עבודה עם טוטאל סטיישן

מאמר זה מספק מידע על יסודות המדידה בעזרת טוטאל סטיישן ועל המשימות היומיומיות החשובות בהן עסוקים המודדים ומשתמשים אחרים.

מתחילים ומקצוענים בתחומי מדידות, הנדסה האזרחית, אדריכלות, ובתחומים רבים אחרים יוכלו למצוא תשובות לשאלות שלהם :

  • מה הם המאפיינים של הטוטאל סטיישן?

  • מה עליי לוודא במהלך עבודה עם טוטאל סטיישן?

  • מהי ההשפעה של שגיאה במכשיר וכיצד לזהות, לקבוע, ולמנוע טעויות כאלה?

  • כיצד אוכל לבצע משימות מדידה פשוטות?

משימות מדידה רבות- חישוב של שטח או נפחים, האיסוף, הבדיקה, והסימון של נקודות או ההעברה של גבהים- יכולות להתבצע באופן אוטומטי באמצעות אפליקציות יישום מובנות.

 

עם כמעט 200 שנים של ניסיון בפיתוח וייצור מכשירי מדידה חברת Leica Geosystems מספקת מגוון רחב של מוצרים ופתרונות חדשניים למשימות מדידה.

 

אנו מייבאים מגון רחב של מכשירי מדידה עליהם תוכלו לקבל מידע נוסף בלשונית המוצרים באתר, את חלקם ניתן לרכוש בחנות הווירטואלית שלנו בלחיצת כפתור, ממש כאן.

 

מקווים שתמצאו מאמר זה שימושי ומעשיר!

 

ההסברים בחוברת זו תורגמו מחוברת הדרכה של חברת LEICA GEOSYSTEMS.

 

 

הטוטאל סטיישן

 

הטוטאל סטיישן משמש בכל המקרים- לצורך מיקום או גובה הנקודות, או לצורך נקודות שצריכות להיקבע.

הטוטאל סטיישן מכיל מכשיר למדידת זוויות הכולל טלסקופ שנע אופקית ואנכית (טיאודוליט) עם מד מרחק מובנה, ויכול למדוד זוויות ומרחקים במקביל.

היום, בכל מערכות הטוטאל סטיישן האלקטרוניות יש מד מרחק אופטו-אלקטרוני (EDM) ומד זווית אלקטרוני.

הצירים האופקיים והאנכיים המקודדים נסרקים אוטומטית, וכך הזוויות והמרחקים מוצגים דיגיטלית. המרחקים האופקיים, הפרשי הגובה, והמרחק המרחבי- הגובה מעל פני הים (קואורדינטה) כולם מחושבים אוטומטית ונמדדים בהתאם למידע שנשמר.

מכשירי הטוטאל סטיישן של LEICA מגיעים עם תוכנה המאפשרת לבצע את רוב המדידות בקלות , במהירות וביעילות. השימוש החשוב ביותר בתוכנה זו יוצג מאוחר יותר במסמך זה.

 

מדידת מרחק ללא רפלקטור (מחזיר אור)

 

רוב מכשירי הטוטאל סטיישן של LEICA, כוללים בנוסף על המדידה באמצעות אות אינפרא אדום ופריזמה, גם מד מרחק לייזר שלא דורש רפלקטור. אפשר לבחור ולהחליף בין שתי האפשרויות.

למדידת המרחק ללא רפלקטור יתרון רב בנקודות שיש קושי בגישה אליהן או אין גישה בכלל. למשל במדידת פני בניינים, כשממקמים צינורות, וכשמודדים מבעד לגדרות.

ציר הלייזר האדום המשותף שניתן לראותו גם מתאים לסימון מטרות בעבודות מנהור או עבודות פנים.

 

 

 

כיוון אוטומטי למטרה

 

מכשירי טוטאל סטיישן רבים של LEICAמצוידים במערכת כיוון אוטומטית למטרה. בעיקר  במכשירים אוטומטיים או רובוטיים זה עוזר להתמקד במטרה בקלות ובמהירות. מספיק לכוון את הטלסקופ בערך לכיוון המטרה ואז בלחיצת כפתור המכשיר מתכוונן במדויק למרכזה תוך שמירה על ערכי זווית ומרחק מדויקים, והערכים יישמרו.

הטכנולוגיה הזו מאפשרת מדידה אוטומטית לחלוטין. ניתן לכוון את מערכת הכיוון האוטומטי למצב של מטרה נעה, שניתן לעקוב אחריה ולבצע מדידות. כך שאחרי שמבססים את המגע הראשוני עם המטרה המכשיר ננעל עליה ומאתר אותה.

יתרונות:

מהירות מדידה בשילוב מדידה רצופה ועבודה עצמאית של מודד ללא עוזר

 

 

 

נקודות ציון (קואורדינטות)

 

כדי לתאר את מיקומה של נקודה, נדרשות שתי קואורדינטות.

קואורדינטות קוטביות צריכות קו וזווית.

קואורדינטות קארטזיות צריכות שני קווים בתוך מערכות קואורדינטות שיוצרות זווית ישרה.

 

 

הטוטאל סטיישן מודד קואורדינטות קוטביות- הן מחושבות כמו קואורדינטות קארטזיות, בתוך מערכת ניצבים נתונה בתוך המכשיר עצמו או לאחר מכן במשרד.

 

 

זוויות מדידה

 

זווית מציגה לנו מה המרחק בין שני כיוונים.

הזווית האופקית a שבין שני הכיוונים מובילה אותנו לנקודות p1 ו p2 בלי קשר להפרשי הגבהים שבין שתי הנקודות האלה, הטלסקופ תמיד ילך במישור אנכי לחלוטין כאשר מטים אותו מעלה ומטה, בניצב לכיוון האופקי שלו. תנאי זה מתקיים רק תחת תנאים אידאליים.

זוויות הקודקוד המסומנות ב Z (נקראות גם זוויות השיא/ הפסגה) מציגות את ההבדל בין הניצב (zenith) לכיוונים המובילים לנקודה.  

זוויות הקודקוד יהיו נכונות רק אם קריאת האפס של המעגל האנכי הוצבה בדיוק בכיוון הניצב למעגל האופקי (למעלה). תנאי זה מתקיים רק תחת תנאים אידאליים.

סטייה מהמדידה הרצויה תיגרם משגיאה של קריאת הצירים במכשיר או כשהמכשיר אינו מפולס כראוי.

Z1= זווית קודקוד לעבר נקודה p1

Z2= זווית קודקוד לעבר נקודה p2

a= זווית אופקית המובילה אותנו לכיווני הנקודות p1  וp2. כלומר זווית בין שני מישורים שנוצרו ממתיחת אנכים מהנקודות.

 

 

 

שגיאות במכשיר הטוטאל סטיישן

 

מכשיר הטוטאל סטיישן מורכב ממספר חלקים:

  1. קו ראייה ZZ ניצב במאונך לציר ההטיה KK

  2. ציר ההטיה KK ניצב במאונך לציר האנכי VV

  3. הציר האנכי VV אנכי לחלוטין

  4. קריאת המעגל האנכי תהיה 0 בנקודת הzenith (כשהטיאודוליט מכוון בדיוק כלפי מעלה).

 

במידה והתנאים האלו אינם מתקיימים, ישנן מספר תקלות שעשויות להיווצר:

  • שגיאה בקו הראייה C, או שגיאה באיפוס או כוונון של המכשיר (כלומר סטייה מהזווית הישרה שבין קו הראייה לציר ההטיה).

     

     

  • שגיאה של ציר ההטיה A (כלומר סטייה מהזווית הישרה שבין ציר ההטיה לציר האנכי)

     

  • הטיית הציר האנכי (נוצרת זווית בין הקו האנכי לציר האנכי)

    במדידת זוויות אופקית תקלות אלו יוצרות הפרשי גובה גדולים יותר בין נקודות המטרה מאשר במציאות.

    ניתן למנוע את שגיאה בקו הראייה ואת השגיאה בציר ההטיה אם ניקח קריאות של אותה נקודה עם שני הפנים של המכשיר, כך- קריאה ראשונה נבצע לעבר הנקודה כרגיל, אחר כך נסובב את המכשיר סביב ציר ההטיה ב180 מעלות (כעת העינית פונה אחורה) ונסובב את המכשיר סביב עצמו אלינו (כך שהעינית תחזור אלינו), וכעת נבצע את אותה הקריאה לעבר אותה הנקודה.

ההשפעה על המדידה של הזווית האופקית והאנכית תהא תיקון אוטומטי ע"י כך שנבדוק את עצמנו ונעשה ממוצע בין שתי המדידות שביצענו לצורך בדיקה פנימית או פיצוי על השגיאה. 

 

  •   שגיאה במדד גובה I (הזווית בין כיוון הzenith וקריאת האפס של המעגל האנכי. כלומר כשאנחנו מודדים קו אופקי לא נוצרת לנו זווית של 90 מעלות בינו לבין כיוון הzenith)

בעזרת מדידה עם שני פני המכשיר ואז חישוב ממוצע, תקלת מדד הגובה תמנע. אפשר גם לקבוע ולהקליט את המדד.

הערה:

תקלות במכשיר מושפעות מהטמפרטורה, כתוצאה מזעזוע, ואחרי נסיעות ממושכות. במידה ואתם מעוניינים לבצע את המדידה רק עם פן אחד של המכשיר, עליכם לבצע מיד לפני תחילת המדידה בדיקת מדידה עם שני פנים כדי לקבוע אם יש תקלות, לאתר אותן ולקבוע אותן.

 

בדיקת מד המרחק האוטומטי בטוטאל סטיישן

 

קבע וסמן שלוש או ארבע נקודות בסיס בטווה שאופייני לסוג המדידה שאתה מבצע (בין 20 ל200 מטר).

השתמש במד מרחק אוטומטי או באחד המכויל לפי הסטנדרט ובצע מדידת מרחק לעבר נקודות הבסיס שהצבת שלוש פעמים.

ממוצע הערכים שהתקבלו, נכון להשפעת תנאי האטמוספרה (עיין במדריך למשתמש), יחשבו כערכים הנדרשים.

מדוד את נקודות הבסיס עם כל מד מרחק אלקטרוני שברשותך לפחות ארבע פעמים בשנה.

כך תקבע בוודאות שלא קיימות שגיאות מערכתיות ומד המרחק תקין.

 

 

הצבת המכשיר מעל נקודה ידועה (הזנת קואורדינטות וכיוון התחנה)