Тотална станция: какво е то, как работи

Тахеометърът е устройство, използвано в геодезията за бързо и точно улавяне на топографията на дадена област. Как работи? Факт е, че конструкцията на устройството включва теодолит, устройство за измерване на обхвата на осветлението и електронен регистратор на данни, така че въпреки компактните си размери, цялата станция е с няколко геодезически инструмента в едно. Той е в състояние да измерва вертикални, хоризонтални разстояния и зони на разстояние до пет хиляди километра, докато грешката ще бъде само един сантиметър. Тахометърът може да измерва ъгли, но грешката, в зависимост от класа според ГОСТ и типа, ще бъде от 2 до 20 градуса. Цялата станция може да приема и предава данни към отдалечен компютър.

Принцип на действие

Прототипът на модерен тахеометър е полумеханично, полуелектронно устройство, създадено преди около 50 години. В такива устройства бяха монтирани отделно теодолит и далекомер, а след известно време на инженерите се наложи да ги комбинират в един случай и да оборудват устройството със специален панел, който позволява въвеждане на ъглови стойности.

Първият пълен инструмент е създаден в Швеция. Отчитането на ъглите се променя от оптичен на електронен, което води до възможността за автоматизиране на геодезически работи. Електронните тахометри се появиха на пазара преди около 25 години. Сега производството им се извършва в швейцарски, японски и американски компании.

Принципът на тахеометъра се основава на един от двата метода: фаза и импулс. Първият се основава на фазовата разлика между върнатите и проектираните лъчи, а вторият, по-модерен, изчислява времето, през което лазерният лъч преминава към рефлектора и обратно. Разстоянието, на което тоталната станция може да работи в неотразяващ режим, зависи от цвета на повърхността, отразяваща лазерния лъч. Леката и гладка повърхност може да увеличи разстоянието на работа на устройството няколко пъти (в сравнение с матовите и тъмните повърхности), но все още няма да бъде повече от 1200 метра. В режим на отражение линейният обхват на измерване трябва да бъде най-малко пет километра.

Видове тотални станции

Всички модели, присъстващи на съвременния пазар, според тяхното приложение, са разделени на няколко типа.

Техническите тахеометри са евтини устройства, оборудвани са само с отразяващ далекомер. Геодезическите измервания с такова устройство изискват екип от двама души: чиновник и оператор на тотална станция.

Строителните тахометри са в състояние да провеждат както нерефлекторни, така и отразяващи проучвания, т.е. имат нерефлективен далекомер. При конструирането на устройства от този тип няма алидада.

Цели и цели

Инженерните тахеометри изпълняват най-голям набор от задачи. Те разполагат с камера, която се използва за прожектиране на триизмерни модели на терена, цветен сензорен екран, модерен удобен за използване софтуер и мощни процесори, слотове за карти с памет и USB портове. Модерните инженерни тахеометри могат да се свързват към Wi-Fi и Bluetooth мрежа.

В допълнение, тахеометрите са разделени на модулни и интегрирани. Модулните единици се състоят от независими елементи (модули), а в интегрираните устройства всички те са разположени под едно тяло и са интегрирани в интегрален механизъм. Има и друго разделение: автоматизирано и моторизирано. Моделите от първия тип са оборудвани със серво и системи, които могат да разпознават, улавят и проследяват цели, което всъщност ги прави роботизирани геодезически комплекси. Устройствата от втория тип са оборудвани със серво задвижване, което може да стреля по няколко точки едновременно.

класификация

Има класификация по характеристики на снимане.

Кръговите тахометри се различават от другите по цилиндрично ниво по вертикалния кръг на алидадата и далекомер. Номограмата изчислява височините и хоризонталните разстояния с номограма, която се различава в тръбата на инструмента по време на наблюденията и с вертикалната релса. Авторедукцията се характеризира с факта, че в тях хоризонталните позиции и височини се изчисляват от двуоблачен измерител на хоризонтална релса.

Вградените тахеометри имат база с тях, която е предназначена за изчисляване на хоризонталното разстояние, а височините се изчисляват чрез измерване на вертикалните ъгли. Електрооптичните тотални станции имат допълнително електронно устройство, което позволява автоматизация на стрелбата.

Удобство в работата

Ако сравним процеса на работа с теодолита и тоталната станция, тогава има очевидна икономия на време. Когато се използва теодолит, специалистът трябва да съхранява записи в дневника, а за цялата станция е достатъчно да се запази контур, тъй като устройството записва и съхранява цялата информация за разстояния, ъгли и номера на станции в паметта, следователно, когато променяте местоположението на тоталната станция, ще трябва само да въведете нова станция и първия пикет. След насочване към рефлектора е необходимо едно кликване и ще бъдат получени нови изчисления.

Електронната обща станция може независимо да изчисли хоризонталното разстояние. На монитора на устройството се показват или наклона, височините и хоризонталното положение, или вертикалните и хоризонталните ъгли и наклона. Сключването на една или друга опция се избира от оператора ръчно.

Как да кандидатствате

Тахеометърът е незаменим прибор за извършване на отстраняване в природата. Тя трябва да бъде инсталирана в точка, чиито координати са известни, след това да се определят координатите на точката на ориентация или да се въведе насочен ъгъл за ориентация. След това можете да зададете точка за премахването, за която също трябва да въведете известните координати. След тези операции ъгълът на завъртане и разстоянието, което ще се измерва в дадена посока, ще бъдат показани на монитора на устройството.

Инструментът ще помогне на оператора при измерване на височината на обекта и разстоянието между точките, както и измерване с отместване. По този начин устройството изпълнява всички задачи на теодолита.

В кариери

Ако геодезически работи се извършват в кариера, можете да използвате удобната функция за получаване на собствени координати (произведени чрез резекция). Когато тахеометърът е инсталиран за първи път, се използва отразяващ филм за изчисляване на координатите на няколко обекта, разположени в краищата на кариерата. След приключване на работата, устройството се инсталира за втори път и като се използва резекцията, те изчисляват координатите на инсталационната точка и изследват кариерата. Софтуерът, получавайки тези данни, помага бързо да се получи картина на цялата извършена работа в кариерата, давайки на оператора схемите в квадратите с тяхното общо описание.

Електронната обща станция се използва за работа на терен. Никакви метеорологични условия, включително прах, дъжд, сняг и температурни колебания, не увреждат устройството. Всички производители имат отделна линия от устройства, предназначени за работа в особено тежки условия при ниски температури, но те трябва да се избират само ако тази работа наистина е предназначена.

производители

Има няколко световно известни производители на електронни тахеометри, известни с тяхното качество. Sokkia Topcon е японска компания, която представлява една и съща марка. Устройствата на този производител са популярни повече от сто години, а устройствата са известни с постоянно качество и висока точност. Това обаче вече е станало традиция за японските производители.

Тахеометрите на Leica Geosystems от едноименната швейцарска компания, позната досега в фотографското оборудване с марката Leica, присъстват на пазара от 1990 г. насам. Тя се формира чрез сливането на няколко дружества, след което е произведено само геодезическо оборудване. Тахеометрите на тази марка се използват широко в земната и сателитната геодезия.

Друга швейцарска компания, GeoMax, се конкурира с колегите от Leica, особено когато става дума за европейския пазар. Съществува от същите години и се отличава с висока точност на измерване и изключително качество.

Общите станции на Trimble Navigation се произвеждат в САЩ. Компанията съществува от 1978 г., а компанията се занимава с производство на навигационни устройства за нуждите на морското корабоплаване. Преди около двадесет и пет години компанията започва да разработва и произвежда GPS-навигатори, защото точно по това време започва бързото развитие на космическото позициониране. През 2003 г., след закупуването на марката Nikon, компанията се занимава с производство на гама от геодезически съоръжения. Тахометрите Nikon са широко представени на руския пазар.

Оправдана ли е цената?

Горните и долните ценови сегменти на тахометрите са разделени с огромни суми от няколко стотин хиляди рубли. Автоматизираните геодезически инструменти могат да бъдат смущаващи по отношение на тяхната сложност и те също изискват от специалиста да притежава необходимите знания и умения - просто четенето на инструкциите за цялата станция може да не е достатъчно. Цената им също може да изплаши. Мнозина, особено за малките фирми, не могат да си позволят роботизирана обща станция. Въпреки това, ако разгледаме въпроса от гледна точка на геодезист, разликата между серво-оборудван инструмент и автоматичен тахиомер е очевидна.

По-голямата част от времето в полевата геодезическа работа изисква многократно насочване и фокусиране на цялата станция (ако не е оборудвана със сервомотор и система за автоматично проследяване). След няколко часа интензивна работа, дори при доста добри метеорологични условия, операторът се чувства уморен, в резултат на което концентрацията му намалява, което може да доведе до намаляване на точността на измерването. Полуавтоматичният тахометър значително улеснява упражнението на специалист, тъй като самият той проследява промяната в местоположението на рефлектора и лесно изпълнява върха, независимо от атмосферните условия. В допълнение, данните, получени от станцията не са толкова зависими от човешкия фактор и стават по-точни: автоматичните тотални станции не правят грешки и не се уморяват. За всеки колове те се нуждаят не повече от четири секунди. Например, високоточната инженерна станция Leica TS30 изпълнява до пет хиляди измервания за една секунда. Средната цена на това устройство е около два и половина милиона рубли.

Ценови категории

Бюджетните електронни тахометри са оборудвани с набор от функции, необходими за извършване на изчисления на строителни обекти, но за сложни инженерни изчисления те не са достатъчни. В тази ценова категория има някои модели Nikon, например DTM-322 със средна цена от 160 хиляди рубли.

Следващата ценова категория вече включва инженерни тахеометри. Измерванията имат много по-висока точност, по-дълъг живот на батерията, Bluetooth свързаност, слотове за карти с памет, USB порт. Диапазонът на измерване в отразяващ режим е 5000 метра, а средната цена за моделите от тази категория е 700 хиляди рубли.

заключение

Геодезическото оборудване е област, в която няма място за лошо качество и неточни инструменти. Всъщност, в същата ценова категория сред производителите, разликата в устройствата е незначителна, така че ако задачата е да се спести, трябва да избирате според собствените си нужди. Опитният доставчик ще ви помогне да изберете модел, който е идеален за изпълнение на определени задачи, особено ако се отнася до наличието на необходимия софтуер в станцията.