Selles artiklis: kogujaama määratlemine ajalugu ja tööpõhimõte; elektrooniliste üldjaamade tüübid; eelised teiste geodeetiliste instrumentide ees; suurimad jaamade tootjad.
Mis tahes ehitus- või mõõdistustööde tegemisel on vaja täpselt arvutada antud piirkonna maastikuerinevused ja mõnikord on selle pindala tuhandeid ruutmeetreid. Traditsioonilised geodeetilised instrumendid – teodoliit, kaugusmõõtur, nivoo ja mõõdulint siin ei tööta, vastasel juhul võtab mõõtmine nädalaid, mitte vähem. Ja ajastus on tänapäeval oluliseks punktiks muutunud – kliendid eelistavad neid esinejaid, kes lõpetavad töö võimalikult kiiresti ja töövõtjatel on üha rohkem põhjuseid varustada oma spetsialiste kaasaegsete ehitusseadmetega … Meie arenenud arvutitehnoloogia ajastul on vajadus füüsiliste arvutuste ja jooniste järele kadunud – kõik teeb ära arvuti koos sobiva tarkvaraga. Koha ülevaatuse võimalikult lühikese aja ja võimalikult täpse tulemuse saamiseks aitab universaalne geodeetiline seade – elektrooniline tahhomeeter.
Mis on totaalne jaam?
Tahhomeeter on geodeetiline seade, mis võimaldab teil kiiresti ja suure täpsusega saada vastava piirkonna uuringu “plaanis” koos reljeefi tervikpildiga. Selle seadme disain sisaldab valguse vahemiku leidjat, teodoliiti, arvutit ja elektroonilist andmelogerit – oma väliselt kompaktsete mõõtmetega ühendab totaaljaam korraga mitme geodeetilise seadme funktsioone. Vertikaalse ja horisontaalse vahemaa mõõtmine, pindala 5000 m kaugusel, vigaga ainult 1 cm, nurkade täpsusega 2? kuni 20? (sõltuvalt tüübist ja klassist vastavalt standardile GOST R 51774-2001), vastuvõetud andmete automaatne salvestamine mitme tuhande punkti kohta mõõdetaval alal, andmete vastuvõtmine ja edastamine GPRS-i kaudu kaugarvutisse – see ei ammenda elektroonilise kogujaama võimalusi.
Kogujaama ajalugu ja tööpõhimõte
Esimesed geodeetilised instrumendid, mis on kaugelt sarnased moodsate tahhomeetritega, loodi 50 aastat tagasi – nendes poolmehaanilistes ja poolaelektroonilistes seadmetes olid optilise vahemiku leidja ja teodoliit iseseisvalt paigaldatud. Mõne aja pärast ühendati teodoliit ja vahemiku leidja ühes korpuses, saadud seade varustati spetsiaalse paneeliga, mis võimaldab teil nurga väärtusi sisestada. Esimene täieõiguslik kogujaam loodi Rootsis – selles muudeti nurga näit optilisest elektrooniliseks, mis võimaldas geodeetilist tööd automatiseerida. Nii ilmusid umbes 25 aastat tagasi turule elektroonilised kogujaamad, neid toodavad Ameerika, Jaapani ja Šveitsi ettevõtted..
Elektroonilise kogujaama tööpõhimõte põhineb kas faasimeetodil või moodsamates mudelites impulssmeetodil. Esimene meetod on faaside erinevus projitseeritud ja tagastatud kiirte vahel, teine on aeg, mis kulub laserkiire liikumiseks kogu jaamast helkurisse ja tagasi. Kaugus, mille jooksul seade on võimeline töötama peegeldivabas režiimis, sõltub selle pinna värvist, millele tala projitseeritakse – heledad ja siledad pinnad suurendavad kogu jaama töökaugust pimedatega võrreldes mitu korda, kuid see ei ületa 1000–1200 m. Lineaarne ulatus mõõtmised peegeldavas režiimis – vähemalt 5000 m.
Elektrooniliste üldjaamade tüübid
Kõik toodetud mudelid jagunevad vastavalt rakendusele mitmeks tüübiks:
- tehnilised kogujaamad. Seda tüüpi elektroonilised seadmed on odavaimad, kuna on varustatud ainult peegeldava kaugusmõõturiga ja nõuavad geodeetilisi mõõtmisi kahe töötaja meeskonnalt – tehnilise kogujaama operaator ja raudtee-ettevõtja;
- ehituse tahhomeetrid. Varustatud helkurita kaugusmõõturiga, s.t. võimeline nii peegeldavaks kui ka peegelduvaks pildistamiseks. Ehituse tahhomeetrite ehitamisel pole alidadat;
- insener-tahhomeetrid. Need seadmed on mõeldud mitmesuguste ülesannete täitmiseks ning need on varustatud kolmemõõtmelise maastiku mudelite ehitamiseks kasutatava kaameraga, värvilise puutetundliku ekraaniga, kaasaegse protsessoriga ja mugava tarkvaraga, pesadega ja pordidega USB- ja välkmälukaartide jaoks. Insenerjaamade kaasaegsed mudelid toetavad mitmeid sidekanaleid – Wi-Fi, Bluetooth jne..
Lisaks jagunevad kogu jaamad mooduliteks, mis koosnevad eraldi (sõltumatutest) elementidest ja on integreeritud, milles seadmed on ühendatud ühe korpuse all ühtseks mehhanismiks. Viimased tüübid on mootoriga ja automatiseeritud kogujaamad. Neist esimene on varustatud servoajamiga, mis võimaldab korraga uurida mitut punkti, teine - servoajamiga ning süsteemidega, mis on võimelised sihtmärke ära tundma, hõivama ja jälgima, tegelikult on need juba robotiseeritud geodeetilised süsteemid. Selle disainiga seadmed on mõeldud ühe inimese mõõtmiseks ja robotitega kogujaamad võimaldavad kaugpildistamist, samas kui tulemuste täpsus on kõrge.
Vastavalt uuringu tunnustele jagunevad elektroonilised raadiojaamad järgmisteks osadeks:
- ümmargune, hõõgniidi kaugusmõõturi ja silindrilise tasemega alidaadi vertikaalringil;
- nomogramm, ületamiste arvutamine ja vahemaade horisontaalsed vahemaad vastavalt nomogrammile, mida eristatakse seadme torus vaatluse ajal, samuti piki vertikaalset rööpa;
- autoreduktsioon, ületamised ja vahemaade horisontaalne vahe, mille määrab horisontaalne rööp kahekordse kujutise kaugusnäidikuga;
- in-base, mille alus asub tahhomeetri juures ja on ette nähtud horisontaalse vahemaa otseseks arvutamiseks, ja vertikaalnurkade mõõtmine võimaldab teil arvutada ülejäägi;
- elektro-optiline, varustatud täiendava elektroonilise seadmega, mis võimaldab pildistamist automatiseerida.
Kogujaama eelised
Kui võrdleme tööd teodoliidi ja tahhomeetriga, siis esimesel juhul on vaja registreid logis hoida, teisel – ainult kontuuri hoidmiseks ning seade salvestab ja salvestab mällu andmeid vahemaade, nurkade ja pikettide numbrite kohta. Selle geodeetilise seadme asukoha muutmisel peate lihtsalt määrama uue jaama ja esimese jaama, osutama siis reflektorile ja saada kogu jaama arvutatud mõõtmised ainult ühe nupu vajutamisega.
Elektrooniline tahhomeeter arvutab horisontaalkaugused iseseisvalt, automaatrežiimis. Seadme ekraanil kuvatakse kas nõlva kaugus, horisontaalne asend ja kõrgused või kalde kaugus ja nurgad (horisontaalne ja vertikaalne) – operaator kontrollib käsitsi kahe andmevaliku kuvamist käsitsi.
Tahhomeeter on väljalülitamise ajal asendamatu – seadke see punkti, mille koordinaadid on teada, määrake orientatsioonipunkti koordinaadid või sisestage orienteerumiseks suunanurk. Seejärel määrate seadistatava punkti, sisestades selle koordinaadid – seadme ekraanil kuvatakse pöördenurk ja vahemaa, mida soovite selles suunas mõõta. Muidugi saab kogu jaama abil mõõta punktide vahelist kaugust ja objekti kõrgust, mõõtmisi nihkega – see seade täidab kõiki teodoliidi funktsioone.
Karjääris geodeetiliste tööde tegemisel on selline funktsioon mugav – oma koordinaatide hankimine resektsiooni abil. Elektroonilise kogujaama esimesel paigaldamisel arvutatakse peegeldava lindi abil mitmete karjääri servades asuvate objektide koordinaadid. Karjääritöö lõppedes installeeritakse seade uuesti ning resektsiooni abil arvutatakse paigalduspunkti koordinaadid ja mõõdetakse karjäär. Sobilik kogujaama arvutustel põhinev tarkvara aitab teil kiiresti saada karjääris tehtud tööst pildi – ruutude diagrammid koos nende üldise kirjeldusega.
Oma konstruktsiooni järgi on elektrooniline kogujaam ette nähtud välitöödeks. Tolm või mustus, vihm või lumi, temperatuurimuutused – kõik see seadet ei kahjusta. Üldjaamade mudelite hulgas on igal tootjal seadmed, mis on loodud töötama eriti karmides tingimustes – nende madala temperatuuri režiim on kuni miinus 30 ° С. Kuid neid tasub valida ainult juhul, kui see peaks tõesti toimima põhjapiirkondades või mõnes konkreetses olukorras..
Takheomeetri tootjad
Kuulsaimad ülemaailmsed elektrooniliste raadiojaamade tootjad meie turul on Jaapani ettevõte Sokkia Topcon koos Sokkia ja Topcon kaubamärkidega, Šveitsi ettevõte Leica Geosystems AG Leica kaubamärgiga, Rootsi GeoMax (samanimeline kaubamärk), Ameerika Trimble Navigation Nikoni ja Trimble kaubamärkidega ning Spectra Precision (samanimeline kaubamärk).
Firma Sokkia Topconon tuntud oma ehitus- ja geodeesiatoodete poolest juba 100 aastat, tema ettevõtetes toodetud instrumendid on traditsiooniliselt ülitäpse ja Jaapani kvaliteediga.
Leica geosüsteemid, Kunagi tuntud fotoseadmete Leica kaubamärgi (selle kaubamärgi all kaameraid toodetakse endiselt), moodustati see 1990. aastal mitme ettevõtte ühinemise teel ja on keskendunud ainult geodeetiliste seadmete tootmisele. Selle kaubamärgi seadmeid kasutatakse geodeesias laialdaselt – nii maapealses kui ka satelliitsides.
Šveitsi geodeesia ja ehitusega seotud seadmete tootja, ettevõte GeoMax, Alates selle loomisest 90ndatel on see Euroopa turul edukalt konkureerinud Leica kaubamärgiga. Selle ettevõtte tootesarja, milleks on geodeetilised seadmed ja selle tarkvara, eristab erakordne kvaliteet ja mõõtmistäpsus..
Firma Kärbi navigeerimine, USA-s asuv ettevõte alustas oma tegevust 1978. aastal merenavigatsiooni navigatsioonitehnoloogiate tootmisega. Kosmose positsioneerimise arendamisega 25 aastat tagasi hakkas ettevõte looma GPS-navigaatoreid ning alates 2003. aastast ja pärast Nikoni kaubamärgi omandamist laia valikut geodeetilisi seadmeid.
Ameerika mõõdistusseadmete tootja Spektri täpsusilmus 1997. aastal ja loodi mitmete mõõteriistade ja tehnoloogiate tootjate ühinemise tulemusel. Täna on see suurim mõõdistusseadmete kaubamärk, mis on tuntud oma uuenduslike tehnoloogiate poolest..
Loetletud tootjate elektrooniliste kogujaamade kaubamärkide hulgast on palju vajalike seadmete hulgast valida, olgu see siis tehniline või robotjaam. Kõik sõltub kliendi vajadustest, töötingimustest, milles kogu jaama kavatsetakse kasutada.
Mis on peidus kogu jaama hinna taga?
Tahhomeetrite alumise ja ülemise hinnasegmendi vahel on tohutu vahemaa, sadu tuhandeid rublasid. Robootilised geodeetilised instrumendid on oma keerukuses ja maksumuses hirmutavad, olen kindel, et iga pearaamatupidaja või ärijuht, kellel on geodeesiast väga vähe teadmisi, suhtub vaenulikult näiteks Sokkia NET1200 kogujaama ostmise taotlusse (keskmine hind – 1 300 000 rubla). Kui tõlgite kõik ainult rahasse, siis on palju odavam Topcon GTS-105N raamatupidamisosakonna jaoks palju kenam (keskmine hind on 170 000 rubla)! Kas on mõttekas kulutada miljoneid robotite kogujaamale?
Kui jagame tinglikult kõik olemasolevad ülemise hinnasegmendi kogujaamade mudelid servomootoritega, poolautomaatseteks (jälgimissüsteemiga varustatud) ja automaatseteks (robotid juhitakse eemalt) ja arvestame töö efektiivsust välimõõtja seisukohast, siis on nende eelised odavamate mudelite ees ilmsed..
Väligeodeetilise töö käigus kulub märkimisväärne osa ajast kogu jaama mitmekordseks osutamiseks ja teravustamiseks, mis pole varustatud servomootorite ja automaatse jälgimissüsteemiga. Mitme tunni pärast ja mitte kõige paremates ilmastikuoludes väheneb operaatori kontsentratsioon, ta silmad on vesised, keha valutab väsimusest – selle tulemusel väheneb mõõtmise täpsus. Poolautomaatne tahhomeeter, mis jälgib sõltumatult helkuri asukoha muutusi ja saab sellele hõlpsalt sihtida, sõltumata ilmastikuoludest maapinnal, hõlbustab märkimisväärselt operaatori füüsilist aktiivsust..
Tacheometer Sokkia NET1200
Pole vaja kaaslast helkuri teisaldamiseks – reeglina osutab lihtsa (reguleeritava ja käsitsi juhitava) kogujaama insener-operaator töö ajal pikettidele töötajatega assistendile. Mõõtmiste täpsus geodeetilise töö ajal raudteepartneriga pole kaugeltki ideaalne, kuna kogenud maamõõtja ei saa olukorda piketipunktis hinnata ja abistajal pole selleks piisavalt teadmisi. Poolautomaatsed seadmed võimaldavad teil muuta geodeetilise töö olemust – seadmel on vähem kogenud operaator, kes seadeid ei teosta ja vajutab ainult jaama nuppe helkuri abil inseneri käsul, kes määrab täpselt piketi asukoha. Robotjaamaga töötades teeb kõik mõõtmised ainult personali koosnev insener, kes juhib geodeetilist seadet eemalt – piketi alt.
Robotjaamad ei väsi ega tee vigu, sest nad pole selleks võimelised – nad kulutavad iga piketi jaoks kuni 4 sekundit, sõltumata töötundide arvust. Tahhomeetrite kõige kallimad mudelid on mõeldud täpseteks tehnilisteks mõõtmisteks minimaalsete vigadega, viies sõltumatud arvutused läbi võimalikult lühikese aja jooksul. Sellise robotliku kogujaama näide on Leica TS30 nurgatäpsusega 0,5?.
Ülitäpne elektrooniline kogujaam Leica TS30
Suhteliselt odavatel elektroonilistel jaamadel on komplekt funktsioone, mis on piisavad kasutamiseks ehitusplatsidel, tehnilistel eesmärkidel neist ei piisa. Lihtsa elektroonilise hoone kogujaama, näiteks Nikon DTM-322 (nurk täpsus 5?) Omadused: kvaliteetne optika, väike kaal, üheteljeline kompensaator, akude asemel võite kasutada tavalisi 1,5 V akusid, prismarežiimis on suurim mõõteulatus 2 300 m, keskmine hind – 160 000 rubla. Täpsema ehitusega tahheomeeter Trimble M3 DR, nurga täpsusega 5 °, kaheteljeline kompensaator, vahemik kuni reflektorirööpani 3000 m, aku pidevaks tööks 8 tundi, bluetoothi olemasolu ja keskmine hind 340 000 rubla.
Trimble M3 DR TA Total Station
Projekteerimisjaamad, näiteks Sokkia SET1X: 1? nurkade täpsus, kiire bittiga värviline puutetundlik ekraan, mõõteulatus helkuri suhtes 5000 m, kaheteljeline kompensaator, kaks liitiumaku 14-tunnise pideva töö tagamiseks, bluetooth, USB-port, kaardilugeja, Windows CE OS – keskmine hind 690 000 rubla.
Motoriseeritud masinaehitusjaamad väärtusega umbes 850 000 rubla. on väiksema nurkade täpsusega (umbes 5?), kuid hõlbustavad oluliselt maamõõtja ülesandeid. Näitena Leica TS15 M R400 – mõõteulatus reflektorini kuni 10 000 m, neljateljeline kompensaator, aku kiire laadimine 7 töötunni jaoks, OS Windows CE 5.0 Core, pöörlemiskiirus 45 ° sekundis, bluetooth, USB-port, kaardilugeja, värviline puutetundlik ekraan.
Mida kõrgemad on tehniliste üldjaamade mudelite omadused täpsuse, mõõtmiste kiiruse ja andmetöötluse osas, seda kõrgemad on nende kulud. Tuleb märkida, et tänapäevaseid geodeetiliste mõõtmiste elektroonilisi inseneri-seadmeid ei ähvarda kiire vananemine – tulevikuturule sisenevad mudelid põhinevad neil ja neil on sarnane funktsioonide komplekt..
Lõpus
Elektroonilise kogujaama ühe või teise mudeli valimisel või õigemini konkreetse tootja valimisel, kuna nende hinnasegmendi üldjaamade omadused on üldiselt sarnased, on oluline suhelda kogenud ja professionaalse tarnijaga. Selle spetsialistid valivad kliendi vajadustele kõige paremini vastava mudeli, sealhulgas kaasaegse tarkvara, mille tööd tuleb kliendi töötajatele välja õpetada.
Kaasaegsed kogujaamad on oma ülesehituse osas keerulised ja pole sugugi odavad – optimaalsete funktsioonide komplektiga seadme hoolikas valimine on äärmiselt oluline.
Kas elektrooniline kogujaam aitab geodeesia valdkonnas täpsemaid mõõtmisi teha või on sellest muul moel abi?