Stazione totale: cos'è, come funziona

Un tacheometro è un dispositivo utilizzato in geodesia per catturare rapidamente e con precisione la topografia di un'area particolare. Come funziona? Il fatto è che il design del dispositivo include un teodolite, un telemetro di illuminazione e un data logger elettronico, in modo che, nonostante le sue dimensioni compatte, la stazione totale sia costituita da diversi strumenti geodetici in uno. È in grado di misurare distanze verticali e orizzontali e aree a una distanza di fino a cinquemila chilometri, mentre l'errore sarà solo di un centimetro. Il tachimetro può misurare gli angoli, ma l'errore, a seconda della classe secondo GOST e del tipo, sarà compreso tra 2 e 20 gradi. La stazione totale è in grado di ricevere e trasmettere dati a computer remoto.

Principio di funzionamento

Il prototipo di un tacheometro moderno è un dispositivo semi-meccanico semi-elettronico creato circa cinquanta anni fa. In tali dispositivi, un teodolite e un telemetro sono stati installati separatamente e, dopo un po 'di tempo, gli ingegneri hanno pensato di riunirli in un caso e dotare il dispositivo di un pannello speciale che consentiva l'inserimento di valori angolari.

Il primo strumento completo è stato creato in Svezia. La lettura degli angoli è stata modificata da ottica a elettronica, il che ha portato alla possibilità di automatizzare le opere geodetiche. I tachimetri elettronici sono apparsi sul mercato circa venticinque anni fa. Ora la loro produzione è impegnata in società svizzere, giapponesi e americane.

Il principio del tacheometro si basa su uno dei due metodi: fase e impulso. Il primo si basa sulla differenza di fase tra i raggi restituiti e quelli proiettati, e il secondo, più moderno, calcola il tempo durante il quale il raggio laser passa al riflettore e viceversa. La distanza alla quale una stazione totale può operare in modalità non riflettente dipende dal colore della superficie che riflette il raggio laser. La superficie chiara e liscia può aumentare la distanza del funzionamento del dispositivo più volte (rispetto alle superfici opache e scure), ma non sarà comunque superiore a 1200 metri. Nella modalità di riflessione, l'intervallo di misurazione lineare deve essere di almeno cinque chilometri.

Tipi di stazioni totali

Tutti i modelli presenti nel mercato moderno, secondo la loro applicazione, sono suddivisi in diversi tipi.

I tacheometri tecnici sono dispositivi a basso costo, sono dotati solo di un telemetro riflettente. Le misurazioni geodetiche che utilizzano un dispositivo del genere richiedono un team di due persone: un impiegato e un operatore di stazione totale.

I tachimetri da costruzione sono in grado di condurre sia rilievi non riflettenti che riflettenti, cioè hanno un rilevatore di distanza non riflettente. Nella costruzione di dispositivi di questo tipo non c'è alidada.

Obiettivi e obiettivi

Tacheometers di ingegneria eseguono la più vasta gamma di compiti. Hanno una fotocamera utilizzata per la proiezione di modelli tridimensionali del terreno, un touch screen a colori, un moderno software user-friendly e potenti processori, slot per schede di memoria e porte USB. I tacheometri di ingegneria moderni possono connettersi a una rete Wi-Fi e Bluetooth.

Inoltre, i tacheometri sono suddivisi in moduli e integrati. Le unità modulari sono costituite da elementi indipendenti (moduli) e in dispositivi integrati sono tutte posizionate sotto un unico corpo e integrate in un meccanismo integrale. C'è un'altra divisione: automatizzata e motorizzata. I modelli del primo tipo sono dotati di servo e sistemi in grado di riconoscere, catturare e tracciare obiettivi, che, di fatto, li rende complessi robotici geodetici. I dispositivi del secondo tipo sono dotati di un servoazionamento in grado di scattare in diversi punti contemporaneamente.

classificazione

C'è una classificazione per caratteristiche di ripresa.

I tachimetri circolari si distinguono dagli altri per un livello cilindrico sul cerchio verticale dell'alidada e un telemetro. Il nomogramma calcola le quote e le distanze orizzontali dal nomogramma, che differisce nel tubo dello strumento durante le osservazioni, e dalla rotaia verticale. La riduzione automatica è caratterizzata dal fatto che in esse le posizioni e le quote orizzontali sono calcolate dal cercatore a doppio raggio su una rotaia orizzontale.

I tacheometri in stazione hanno una base con essi, progettata per calcolare la distanza orizzontale e le quote sono calcolate misurando gli angoli verticali. Le stazioni totali elettro-ottiche dispongono di un dispositivo elettronico aggiuntivo che consente l'automazione delle riprese.

Convenienza nel lavoro

Se confrontiamo il processo di lavoro con un teodolite e una stazione totale, allora c'è un ovvio risparmio di tempo. Quando si utilizza un teodolite, uno specialista deve conservare i record nel registro e per la stazione totale è sufficiente mantenere un contorno, poiché il dispositivo registra e memorizza tutte le informazioni relative a distanze, angoli e numeri di stazione in memoria, pertanto, quando si modifica la posizione della stazione totale, sarà necessario inserire una nuova stazione e un primo picchetto. Dopo aver bersagliato il riflettore, è necessario un clic e verranno ricevuti nuovi calcoli.

La stazione totale elettronica può calcolare indipendentemente la distanza orizzontale. Sul monitor del dispositivo vengono visualizzati sia la distanza di inclinazione, le quote e la posizione orizzontale, sia gli angoli verticale e orizzontale e la distanza di inclinazione. La conclusione dell'una o dell'altra opzione è scelta manualmente dall'operatore.

Come applicare

Il tacheometro è un dispositivo indispensabile per eseguire la rimozione in natura. Deve essere installato in un punto le cui coordinate sono note, quindi specificare le coordinate del punto di orientamento o inserire un angolo direzionale per l'orientamento. Dopodiché, puoi impostare un punto per la rimozione, per il quale devi anche inserire le coordinate conosciute. Dopo queste operazioni, l'angolo di rotazione e la distanza da misurare in una determinata direzione verranno visualizzati sul monitor del dispositivo.

Lo strumento aiuterà l'operatore a misurare l'altezza dell'oggetto e la distanza tra i punti, oltre a misurare con offset. Pertanto, il dispositivo esegue tutti i compiti teodolite.

Nelle cave

Se i lavori geodetici vengono eseguiti in una cava, è possibile utilizzare la comoda funzione di ottenere le proprie coordinate (prodotte dalla resezione). Quando il tacheometro viene installato per la prima volta, viene utilizzato un film riflettente per calcolare le coordinate di diversi oggetti situati ai bordi della cava. Dopo il completamento del lavoro, il dispositivo viene installato una seconda volta e, utilizzando la resezione, calcolano le coordinate del punto di installazione e rilevano la cava. Il software, ottenendo questi dati, aiuta a ottenere rapidamente un'immagine di tutto il lavoro svolto in una carriera, dando all'operatore gli schemi in quadrati con la loro descrizione generale.

La stazione totale elettronica viene utilizzata per il lavoro sul campo. Nessuna condizione atmosferica, comprese polvere, pioggia, neve e sbalzi di temperatura, non danneggiare il dispositivo. Tutti i produttori hanno una linea separata di dispositivi progettati per il funzionamento in condizioni particolarmente difficili a basse temperature, ma dovrebbero essere scelti solo se tale lavoro è realmente previsto.

produttori

Ci sono diversi produttori di tachimetri elettronici noti a livello mondiale noti per la loro qualità. Sokkia Topcon è un'azienda giapponese che rappresenta marchi con lo stesso nome. I dispositivi di questo produttore sono famosi da oltre cento anni, i dispositivi sono noti per la loro qualità costante e alta precisione. Tuttavia, questo è già diventato una tradizione per i produttori giapponesi.

I tacheometri Leica Geosystems dell'azienda omonima svizzera, precedentemente nota in apparecchiature fotografiche con il marchio Leica, sono presenti sul mercato dal 1990. È stato formato dalla fusione di diverse società, dopo di che sono state prodotte solo apparecchiature geodetiche. I tacheometri di questo marchio sono ampiamente usati nella geodesia terrestre e satellitare.

Un'altra azienda svizzera, GeoMax, compete con i colleghi di Leica, soprattutto quando si tratta del mercato europeo. Esiste dagli stessi anni e si distingue anche per l'elevata precisione di misura e la qualità eccezionale.

Le stazioni totali di navigazione Trimble sono prodotte negli Stati Uniti. L'azienda esiste dal 1978, mentre la società era impegnata nella produzione di dispositivi di navigazione per le esigenze della navigazione marittima. Circa venticinque anni fa, la società iniziò a sviluppare e produrre navigatori GPS, perché proprio in quel periodo iniziò il rapido sviluppo del posizionamento spaziale. Nel 2003, dopo l'acquisto del marchio Nikon, la società era impegnata nella produzione di una gamma di apparecchiature di rilevamento. I tacheometri Nikon sono ampiamente rappresentati sul mercato russo.

Il prezzo è giustificato?

I segmenti di prezzo superiore e inferiore dei tachimetri sono separati da enormi quantità di diverse centinaia di migliaia di rubli. Gli strumenti di rilevamento automatico possono essere intimidatori nella loro complessità e richiedono anche allo specialista di possedere le conoscenze e le abilità appropriate - basta leggere le istruzioni per la stazione totale potrebbe non essere sufficiente. Il loro prezzo può anche spaventare. Molti, soprattutto per le piccole imprese, non possono permettersi una stazione totale robotica. Tuttavia, se consideriamo la questione dal punto di vista di un geometra, la differenza tra uno strumento servo-attrezzato e un tachyomer automatico è ovvia.

La maggior parte del tempo nel lavoro geodetico sul campo richiede una guida e una messa a fuoco multiple della stazione totale (se non è equipaggiata con un servomotore e un sistema di tracciamento automatico). Dopo alcune ore di intenso lavoro, anche in condizioni climatiche abbastanza buone, l'operatore si sente stanco, a causa della quale la sua concentrazione diminuisce, il che può portare ad una diminuzione della precisione della misurazione. Un tachimetro semiautomatico facilita notevolmente l'esercizio di uno specialista, perché egli stesso tiene traccia del cambiamento nella posizione del riflettore e facilmente esegue una mancia, indipendentemente dalle condizioni meteorologiche. Inoltre, i dati ottenuti dalla stazione totale non dipendono tanto dal fattore umano e diventano più accurati: le stazioni totali automatiche non commettono errori e non si stancano. Per ogni picchetto hanno bisogno di non più di quattro secondi. Ad esempio, la stazione totale di ingegneria ad alta precisione Leica TS30 esegue fino a cinquemila misurazioni in un secondo. Il costo medio di questo dispositivo è di circa due milioni e mezzo di rubli.

Categorie di prezzo

I tachimetri elettronici di bilancio sono dotati di una serie di funzioni necessarie per eseguire calcoli sui cantieri, ma per calcoli di ingegneria complessi non sono sufficienti. In questa categoria di prezzo ci sono alcuni modelli Nikon, per esempio il DTM-322 con un prezzo medio di 160 mila rubli.

La prossima categoria di prezzo include già tacheometers di ingegneria. Le misurazioni hanno una precisione molto maggiore, una maggiore durata della batteria, connettività Bluetooth, slot per schede di memoria, porta USB. L'intervallo di misurazione in modalità riflettente è di 5000 metri e il prezzo medio per i modelli di questa categoria è di 700 migliaia di rubli.

conclusione

La strumentazione di rilevamento è un'area in cui non c'è spazio per strumenti di scarsa qualità e imprecisi. In effetti, nella stessa categoria di prezzo tra i produttori, la differenza di dispositivi è insignificante, quindi se il compito è quello di salvare, è necessario scegliere in base alle proprie esigenze. Un fornitore esperto ti aiuterà a scegliere un modello che è l'ideale per eseguire determinati compiti, soprattutto se riguarda la disponibilità del software necessario nella stazione totale.