Elektronska totalna stanica – u pitanjima geodezije ne možete bez nje

Sadržaj članka

• Što je totalna stanica?
• Povijest i princip rada ukupne stanice
• Vrste elektroničkih ukupnih stanica
• Prednosti ukupne stanice
• Proizvođači taheometra
• Što se krije iza cijene ukupne stanice?
• Na kraju

U ovom članku: Definiranje ukupne stanice povijest i načelo rada; vrste elektroničkih ukupnih stanica; prednosti u odnosu na druge geodetske instrumente; najveći proizvođači ukupnih stanica.

U proizvodnji bilo kojeg građevinskog ili nadzornog rada potreban je točan izračun razlika u krajoliku na određenom mjestu, a ponekad je njegova površina tisuću četvornih metara. Tradicionalni geodetski instrumenti – teodolit, daljinomjer, razina i mjerač vrpce ovdje neće raditi, inače će mjerenja trajati tjednima, i manje. A vrijeme je danas postalo važna točka – kupci će dati prednost onim izvođačima koji posao završe što je brže moguće, a izvođači imaju sve više razloga opremiti svoje stručnjake modernom građevinskom opremom … U naše doba napredne računalne tehnologije nestala je potreba za fizičkim proračunima i crtežima – sve se računalo s odgovarajućim softverom. Univerzalni geodetski uređaj – elektronička ukupna stanica pomoći će vam da se u najkraćem roku i s najtačnijim rezultatima pregleda lokacija..

Što je totalna stanica?

Taheometar je geodetski uređaj koji vam omogućuje da brzo i s velikom točnošću dobijete pregled određenog područja „u planu“ s cjelovitom slikom reljefa. Dizajn ovog uređaja uključuje pronalazač svjetla, teodolit, računalo i elektronički zapisnikar – sa svojim vanjskim kompaktnim dimenzijama taheometar kombinira funkcije nekoliko geodetskih instrumenata istovremeno. Mjerenja okomitih i vodoravnih udaljenosti, područja na udaljenosti od 5000 m s pogreškom od samo 1 cm, kutova s ​​točnošću 2? do 20? (ovisno o vrsti i razredu u skladu s GOST R 51774-2001), automatsko spremanje primljenih podataka za nekoliko tisuća točaka na izmjerenom području, primanje i prijenos podataka putem GPRS-a na udaljeno računalo – to nisu jedine mogućnosti elektroničke ukupne stanice.

Povijest i princip rada ukupne stanice

Prvi geodetski instrumenti, udaljeni slično modernim taheometrima, stvoreni su prije 50 godina – u ove su polu-mehaničke i polu-elektroničke uređaje neovisno ugrađeni optički daljinomjer i teodolit. Nakon nekog vremena, teodolit i daljinomjer su kombinirani u jednom kućištu, rezultirajući uređaj opremljen je posebnom pločom koja vam omogućuje da unesete vrijednosti kuta. Prva punopravna ukupna stanica stvorena je u Švedskoj – u njoj se očitavanje kuta promijenilo iz optičkog u elektroničko, što je omogućilo automatizaciju geodetskih radova. Tako su se elektroničke ukupne stanice pojavile na tržištu prije otprilike 25 godina, proizvode ih američke, japanske i švicarske tvrtke..

Princip rada elektroničke ukupne stanice temelji se na faznoj metodi ili, u modernijim modelima, na impulsnoj metodi. Prva metoda je razlika u fazama između projiciranog i vraćenog snopa, druga je vrijeme koje laserskom snopu treba da putuje od ukupne stanice do reflektora i nazad. Udaljenost na kojoj je uređaj sposoban raditi u načinu rada bez reflektora ovisi o boji površine na koju se projicira snop – lagane i glatke površine povećavaju radni razmak ukupne stanice nekoliko puta u usporedbi s tamnim, ali neće prelaziti 1.000 – 1.200 m. Linearni raspon mjerenja u reflektirajućem načinu rada – ne manje od 5000 m.

Vrste elektroničkih ukupnih stanica

Svi proizvedeni modeli dijele se u više vrsta prema njihovoj primjeni:

• tehničke ukupne stanice. Elektronički uređaji ove vrste su najjeftiniji, jer opremljeni su samo reflektirajućim daljinomjerom i zahtijevaju geodetska mjerenja od strane tima od dva zaposlenika – operatera ukupne tehničke stanice i željezničkog operatera;
• građevinski taheometri. Opremljen je daljinomjerom bez reflektora, tj. sposoban za reflektirajuće i ne reflektirajuće snimanje. Ne postoji alidad u izgradnji ukupnih stanica;
• inženjerski taheometri. Dizajnirani za obavljanje širokog spektra zadataka, ovi su uređaji opremljeni kamerom koja se koristi za izradu trodimenzionalnih modela terena, zaslonom u boji, modernim procesorom i prikladnim softverom, utorima i priključcima za USB i flash kartice. Suvremeni modeli ukupnih inženjerskih stanica podržavaju brojne kanale komunikacije – Wi-Fi, Bluetooth itd..

Pored toga, ukupne stanice su podijeljene u modularne, sastoje se od zasebnih (neovisnih) elemenata i integrirane, u kojima se uređaji kombiniraju pod jednim kućištem u jedan mehanizam. Posljednje vrste su motorizirane i automatizirane ukupne stanice. Prvi od njih opremljen je servo pogonom koji omogućuje geodetski nadzor više točaka istovremeno, drugi sa servo pogonom i sustavima koji mogu prepoznavati, hvatati i pratiti ciljeve, u stvari to su već robotski geodetski sustavi. Uređaji ovog dizajna dizajnirani su za mjerenje jedne osobe, a robotizirane ukupne stanice omogućuju daljinsko snimanje, dok će točnost rezultata biti zajamčena visoka.

Prema karakteristikama ankete, elektroničke ukupne stanice dijele se na:

• kružna, s filamentom i daljinskim cilindrom na okomitom krugu alidade;
• nomogram, proračun prekoračenja i vodoravnih udaljenosti udaljenosti prema nomogramu, koji se mogu razlikovati u cijevi uređaja tijekom promatranja, kao i duž okomite šine;
• autoredukcija, prekrajanje i vodoravni razmak udaljenosti u kojima se određuje horizontalna šina s dvostrukim daljinomjerom slike;
• u bazi, čija je baza na taheometru i namijenjena je izravnom izračunavanju vodoravne udaljenosti, a mjerenja okomitih kutova omogućuju vam izračun visina;
• elektrooptički, opremljen dodatnim elektroničkim uređajem koji omogućava automatizaciju snimanja.

Prednosti ukupne stanice

Ako rad usporedimo s teodolitom i taheometrom, tada je u prvom slučaju potrebno voditi evidenciju u dnevniku, u drugom – samo zadržati obris, a uređaj će u memoriju bilježiti i spremati podatke o udaljenosti, kutovima i brojevima piketa. Kad promijenite mjesto ovog geodetskog uređaja, jednostavno morate postaviti novu i prvu stanicu, zatim usmjeriti prema reflektoru i dobiti mjerenja izračunata od ukupne stanice pritiskom samo jednog gumba.

Elektronički taheometar izračunava vodoravne udaljenosti neovisno, u automatskom načinu rada. Monitor uređaja prikazuje ili nagib nagiba, vodoravni položaj i nadmorske visine, ili nagib nagiba i kutove (vodoravno i okomito) – operator ručno upravlja prikazom jedne od dvije opcije podataka.

Taheometar je nezamjenjiv pri provođenju rasporeda – postavite ga na točku čije su koordinate poznate, postavite koordinate orijentacijske točke ili unesite kut usmjerenja za orijentaciju. Zatim postavite točku koja će se odrediti unosom njegovih koordinata – kut rotacije i udaljenost koju želite mjeriti u ovom smjeru prikazuju se na monitoru uređaja. Naravno, pomoću taheometra možete izmjeriti udaljenost između točaka i visine objekta, mjerenja pomaknutim – ovaj uređaj obavlja sve funkcije teodolita.

Prilikom obavljanja geodetskih radova u kamenolomu takva će funkcija biti prikladna – dobivanje vlastitih koordinata resekcijom. Pri prvoj instalaciji elektroničke ukupne stanice pomoću reflektivne vrpce izračunavaju se koordinate nekoliko objekata koji se nalaze na rubovima kamenoloma. Na kraju rada kamenoloma uređaj se ponovno instalira i pomoću resekcije izračunavaju se koordinate točke ugradnje i vrši se pregled kamenoloma. Odgovarajući softver koji se temelji na proračunima ukupne stanice pomoći će vam da brzo dobijete sliku rada izvedenog u kamenolomu – dijagrame u kvadratima, s njihovim općim opisom.

Po svom dizajnu, elektronička ukupna stanica namijenjena je terenskim radovima. Prašina ili prljavština, kiša ili snijeg, promjene temperature – sve to neće oštetiti uređaj. Među modelima ukupnih stanica svaki proizvođač ima uređaje dizajnirane za rad u posebno teškim uvjetima – njihov režim niskih temperatura je do minus 30 ° S. No, vrijedi ih odabrati samo u slučajevima kada doista treba raditi u sjevernim regijama ili u nekim specifičnim uvjetima..

Proizvođači taheometra

Najpoznatiji svjetski proizvođači elektroničkih total stanica na našem tržištu su japanska tvrtka Sokkia Topcon s robnim markama Sokkia i Topcon, švicarska tvrtka Leica Geosystems AG s markom Leica, švedska GeoMax (istoimena marka), američka Trimble Navigation s robnim markama Nikon i Trimble, te Spectra Precision (istoimena marka).

Društvo Sokkia Topconpoznat po svojim proizvodima u području građevine i geodezije više od 100 godina, instrumenti proizvedeni u njegovim poduzećima imaju tradicionalno visoku točnost i japansku kvalitetu.

Leica Geosystems, nekad poznata po svojoj marki Leica u fotografiji (kamere se pod ovom markom još uvijek proizvode), nastala je 1990. spajanjem nekoliko tvrtki i usmjerena je na proizvodnju samo geodetske opreme. Oprema ove marke široko se koristi u geodeziji – i u zemaljskoj i u satelitskoj opremi.

Švicarski proizvođač opreme na području geodezije i građevine, tvrtka Geomax, Od svog osnutka u 90-ima, uspješno se natjecao s markom Leica na europskom tržištu. Linija proizvoda ove tvrtke koja je geodetska oprema i njen softver odlikuje se izuzetnom kvalitetom i točnošću mjerenja..

Društvo Trimble Navigation, sa sjedištem u SAD-u, započela je svoje postojanje 1978. proizvodnjom navigacijskih tehnologija za pomorsku plovidbu. Razvojem svemirskog pozicioniranja, prije 25 godina, tvrtka je počela stvarati GPS navigatore, a od 2003. godine i nakon nabave Nikon marke, širokog asortimana geodetske opreme.

Američki proizvođač geodetske opreme Spectra Precisionpojavila se 1997. godine, a nastala je kao rezultat spajanja nekoliko proizvođača geodetskih instrumenata i tehnologija. Danas je to najveća marka geodetske opreme, poznata po svojim inovativnim tehnologijama..

Među brandovima elektroničkih ukupnih stanica navedenih proizvođača može se odabrati između potrebne opreme, bilo da je riječ o tehničkoj ili robotskoj ukupnoj postaji. Sve ovisi o potrebama kupca, uvjetima rada u kojima se koristi ukupna stanica.

Što se krije iza cijene ukupne stanice?

Ogromna je udaljenost između donjeg i gornjeg cjenovnog segmenta taheometra, stotine tisuća rubalja. Robotski nadzorni instrumenti zastrašujuće su u svojoj složenosti i troškovima. Siguran sam da će svaki glavni računovođa ili izvršni direktor tvrtke s vrlo malo znanja o geodeziji biti neprijateljski raspoložen sa zahtjevom za kupnju, recimo, ukupne stanice Sokkia NET1200 (prosječna cijena – 1.300.000 rubalja). Ako sve prevedete samo u novac, tada će mnogo jeftiniji Topcon GTS-105N biti mnogo ljepši za računovodstveni odjel (prosječna cijena je 170.000 rubalja)! Ima li smisla potrošiti milijune na ukupno robotsku stanicu?

Ako uvjetno podijelimo sve postojeće modele ukupnih stanica gornjeg cjenovnog segmenta na uređaje opremljene servo motorima, poluautomatskim (opremljen sustavom za praćenje) i automatskim (roboti koji se upravljaju na daljinu) i razmotrimo učinkovitost rada s gledišta terenskog geodera, onda su njihove prednosti u odnosu na manje skupe modele očite.

Tijekom terenskih geodetskih radova značajan dio vremena se troši na opetovano usmjeravanje i fokusiranje ukupne stanice koja nije opremljena servomotorima i automatskim sustavom praćenja. Nakon nekoliko sati, i to ne u najboljim vremenskim uvjetima, koncentracija operatera opada, oči su vodene, tijelo boli od umora – kao rezultat toga, točnost mjerenja opada. Poluautomatski taheometar, koji samostalno prati promjene na mjestu reflektora i lako ga može ciljati, pomoći će da značajno olakša rukovanje fizičkim aktivnostima, bez obzira na vremenske uvjete na zemlji..

Taheometar Sokkia NET1200

Nema potrebe da pratitelj pomiče reflektor – u pravilu, tijekom rada, inženjer-operater jednostavne (podesive i ručno upravljane) ukupne stanice usmjerava na stolove do pomoćnika s osobljem. Točnost mjerenja tijekom geodetskih radova sa partnerskom željeznicom daleko je od idealne, jer iskusni geodet ne može procijeniti situaciju na mjestu izlaska, a asistent nema dovoljno znanja za to. Poluautomatski uređaji omogućuju vam promjenu prirode geodetskih radova – uređaj ima manje iskusnog operatera koji ne obavlja postavke i samo pritisne gumbe na ukupnoj stanici po naredbi inženjera s reflektorom, koji točno određuje položaj izlaza. Kada se bavimo robotskom totalnom stanicom, sva mjerenja vrši samo inženjer s osobljem koje daljinski upravlja geodetskim uređajem – s piketa.

Robotske ukupne stanice ne umaraju se i ne griješe, jer oni nisu sposobni za to – potrošiti će ne više od 4 sekunde za svaki izlazak, bez obzira na broj radnih sati. Najskuplji modeli taheometra dizajnirani su za precizna inženjerska mjerenja s minimalnim pogreškama, izvodeći neovisne proračune u najkraćem mogućem roku. Primjer takve robotske ukupne stanice je Leica TS30 s kutnom točnošću od 0,5,, mogućnost obavljanja 5000 mjerenja i obavljanje okretanja teleskopa za 180 ° i alidade u samo jednoj sekundi, čiji je prosječni trošak 2.600.000 rubalja.

Visoko precizna elektronička totalna stanica Leica TS30

Relativno jeftine elektroničke ukupne stanice imaju skup funkcija dostatnih za uporabu na gradilištima, one neće biti dovoljne za inženjerske svrhe. Karakteristike jednostavne ukupne stanice za elektroničku izgradnju, na primjer, Nikon DTM-322 (kutna točnost 5?): Visokokvalitetna optika, mala težina, jednoosni kompenzator, umjesto baterija možete koristiti obične 1,5 V baterije, a najveći raspon mjerenja u načinu prizme je 2 300 m, prosječna cijena – 160.000 rubalja. Točniji taheometar građevine Trimble M3 DR, s kutnom točnošću od 5 ?, dvoosni kompenzator, raspon do tračnice reflektora 3.000 m, baterija za kontinuirani rad 8 sati, prisutnost bluetooth-a i prosječna cijena od 340.000 rubalja.

Trimble M3 DR TA Ukupna stanica

Inženjeriranje ukupnih stanica, na primjer, Sokkia SET1X: 1? kutna točnost, ekran osjetljiv na dodir u boji, mjerni opseg do reflektora 5000 m, dvoosni kompenzator, dvije litijeve baterije 14 sati neprekidnog rada, bluetooth, USB port, čitač kartica, Windows CE OS – prosječna cijena 690.000 rubalja.

Ukupno motorizirani inženjering u vrijednosti od oko 850 000 rubalja. imaju nižu kutnu točnost (reda 5?), ali značajno olakšavaju zadatke geodeta. Leica TS15 M R400 kao primjer – mjerni raspon do reflektora do 10 000 m, četveroosovinski kompenzator, brzo punjenje baterije u 7 radnih sati, OS Windows CE 5.0 Core, brzina rotacije 45 ° u sekundi, bluetooth, USB port, čitač kartica, dodirni zaslon u boji.

Što su veće karakteristike modela inženjerskih ukupnih stanica u pogledu točnosti, brzine mjerenja i obrade podataka, veći su i njihovi troškovi. Treba napomenuti da suvremeni elektronički inženjerski instrumenti za geodetska mjerenja ne prijete brzom zastarjelošću – modeli koji će ući na tržište budućnosti bit će izgrađeni na njihovoj osnovi i imaju sličan skup funkcija..

Na kraju

Kad odaberete jedan ili drugi model elektroničke ukupne stanice ili, što je ispravnije, odaberete jednog ili drugog proizvođača, budući da su karakteristike ukupnih postaja u njihovom cjenovnom segmentu uglavnom slične, važno je suočiti se s iskusnim i profesionalnim dobavljačem. Njegovi će stručnjaci odabrati model koji najbolje zadovoljava potrebe kupca, uključujući moderni softver, rad s kojim moraju biti osposobljeni za zaposlenike kupca..

Suvremene ukupne stanice složeno su po dizajnu i nikako jeftine – pažljiv odabir uređaja s optimalnim setom funkcija izuzetno je važan.