- 水利工程測量
- 趙桂生主編
- 9131字
- 2021-10-23 00:59:08
工作任務(wù)三 全站儀的構(gòu)造及使用
一、全站儀概述
1.全站儀的定義
全站儀(即全站型電子速測儀)是一種集光、機(jī)、電為一體的高技術(shù)測量儀器,是集水平角、垂直角、距離(斜距、平距)、高差測量功能于一體的測繪儀器系統(tǒng)。因其一次安置儀器就可完成該測站上全部測量工作,所以稱之為全站儀。全站儀具有角度測量、距離(斜距、平距、高差)測量、三維坐標(biāo)測量、導(dǎo)線測量、交會定點(diǎn)測量和放樣測量等多種用途,廣泛用于地上大型建筑和地下隧道施工等精密工程測量或變形監(jiān)測領(lǐng)域。
2.全站儀的特點(diǎn)
高度光、機(jī)、電集成,具有如下特點(diǎn):
(1)測量的距離長、時間短、精度高。
(2)能同時測角、測距并自動記錄測量數(shù)據(jù)。
(3)設(shè)有各種野外應(yīng)用程序,能在測量現(xiàn)場得到歸算結(jié)果。
目前,世界上最高精度的全站儀:測角精度(一測回方向標(biāo)準(zhǔn)偏差)0.5″,測距精度 1mm+1ppm。利用目標(biāo)自動識別(ATR)功能,白天和黑夜(無需照明)都可以工作。全站儀已經(jīng)達(dá)到令人不可置信的角度和距離測量精度,既可人工操作,也可自動操作;既可遠(yuǎn)距離遙控運(yùn)行,也可在機(jī)載應(yīng)用程序控制下使用,可使用在精密工程測量、變形監(jiān)測、幾乎是無容許限差的機(jī)械引導(dǎo)控制等應(yīng)用領(lǐng)域。
3.全站儀的標(biāo)稱精度
全站儀的標(biāo)稱精度是指距離測量的精度,表示為±(a+b×D),其中,a表示絕對誤差,D表示測量兩點(diǎn)之間的距離,b×D為比例誤差,b為比例誤差系數(shù)。
如:日本索佳的SET1010全站儀的標(biāo)稱精度為±(2mm+2ppm×D)。
二、全站儀的分類
(1)按結(jié)構(gòu)形式分。20世紀(jì)80年代末、90年代初,人們根據(jù)電子測角系統(tǒng)和電子測距系統(tǒng)的發(fā)展不平衡,將全站儀分成兩大類,即組合式和整體式。
組合式也稱積木式,是指電子經(jīng)緯儀和測距儀既可以分離也可以組合,用戶可以根據(jù)實(shí)際工作的要求,選擇測角、測距設(shè)備進(jìn)行組合;整體式也稱集成式,是指電子經(jīng)緯儀和測距儀做成一個整體,無法分離。90年代以來,已發(fā)展為整體式全站儀。
(2)按數(shù)據(jù)存儲方式分。有內(nèi)存型和電腦型兩種。內(nèi)存型的功能擴(kuò)充只能通過軟件升級來完成;電腦型的功能可以直接通過二次開發(fā)來實(shí)現(xiàn)。
(3)按測程來分。有短程、中程和遠(yuǎn)程三種。測程小于3km的為短程;測程在3~15km的為中程;測程大于15km的為遠(yuǎn)程。
(4)按測距精度分。有Ⅰ級(5mm)、Ⅱ級(5mm~10mm)和Ⅲ級(>10mm)。
(5)按測角精度分。有0.5″、1″、2″、5″、10″ 等多個等級。
(6)按載波分。有微波測距儀和光電測距儀兩種。采用微波段的電磁波作為載波的稱為微波測距儀;采用光波作為載波的稱為光電測距儀。
三、全站儀的構(gòu)造
1.全站儀基本構(gòu)造
全站儀由測角、測距、計(jì)算和數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)等組成。圖2-19所示為我國生產(chǎn)的NTS-320型全站儀。
(1)電子測角系統(tǒng)。全站儀的電子測角系統(tǒng)采用了光電掃描測角系統(tǒng),其類型主要有編碼盤測角系統(tǒng)、光柵盤測角系統(tǒng)及動態(tài)(光柵盤)測角系統(tǒng)三種。
(2)四大光電系統(tǒng)。全站儀上半部分包含有測量的四大光電系統(tǒng),即水平角測量系統(tǒng)、豎直角測量系統(tǒng)、水平補(bǔ)償系統(tǒng)和測距系統(tǒng)。通過鍵盤可以輸入操作指令、數(shù)據(jù)和設(shè)置參數(shù)。以上各系統(tǒng)通過I/O接口接入總線與微處理機(jī)聯(lián)系起來。
(3)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。全站儀主要由為采集數(shù)據(jù)而設(shè)置的專用設(shè)備(主要有電子測角系統(tǒng)、電子測距系統(tǒng)、數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)、自動補(bǔ)償設(shè)備等)和過程控制機(jī)(主要用于有序地實(shí)現(xiàn)上述每一專用設(shè)備的功能)組成。過程控制機(jī)包括與測量數(shù)據(jù)相連接的外圍設(shè)備及進(jìn)行計(jì)算、產(chǎn)生指令的微處理機(jī)。只有上面兩大部分有機(jī)結(jié)合,才能真正地體現(xiàn)“全站”功能,即既要自動完成數(shù)據(jù)采集,又要自動處理數(shù)據(jù)和控制整個測量過程。
(4)微處理機(jī)(CPU)。是全站儀的核心部件,主要由寄存器系列(緩沖寄存器、數(shù)據(jù)寄存器、指令寄存器)、運(yùn)算器和控制器組成。微處理機(jī)的主要功能是根據(jù)鍵盤指令啟動儀器進(jìn)行測量工作,執(zhí)行測量過程中的檢核和數(shù)據(jù)傳輸、處理、顯示、儲存等工作,保證整個光電測量工作有條不紊地進(jìn)行。輸入輸出設(shè)備是與外部設(shè)備連接的裝置(接口),輸入輸出設(shè)備使全站儀能與磁卡和微機(jī)等設(shè)備交互通信、傳輸數(shù)據(jù)。

圖2-19 NTS-320型全站儀
1—望遠(yuǎn)鏡把手;2—望遠(yuǎn)鏡調(diào)焦螺旋;3—目鏡;4、22—光學(xué)對中器;5—數(shù)據(jù)通信接口;6、18—顯示屏;7—底板;8—基座固定鈕;9—水平制動螺旋;10—水平微動螺旋;11—垂直微動螺旋;12—垂直制動螺旋;13—電池NB-20A;14—電池鎖緊桿;15—粗瞄器;16—物鏡;17—管水準(zhǔn)器;19—圓水準(zhǔn)器;20—圓水準(zhǔn)器校正螺旋;21—腳螺旋;23—儀器中心標(biāo)志
2.全站儀基本構(gòu)造特點(diǎn)
同電子經(jīng)緯儀、光學(xué)經(jīng)緯儀相比,全站儀增加了許多特殊部件,因而使得全站儀具有比其他測角、測距儀器更多的功能,使用也更方便。
(1)同軸望遠(yuǎn)鏡。全站儀的望遠(yuǎn)鏡實(shí)現(xiàn)了視準(zhǔn)軸、測距光波的發(fā)射、接收光軸同軸化。同軸性使得望遠(yuǎn)鏡一次瞄準(zhǔn)即可實(shí)現(xiàn)同時測定水平角、垂直角和斜距等全部基本測量要素的測定功能。加之全站儀強(qiáng)大、便捷的數(shù)據(jù)處理功能,使全站儀使用極其方便。
(2)雙軸自動補(bǔ)償。全站儀特有的雙軸(或單軸)傾斜自動補(bǔ)償系統(tǒng),可對縱軸的傾斜進(jìn)行監(jiān)測,并在度盤讀數(shù)中對因縱軸傾斜造成的測角誤差自動加以改正。也可通過將由豎軸傾斜引起的角度誤差,由微處理機(jī)自動按豎軸傾斜改正計(jì)算式計(jì)算,并加入度盤讀數(shù)中加以改正,使度盤顯示讀數(shù)為正確值,即所謂縱軸傾斜自動補(bǔ)償。
(3)鍵盤。是全站儀在測量時輸入操作指令或數(shù)據(jù)的硬件,全站儀的鍵盤和顯示屏均為雙面式,便于正、倒鏡作業(yè)時操作。
(4)存儲器。存儲器的作用是將實(shí)時采集的測量數(shù)據(jù)存儲起來,再根據(jù)需要傳送到其他設(shè)備(如計(jì)算機(jī)等)中,供進(jìn)一步的處理或利用,全站儀的存儲器有內(nèi)存儲器和存儲卡兩種。
全站儀內(nèi)存儲器相當(dāng)于計(jì)算機(jī)的內(nèi)存(RAM),存儲卡是一種外存儲媒體,又稱PC卡,作用相當(dāng)于計(jì)算機(jī)的磁盤。
四、幾種常見全站儀主要參數(shù)
1.主要技術(shù)指標(biāo)
幾種常見全站儀的技術(shù)參數(shù)見表2-8。
表2-8 幾種常見全站儀的主要技術(shù)指標(biāo)

2.全站儀數(shù)據(jù)通信
全站儀通信是指全站儀和計(jì)算機(jī)之間的數(shù)據(jù)交換。目前全站儀主要用兩種方式與計(jì)算機(jī)通信:一種是利用全站儀原配置的PCMCIA卡;另一種是利用全站儀的輸出接口,通過電纜傳輸數(shù)據(jù)。
(1)PCMCIA。簡稱PC卡,是機(jī)內(nèi)存卡國際聯(lián)合會(PCMCIA)確定的標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算機(jī)設(shè)備的一種配件,目的在于提高不同計(jì)算機(jī)型以及其他電子產(chǎn)品之間的互換性,目前已成為便攜式計(jì)算機(jī)的擴(kuò)充標(biāo)準(zhǔn)。
在設(shè)有PC卡接口全站儀上,只要插入PC卡,全站儀測量的數(shù)據(jù)將按規(guī)定格式記錄到PC卡上。取出該卡后,可直接插入帶PC卡接口的計(jì)算機(jī)上,與之直接通信。
(2)電纜傳輸。通信的另一種方式是全站儀將測量或處理的數(shù)據(jù),通過電纜直接傳輸?shù)诫娮邮植净螂娮悠桨逑到y(tǒng)。由于全站儀每次傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量不大,所以幾乎所有的全站儀都采用串行通信方式。串行通信方式是數(shù)據(jù)依次一位一位地傳遞,每一位數(shù)據(jù)占用一個固定的時間長度,只需一條線傳輸。
最常用的串行通信接口是由電子工業(yè)協(xié)會(EIA)規(guī)定的RS-232C標(biāo)準(zhǔn)接口,每一針的傳輸功能都有標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定,傳輸測量數(shù)據(jù)最常用的只有3條傳輸線,即發(fā)送數(shù)據(jù)線、接收數(shù)據(jù)線和地線,其余的線供控制傳輸用。

圖2-20 6針接口
1—信號地;2—空;3—發(fā)送;4—接收;5—請求發(fā)送;6—電源
(3)幾種常用全站儀數(shù)據(jù)通信。徠卡(Lecica)全站儀設(shè)有數(shù)據(jù)接口,配專用5針插頭,賓得(Pentax)、索佳(Sokkia)、拓普康(Topcon)全站儀都配6針接口,如圖2-20所示。
五、全站儀的工作原理
電子測距是以電磁波作為載波,傳輸光信號來測量距離的一種方法。欲測定A、B兩點(diǎn)間的距離D,安置儀器于A點(diǎn),安置反射鏡于B點(diǎn)。儀器發(fā)射的光束由A至B,經(jīng)反射鏡反射后又返回到儀器。設(shè)光速c為已知,如果光束在待測距離D上往返傳播的時間t0已知,則距離D可由下式求出

其中 c=c0/n
式中 c0——真空中的光速值,其值為299792458m/s;
n——大氣折射率,它與測距儀所用光源的波長、測線上的氣溫T、氣壓P和濕度e有關(guān)。
測定距離的精度,主要取決于測定時間的精度,例如要求保證±1cm的測距精度,時間測定要求準(zhǔn)確到6.7×10-11s,這是難以做到的。因此,大多采用間接測定法測定。間接測定的方法有下列兩種:
(1)脈沖式測距。由測距儀的發(fā)射系統(tǒng)發(fā)出光脈沖,經(jīng)被測目標(biāo)反射后,再由測距儀的接收系統(tǒng)接收,測出這一光脈沖往返所需時間間隔的鐘脈沖的個數(shù)以求得距離D。由于計(jì)數(shù)器的頻率一般為300MHz(300×106Hz),測距精度為0.5m,精度較低。
(2)相位式測距。由測距儀的發(fā)射系統(tǒng)發(fā)出一種連續(xù)的調(diào)制光波,測出該調(diào)制光波在測線上往返傳播所產(chǎn)生的相位移,以測定距離D。紅外光電測距儀一般都采用相位測距法。
六、全站儀的使用
(1)安置儀器。與經(jīng)緯儀相同。
(2)水平角測量。與經(jīng)緯儀基本相同。
1)按角度測量鍵,使全站儀處于角度測量模式,照準(zhǔn)第一個目標(biāo)A。
2)設(shè)置A方向的水平度盤讀數(shù)為0°00′00″。
3)照準(zhǔn)第二個目標(biāo)B,此時顯示的水平度盤讀數(shù)即為兩方向間的水平夾角。
(3)距離測量。根據(jù)要求可以測量斜距、平距、高差等。
1)設(shè)置棱鏡常數(shù)。測距前須將棱鏡常數(shù)輸入儀器,儀器會自動對所測距離進(jìn)行改正。
2)設(shè)置大氣改正值或氣溫、氣壓值。光在大氣中的傳播速度會隨大氣的溫度和氣壓而變化,15℃和760mmHg是儀器設(shè)置的一個標(biāo)準(zhǔn)值,此時的大氣改正值為0ppm。實(shí)測時,可輸入溫度和氣壓值,全站儀會自動計(jì)算大氣改正值(也可直接輸入大氣改正值),并對測距結(jié)果進(jìn)行自動改正。
3)量儀器高、棱鏡高并輸入儀器。
4)距離測量。照準(zhǔn)目標(biāo)棱鏡中心,按測距鍵,距離測量開始,測距完成時顯示斜距、平距、高差。
全站儀的測距模式分為精測模式、跟蹤模式、粗測模式三種。精測模式是最常用的測距模式,測量時間約2.5s,最小顯示單位1mm;跟蹤模式常用于跟蹤移動目標(biāo)或放樣時連續(xù)測距,最小顯示一般為1cm,每次測距時間約0.3s;粗測模式測量時間約0.7s,最小顯示單位1cm或1mm。在距離測量或坐標(biāo)測量時,可按測距模式(MODE)鍵選擇不同的測距模式。
注意:有些型號的全站儀在距離測量時不能設(shè)定儀器高和棱鏡高,顯示的高差值是全站儀橫軸中心與棱鏡中心的高差。
(4)坐標(biāo)測量。測量被測點(diǎn)的三維坐標(biāo)。
1)設(shè)定測站點(diǎn)的三維坐標(biāo)。
2)設(shè)定后視點(diǎn)的坐標(biāo)或設(shè)定后視方向的水平度盤讀數(shù)為其方位角。當(dāng)設(shè)定后視點(diǎn)的坐標(biāo)時,全站儀會自動計(jì)算后視方向的方位角,并設(shè)定后視方向的水平度盤讀數(shù)為其方位角。
3)設(shè)置棱鏡常數(shù)。
4)設(shè)置大氣改正值或氣溫、氣壓值。
5)量儀器高、棱鏡高并輸入全站儀。
6)照準(zhǔn)目標(biāo)棱鏡,按坐標(biāo)測量鍵,全站儀開始測距并計(jì)算顯示測點(diǎn)的三維坐標(biāo)。
七、拓普康(Topcon)全站儀
拓普康全站儀有些型號的儀器是英文版的。
1.角度測量(angle observation)
與電子經(jīng)緯儀相同。
(1)功能。可進(jìn)行水平角、豎直角的測量。
(2)方法。與經(jīng)緯儀相同,若要測出水平角∠AOB,方法如下:
1)當(dāng)精度要求不高時,瞄準(zhǔn)A點(diǎn)—置零(0 SET)—瞄準(zhǔn)B點(diǎn),記下水平度盤HR的數(shù)值。
2)當(dāng)精度要求高時,可用測回法(method of observation set)。操作步驟與經(jīng)緯儀操作一樣,只是配置度盤時,按“置盤”(H SET)。
2.距離測量(distance measurement)
與測距儀相同,目前大多采用全站儀,而不單獨(dú)使用測距儀。PSM、PPM的設(shè)置——測距、測坐標(biāo)、放樣。
(1)棱鏡常數(shù)(PSM)的設(shè)置。一般 PSM=0(原配棱鏡)或-30mm(國產(chǎn)棱鏡)。
(2)大氣改正值(PPM)(乘常數(shù))的設(shè)置。輸入測量時的氣溫(TEMP)、氣壓(PRESS),或經(jīng)計(jì)算后,直接輸入 PPM 值。
(3)功能。可測量平距 HD、高差 VD 和斜距 SD(全站儀鏡點(diǎn)至棱鏡鏡點(diǎn)間高差及斜距)。
(4)方法。照準(zhǔn)棱鏡點(diǎn),按“測量”(MEAS)。
3.坐標(biāo)測量(coordinate measurement)
普通測量不具備該項(xiàng)功能。
(1)功能。可測量目標(biāo)點(diǎn)的三維坐標(biāo)(X,Y,H)。
(2)方法。按以下步驟進(jìn)行:
1)輸入測站 S(X,Y,H),儀器高i,棱鏡高v。
2)瞄準(zhǔn)后視點(diǎn)B,設(shè)置水平度盤讀數(shù)。
3)瞄準(zhǔn)目標(biāo)棱鏡點(diǎn)T,按“測量”,即可顯示點(diǎn)T的三維坐標(biāo)。
4.點(diǎn)位放樣(layout)
普通測量不具備該項(xiàng)功能。
(1)功能。根據(jù)設(shè)計(jì)的待放樣點(diǎn)P的坐標(biāo),在實(shí)地標(biāo)出P點(diǎn)的平面位置及填挖高度。
(2)方法。按以下步驟進(jìn)行:
1)在大致位置立棱鏡,測出當(dāng)前位置的坐標(biāo)。
2)將當(dāng)前坐標(biāo)與待放樣點(diǎn)的坐標(biāo)相比較,得距離差值dD和角度差dHR或縱向差值ΔX和橫向差值ΔY。
3)根據(jù)顯示的 dD、dHR 或ΔX、ΔY,逐漸找到放樣點(diǎn)的位置。
5.程序測量(programs)
普通測量不具備該項(xiàng)功能。
(1)數(shù)據(jù)采集(data collecting)。
(2)坐標(biāo)放樣(layout)。
(3)對邊測量(MLM)、懸高測量(REM)、面積測量(AREA)、后方交會(RESECTION)測量等。
(4)數(shù)據(jù)存儲管理。包括數(shù)據(jù)的傳輸、數(shù)據(jù)文件的操作(改名、刪除、查閱)。
6.儀器面板外觀和功能說明
不同廠家生產(chǎn)的全站儀的控制面板相差較大,同廠家不同型號的全站儀其控制面板基本相同,但要注意有些廠家生產(chǎn)的全站儀既有英文版(針對歐洲和美洲市場生產(chǎn)),又有漢語版(針對中國市場生產(chǎn)),注意控制面板的功能標(biāo)注。使用前要仔細(xì)閱讀使用說明書。
Topcon GTS-312面板上按鍵功能見表2-9。
表2-9 Topcon GTS-312面板功能

續(xù)表

顯示屏上顯示符號的含義見表2-10。
表2-10 顯示屏上顯示符號的含義

7.測量模式介紹
主要包括角度測量、距離測量、坐標(biāo)測量三種模式。
(1)角度測量模式。按ANG進(jìn)入,可進(jìn)行水平、豎直角測量,傾斜改正開關(guān)設(shè)置,見表2-11。
表2-11 角度測量模式

(2)距離測量模式。按進(jìn)入,可進(jìn)行水平角、豎直角、斜距、平距、高差測量及PSM、PPM、距離單位等設(shè)置,見表2-12。
表2-12 距離測量模式

(3)坐標(biāo)測量模式。按進(jìn)入,可進(jìn)行坐標(biāo)(N,E,H)、水平角、豎直角、斜距測量及PSM、PPM、距離單位等設(shè)置,見表2-13。
表2-13 坐標(biāo)測量模式

8.主菜單模式
按MENU進(jìn)入,可進(jìn)行數(shù)據(jù)采集、坐標(biāo)放樣、程序執(zhí)行、內(nèi)存管理(數(shù)據(jù)文件編輯、傳輸及查詢)、參數(shù)設(shè)置等,見表2-14。
表2-14 主菜單模式

(1)MEMORY MGR.(存儲管理),見表2-15。
表2-15 存儲管理模式

(2)PROGRAM(程序),見表2-16。
表2-16 程序模式

(3)PARAMETERS(參數(shù)設(shè)置),見表2-17。
表2-17 參數(shù)設(shè)置模式

9.功能簡介
測量前,要進(jìn)行如下設(shè)置:按或
,進(jìn)入距離測量或坐標(biāo)測量模式,再按第 1 頁的 S/A(F3)。
(1)棱鏡常數(shù)PRISM的設(shè)置。進(jìn)口棱鏡多為 0,國產(chǎn)棱鏡多為-30mm。
(2)大氣改正值PPM的設(shè)置。按“T-P”,分別在“TEMP”和“PRES”欄輸入測量時的氣溫、氣壓。
注意:PRISM、PPM設(shè)置后,在沒有新設(shè)置前,儀器將保存現(xiàn)有設(shè)置。
10.測量方法
按以下步驟進(jìn)行:
(1)角度測量。按ANG鍵,進(jìn)入測角模式(開機(jī)后默認(rèn)的模式),其水平角、豎直角的測量方法與經(jīng)緯儀操作方法基本相同。照準(zhǔn)目標(biāo)后,記錄下儀器顯示的水平度盤讀數(shù)HR和豎直度盤讀數(shù)V。
(2)距離測量。先按鍵,進(jìn)入測距模式,瞄準(zhǔn)棱鏡后,按F1(MEAS),記錄下儀器測站點(diǎn)至棱鏡點(diǎn)間的平距HD、鏡頭與鏡頭間的斜距SD和高差VD。
(3)坐標(biāo)測量。按以下步驟進(jìn)行:
1)按ANG鍵,進(jìn)入測角模式,瞄準(zhǔn)后視點(diǎn)A。
2)按HSET,輸入測站O后視點(diǎn)A的坐標(biāo)方位角。輸入65.4839,即輸入了65°48′39″。
3)按鍵,進(jìn)入坐標(biāo)測量模式。按 P↓,進(jìn)入第2頁。
4)按OCC,分別在N、E、Z輸入測站坐標(biāo)(X0,Y0,H0)。
5)按P↓,進(jìn)入第2頁,在 INS.HT 欄,輸入儀器高。
6)按P↓,進(jìn)入第2頁,在R.HT欄,輸入B處的棱鏡高。
7)瞄準(zhǔn)待測量點(diǎn)B,按MEAS,得B點(diǎn)坐標(biāo)(XB,YB,HB)。
11.零星點(diǎn)的坐標(biāo)放樣
不使用文件。
(1)按MENU,進(jìn)入主菜單測量模式。
(2)按LAYOUT,進(jìn)入放樣程序,再按SKP,略過使用文件。
(3)按OOC.PT(F1),再按NEZ,輸入測站O點(diǎn)的坐標(biāo)(X0,Y0,H0);在INS.HT一欄,輸入儀器高。
(4)按BACKSIGHT(F2),再按NE/AZ,輸入后視點(diǎn)A的坐標(biāo)(XA,YA);若不知A點(diǎn)坐標(biāo)而已知坐標(biāo)方位角αOA,則可再按AZ,在HR項(xiàng)輸入αOA的值。瞄準(zhǔn)A點(diǎn),按 YES。
(5)按LAYOUT(F3),再按NEZ,輸入待放樣點(diǎn)B的坐標(biāo)(XB,YB,HB)及測桿單棱鏡的鏡高后,按ANGLE(F1)。使用水平制動和水平微動螺旋,使顯示的 dHR=0°00′00″,即找到了OB方向,指揮持測桿單棱鏡者移動位置,使棱鏡位于OB方向上。
(6)按DIST,進(jìn)行測量,根據(jù)顯示的dHD來指揮持棱鏡者沿OB方向移動,若dHD為正,則向O點(diǎn)方向移動;若dHD為負(fù),則向遠(yuǎn)處移動,直至dHD=0 時,立棱鏡點(diǎn)即為B點(diǎn)的平面位置。
(7)其所顯示的dZ值即為立棱鏡點(diǎn)處的填挖高度,正為挖,負(fù)為填。
(8)按NEXT,反復(fù)(5)、(6)兩步,放樣下一個點(diǎn)C。
八、蘇州一光(RTS600)系列全站儀
1.屏幕顯示
RTS600顯示符號及含義見表2-18。
表2-18 RTS600顯示符號及含義

2.角度測量模式
角度測量模式見表2-19。
表2-19 角度測量模式

3.距離測量模式
距離測量模式見表2-20。
表2-20 距離測量模式

4.坐標(biāo)測量模式
坐標(biāo)測量模式見表2-21。
表2-21 坐標(biāo)測量模式

5.主菜單模式
按MENU進(jìn)入,可進(jìn)行數(shù)據(jù)采集、坐標(biāo)放樣、程序執(zhí)行、存儲管理(數(shù)據(jù)文件編輯、傳輸及查詢)、參數(shù)設(shè)置等。
6.安置使用
按下列步驟使用和參數(shù)確定:
(1)安置儀器。對中整平(方法同經(jīng)緯儀)后,按開關(guān)鍵開機(jī),然后上下轉(zhuǎn)動望遠(yuǎn)鏡幾周,使儀器水平盤轉(zhuǎn)動幾周,完成儀器初始化工作,直至顯示水平度盤角值HR、豎直度盤角值VZ為止。
(2)參數(shù)設(shè)置。按EDM鍵進(jìn)入測距設(shè)置,按F2(棱鏡常數(shù)),按F1(輸入,一般為-30),按F4兩次(確認(rèn)),按F3(大氣改正),按F1(輸入,在溫度欄輸入氣溫),按F4(確認(rèn)),向下移動光標(biāo)(EDM)至氣壓欄,按F1(輸入氣壓),按F4兩次(確認(rèn)),按ESC鍵回到角度測量模式。
7.測量方法
主要是角度、距離、坐標(biāo)測量。
(1)角度測量。反復(fù)按EDM鍵,進(jìn)入角度測量模式(開機(jī)即為角度測量模式)。若以測回法測量水平角∠AOB,步驟如下:
1)安置儀器于角頂O點(diǎn)。
2)盤左狀態(tài),瞄準(zhǔn)左目標(biāo)A點(diǎn),水平度盤歸零。方法為:若要配至0°00′00″,則按置零F1,確認(rèn)F3,HR顯示0°00′00″;若要配至0°01′20″,則按F4兩次翻至第3頁,按F3(設(shè)角),再按F1(輸入),輸入“0.0120”,按F4兩次(確認(rèn))。
3)順時針旋轉(zhuǎn)望遠(yuǎn)鏡瞄準(zhǔn)右目標(biāo)B點(diǎn),記下水平度盤HR的大小。
4)盤右狀態(tài),瞄準(zhǔn)右目標(biāo)B點(diǎn),記下HR的大小。
5)逆時針旋轉(zhuǎn)望遠(yuǎn)鏡瞄準(zhǔn)左目標(biāo)A點(diǎn),記下HR的大小。
(2)距離測量。若要測量水平距離,則按DISP鍵1~3次,直至屏幕出現(xiàn)有HD欄;瞄準(zhǔn)棱鏡后,按F1(測距),即得測站點(diǎn)至棱鏡點(diǎn)間的平距HD。通過按DISP鍵,可以查看鏡頭與鏡頭間的斜距SD和鏡頭與鏡頭間的高差VD。
(3)坐標(biāo)測量。按以下幾個步驟進(jìn)行:
1)按DISP鍵1~3次,直至屏幕出現(xiàn)有三維坐標(biāo)NEZ欄;按P1翻頁(F4)—測站(F3)—坐標(biāo)(F4)—輸入(F1),分別在N、E、Z欄輸入測站點(diǎn)O的坐標(biāo)(x0,y0,H0)—確認(rèn)(F4兩次)—輸入(F1),在點(diǎn)號欄輸入測站點(diǎn)號O,按F4兩次(確認(rèn))。
2)按EDM(▼)鍵兩次,將光標(biāo)移至“儀高”欄,按F1(輸入儀器高),按F4(確認(rèn)),按ESC(返回),按F1(輸入待測量點(diǎn)B處的棱鏡高),按F4兩次(確認(rèn))。
3)按P2翻至P3頁,按F4(坐標(biāo)),若已知后視點(diǎn)A的坐標(biāo)(xA,yA),則按F1[輸入分別在N、E欄輸入(xA,yA)],按F4兩次(確認(rèn));若已知測站點(diǎn)O至后視點(diǎn)A的坐標(biāo)方位角,如αOA=38°25′16″,則按F3(角度),在HR欄輸入38.2516即可,再按F4兩次(確認(rèn))。照準(zhǔn)后視點(diǎn)A,按F3(是)。
4)按ESC(返回),按P3(F4)翻至P1頁,旋轉(zhuǎn)儀器,照準(zhǔn)待測量點(diǎn)B的棱鏡,按F1(測距)后,顯示的N、E、Z即為B點(diǎn)的坐標(biāo)和高程。
(4)零星點(diǎn)的坐標(biāo)放樣。不使用文件,分五個步驟進(jìn)行:
1)按MENU鍵,按F1[放樣,在“文件名”欄輸入一個文件名。如:gcd,按F4兩次(確認(rèn))],按F3(新建此文件),按F1(測站設(shè)置),按EDM(▼),將光標(biāo)移至儀高欄,按F1(輸入儀器高),按F4(確認(rèn)),按F3(坐標(biāo)),按F1(輸入,分別在N、E、Z欄輸入測站點(diǎn)O的x0、y0、H0),按F4兩次(確認(rèn)),按ESC(返回)。
2)按F2(后視點(diǎn)設(shè)置),按F3(坐標(biāo)),按F1(輸入,分別在N、E欄輸入后視點(diǎn)A的坐標(biāo)xA,yA),按F4兩次(確認(rèn));若已知測站點(diǎn)O至后視點(diǎn)A的坐標(biāo)方位角αOA=32°45′18″,則按F3(角度),按F1(輸入,在HR項(xiàng)輸入32.4518,再按F4兩次(確認(rèn))即可。
3)旋轉(zhuǎn)儀器,照準(zhǔn)后視點(diǎn)A后,按F3(是),按F3(放樣),按F3(坐標(biāo)),按F1(輸入,分別在N、E、Z欄輸入待放樣點(diǎn)B的坐標(biāo)xB、yB、HB),按F4兩次(確認(rèn)),按F1(輸入,在鏡高欄輸入待放樣點(diǎn)B的鏡高),按F4兩次(確認(rèn)),按F1(極差);旋轉(zhuǎn)儀器,使顯示的dHR=0°00′00″,即找到了OB方向,指揮持測桿單棱鏡者移動位置,使棱鏡位于OB方向上。
4)按F1(測距),根據(jù)顯示的dHD來指揮持棱鏡者沿OB方向移動,若dHD為正,則向O點(diǎn)方向移動;若dHD為負(fù),則向遠(yuǎn)處移動,直至dHD=0時,立棱鏡點(diǎn)即為B點(diǎn)的平面位置,其所顯示的dZ值即為立棱鏡點(diǎn)處的填挖高度,正為挖,負(fù)為填。
5)若要放樣下一個點(diǎn)C,則按F4(下點(diǎn)),按F3(坐標(biāo),輸入C的坐標(biāo)),同理放樣出C點(diǎn)。
(5)建立坐標(biāo)文件的方法。按MENU鍵,按EDM(▼)鍵,翻頁,按F1(存儲管理),按EDM(▼)鍵,翻頁,按F1(輸入坐標(biāo)),按F1(輸入,在“文件名”欄輸入一文件名),按F4兩次(確認(rèn)),按F3(新建此文件),按F1(輸入,在“點(diǎn)號”欄輸入A),按F4兩次(確認(rèn)),按F1(輸入,分別在N、E、Z三欄分別輸入A點(diǎn)坐標(biāo)xA,yA,HA),按F4兩次(確認(rèn))。以此類推,可輸入B、C、O點(diǎn)的坐標(biāo)。按ESC鍵三次,退出。
九、索佳(Sokkia)全站儀
1.顯示符號
Sokkia顯示符號見表2-22。
表2-22 Sokkia 顯 示 符 號

2.鍵功能
儀器出廠時,各鍵的功能是默認(rèn)的。各功能鍵意義見表2-23。
表2-23 功能鍵意義

(1)角度測量。見表2-24。
表2-24 角度測量模式

(2)距離測量。見表2-25。
表2-25 距離測量模式

(3)坐標(biāo)測量。見表2-26。
表2-26 坐標(biāo)測量模式

3.角度測量
測量水平角∠AOB。
(1)設(shè)置。在角頂安置儀器,后視左目標(biāo)A,將后視目標(biāo)方向設(shè)置為0(在經(jīng)緯儀模式下,按0SET鍵)。
設(shè)置一個已知的水平角(角鎖定)要設(shè)置后視目標(biāo)方向?yàn)橐阎担盟浇擎i定功能。在經(jīng)緯儀模式下,按HOLD鍵,水平角鎖定,再按一次水平角解鎖。
(2)水平角顯示的選擇。在經(jīng)緯儀模式下,按R/L顯示水平左角,再按一次顯示為水平右角。
(3)復(fù)角測量。為了取得高精度的水平角測量結(jié)果,可進(jìn)行角度復(fù)測,然后取其平均角值。儀器可計(jì)算并顯示復(fù)測的平均值。具體步驟如下:在經(jīng)緯儀模式第3頁菜單下,照準(zhǔn)左目標(biāo)A,按REP進(jìn)入水平角復(fù)測模式,按BS開始第1次測量,照準(zhǔn)右目標(biāo)B,按FS顯示兩點(diǎn)間的夾角,且右目標(biāo)B的角值被鎖定。再次照準(zhǔn)左目標(biāo)A(顯示不變),按BS,水平角解鎖并開始第2次測量,再照準(zhǔn)右目標(biāo),顯示兩次測量的平均值且右目標(biāo)的角值被鎖定。重復(fù)上述步驟繼續(xù)測量,退出按EXIT。需要注意測量次數(shù)最多為10次,復(fù)測顯示范圍為±3599°59′59″。
(4)坡度。經(jīng)緯儀模式第3頁上,按ZA%顯示坡度,再按ZA%顯示豎直角。
4.距離測量
距離測量模式下,按◢SHV選擇斜距/平距/高差。照準(zhǔn)目標(biāo)A,按_dist開始測量距離,顯示距離、豎直角和水平角測量值。
(1)精測模式。在距離測量模式下,按Hdist,Hdist閃爍并開始測距,顯示平距、豎直角和水平角。測距共進(jìn)行3次。0.4s后,顯示3次測距的平均值,至0.1mm,然后停止測量。H-A平距的平均值。H-1為第一次測量的平距值。
(2)跟蹤測量。在測距模式下,按M/TRK進(jìn)行跟蹤測距,照準(zhǔn)目標(biāo),按_dist開始距離測量,顯示距離、豎直角和水平角測量值,按STOP停止距離測量。
(3)測量數(shù)據(jù)的查閱。最新測量的距離和角值存儲在存儲器中,直到斷電為止。在距離測量模式下,按RCL顯示存儲的最新數(shù)據(jù),按ESC退回基本模式。
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