摘要:本文首先對(duì)全站儀的優(yōu)勢(shì)和特點(diǎn)進(jìn)行概括總結(jié);接著對(duì)全站儀在井下測(cè)量過程中的測(cè)量方法和測(cè)量過程進(jìn)行介紹,總結(jié)出了一套合理的操作流程;最后真對(duì)全站儀容易出現(xiàn)的問題進(jìn)行解釋,并提出了一系列的注意事項(xiàng),對(duì)于此類問題的深入研究,具有借鑒意義。

  關(guān)鍵詞:全站儀 井下測(cè)量 應(yīng)用

  一、概述

  對(duì)于全站儀本身來說,主要有功能齊全、靈活方便等優(yōu)勢(shì),可以各類觀測(cè)數(shù)據(jù)及標(biāo)定的數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ),不但避免了井下記錄的不便,而且還便于調(diào)用。在測(cè)程較遠(yuǎn)的地方,通過減少測(cè)點(diǎn)數(shù)目來簡(jiǎn)化工作強(qiáng)度,與此同時(shí),測(cè)量精度和工作效率等也有所提高。

  二、特點(diǎn)

  在對(duì)全站儀的測(cè)量進(jìn)行分析和討論的過程中,首先要根據(jù)實(shí)地情況,并且能夠有效利用全站儀的諸多優(yōu)勢(shì)和特點(diǎn)進(jìn)行總結(jié)[1,2]。

  2.1測(cè)量精度

  首先,全站儀借助高科技手段,在測(cè)量過程中代替了許多繁重危險(xiǎn)的人工測(cè)量,尤其是測(cè)量精度也大幅度提高。通過加長(zhǎng)測(cè)量導(dǎo)線的邊長(zhǎng),直接減少了測(cè)量站點(diǎn)數(shù)量,這樣就提高了點(diǎn)位誤差;減小了方位角誤差,使得綜合測(cè)量結(jié)果的精度優(yōu)于傳統(tǒng)的鋼尺測(cè)量。

  2.2穩(wěn)定性能

  利用全站儀進(jìn)行測(cè)量,還在于其所具有的穩(wěn)定性高、出錯(cuò)幾率小的優(yōu)勢(shì)。究其原因主要在于全站儀中所含有的數(shù)據(jù)補(bǔ)償器,在測(cè)量過程中,為測(cè)角的精度提供了很好的保障。利用誤差改正功能能夠?qū)M軸、縱軸和視準(zhǔn)軸等進(jìn)行合理改正。

  2.3測(cè)量速度

  在一些對(duì)工期有特殊要求的測(cè)量工程,通過全站儀等自動(dòng)化測(cè)量?jī)x器,能夠大幅度提高車輛速度,減少了測(cè)量人員的勞動(dòng)強(qiáng)度和危險(xiǎn)程度。

  2.4人為誤差

  在傳統(tǒng)測(cè)量的過程中,經(jīng)緯儀等手動(dòng)儀器的最小讀數(shù)屬于估讀數(shù),容易出現(xiàn)一定程度的人為誤差,一個(gè)測(cè)量站接一個(gè)測(cè)量站的估讀數(shù)所包含的人為誤差經(jīng)過累積,會(huì)嚴(yán)重使測(cè)量結(jié)果出現(xiàn)偏差。而全站儀能夠避免這樣的結(jié)果發(fā)生,其所具有數(shù)據(jù)直顯功能和自動(dòng)記錄功能很好的消除了誤差,甚至是人為讀錯(cuò)或記錯(cuò)的可能性。

  2.5技術(shù)支持

  全站儀的使用,使三角高程代替井下水準(zhǔn)測(cè)量成為了可能,并為其提供物質(zhì)條件。由于全站儀主要利用測(cè)量導(dǎo)線,相對(duì)于鋼尺具有一定的優(yōu)越性。同時(shí)再配以三架法,強(qiáng)制對(duì)中,只在測(cè)量第一站時(shí)進(jìn)行高度測(cè)量,提高了精度,為三角高程代替水準(zhǔn)測(cè)量提供了條件。

  2.6操作簡(jiǎn)單

  全站儀的測(cè)量過程中,只需要照準(zhǔn)反射棱鏡一次,就能夠?qū)⑺浇恰⒇Q直角和斜距等全部測(cè)量,并算得測(cè)點(diǎn)的平面坐標(biāo)和高程等數(shù)據(jù),大大簡(jiǎn)化了操作的流程,降低了勞動(dòng)程度。

  2.7流程完善

  全站儀能夠與計(jì)算機(jī)進(jìn)行兼容連接,從而完成相關(guān)數(shù)據(jù)的測(cè)量和提取,以此為基礎(chǔ)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理、管理和分析,最終獲得圖像等一系列完整的自動(dòng)化測(cè)量流程,并組成一套完整的測(cè)量系統(tǒng)。 2.8兼容性能

  全站儀在與計(jì)算機(jī)或其它儀器進(jìn)行連接,決定其具有良好的兼容性能。全站儀的微處理器控制了全站儀的測(cè)量和計(jì)算,而與之相兼容的應(yīng)用軟件能夠?qū)崿F(xiàn)前后方交會(huì)、碎部測(cè)量等任務(wù)。

  2.9誤差修正

  三、應(yīng)用

  3.1井下測(cè)量特點(diǎn)

  井下測(cè)量相對(duì)于地面測(cè)量存在著諸多的差異。首先是測(cè)量對(duì)象不同,井下測(cè)量主要針對(duì)巷道,通過確定巷道、回采工作面平面位置和高程,從而提供相應(yīng)的數(shù)據(jù)和圖紙。而井下巷道的測(cè)量方式主要是導(dǎo)向測(cè)量,布設(shè)方式較為靈活。一般來講,井下巷道環(huán)境較為昏暗、潮濕、給測(cè)量增加了難度,但是對(duì)于巷道測(cè)量精度卻有更高的要求。所以,井下導(dǎo)線測(cè)量經(jīng)常采用后—前—前—后的測(cè)量方式[2]。

  3.2井下三架法導(dǎo)線測(cè)量

  在對(duì)各項(xiàng)方程檢查無誤后,可按要求進(jìn)一步計(jì)算。

  3.3井下兩架法導(dǎo)線測(cè)量

  井下兩架法與三架法較為類似,不過省去了后視架腿,并采用吊掛線繩。前視操作仍采用架腿,主要適用于工程量規(guī)模較小的測(cè)量任務(wù)。

  3.4井下一架法導(dǎo)線測(cè)量

  由于諸多的井下測(cè)量均為分步驟進(jìn)行,所以在測(cè)量前期只能執(zhí)行導(dǎo)線布設(shè)操作,分期進(jìn)展。一般在前期工作量較小,因此不需要架設(shè)多架,在這里只需要將全站儀視為經(jīng)緯儀結(jié)合測(cè)距儀使用即可。其中,前視操作可將反光鏡掛于頂板上,而水平角測(cè)量可先瞄準(zhǔn)吊掛線繩,接著用同樣的方法測(cè)量距離和垂直角。這種方法也具有較高的精度。

  3.5精度分析

  不難發(fā)現(xiàn),高程測(cè)量進(jìn)程中,隨著傾角的不斷增加,測(cè)距誤差也在不斷的增加。當(dāng)傾角較大時(shí),應(yīng)適當(dāng)提高測(cè)距精度;當(dāng)傾角較小時(shí),應(yīng)適當(dāng)提高測(cè)角精度。經(jīng)過相關(guān)的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),采用三角高程等進(jìn)行測(cè)量,能夠使精度達(dá)到井下1級(jí)的標(biāo)準(zhǔn)和要求。

  3.6 數(shù)據(jù)記錄

  數(shù)據(jù)記錄的過程中,對(duì)相關(guān)的垂直角、水平角、傾距、平距等參數(shù)進(jìn)行記錄。記錄方法即可采取手動(dòng),也可采取全站儀的自動(dòng)記錄系統(tǒng)。但是在記錄過程中,無法采用“后—前—前—后”的觀測(cè)方法,還有待改進(jìn)。 3.7其他功能

  除上述描述之外,全站儀還具有坐標(biāo)正算和反算的功能,為井下測(cè)量解決測(cè)量技術(shù)方面的問題提供了方便。同時(shí),還具有簡(jiǎn)化手動(dòng)撥角等功能,保證了撥角的準(zhǔn)確性,提高了工作效率。 --!>

  四.注意事項(xiàng)

  然而,盡管利用全站儀進(jìn)行井下測(cè)量過程中,是科學(xué)技術(shù)的體現(xiàn),但仍然需要注意一系列的問題[2]。

  4.1光電測(cè)距

  在改正光電測(cè)距常數(shù)時(shí),由于不同的反光鏡的常數(shù)改正不同,實(shí)際執(zhí)行過程中,要不斷對(duì)常數(shù)進(jìn)行檢查,并時(shí)刻對(duì)反光進(jìn)行性調(diào)換,才能使之與所選常數(shù)相適應(yīng)。

  4.2記錄

  在很多情況下,由于現(xiàn)場(chǎng)的諸多限制,因此不得不采用記錄本進(jìn)行人工手動(dòng)記錄,而在記錄過程中,為了避免人為誤差或者人為錯(cuò)誤,記錄前需要確認(rèn)顯示距離,確定平距或者斜距,而在記錄完畢還需要另外分派人員進(jìn)行審核,有條件的則可分派多人進(jìn)行分別記錄。

  4.3導(dǎo)線測(cè)量

  在進(jìn)行導(dǎo)線測(cè)量過程中,一般不建議采用“后—前—前—后”的觀測(cè)方式,而推薦采用“后—后—前—前”或者半側(cè)方式。對(duì)于井下導(dǎo)線測(cè)量來說,都存在一定的缺陷,因此盡量避免自動(dòng)存儲(chǔ)。 結(jié)束語

  鑒于全站儀在現(xiàn)階段測(cè)量尤其是井下巷道測(cè)量中所發(fā)揮的作用日益突出,因此,本文著重對(duì)全站儀在應(yīng)用過程中的特點(diǎn)優(yōu)勢(shì)、技術(shù)要領(lǐng)和注意事項(xiàng)等進(jìn)行系統(tǒng)和細(xì)致的介紹。并從中確定了全站儀的正確的使用方法和測(cè)量過程中的正確執(zhí)行,對(duì)于全站儀在今后的深入研究進(jìn)程中,具有借鑒意義。 --!> (作者單位:中國(guó)有色集團(tuán)(廣西)平桂飛碟股份有限公司)

  參考文獻(xiàn)

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  [2] 魏祥平, 程志強(qiáng). 全站儀在井下測(cè)量中的應(yīng)用[J].江西煤炭科技.2008(2)

  [3] 聶讓. 全站儀導(dǎo)線測(cè)量平差研究[J].東北公路.1998(3)