提高測量競賽中全站儀放樣專案成績的途徑研究

吳彥哲

【摘要】近年來，全站儀這種具有測量無接觸、即時、自動、高精度等優(yōu)越性能的儀器，已逐步被應(yīng)用到各類工程的施工放樣的工作中。本文結(jié)合全站儀的特點及工作原理，淺談了全站儀在測量競賽中施工放樣的應(yīng)用，根據(jù)不同的學生的特點運用不同的方法訓練，從而滿足競賽的放樣精度要求，使學生對全站儀的使用不僅僅限於幾項常用的功能。

【關(guān)鍵詞】全站儀 放樣 學生實訓 測量

【中圖分類號】G642 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2017）03-0208-02

全站儀技術(shù)放樣主要是利用全站儀測量技術(shù)將設(shè)計圖紙上的工程構(gòu)造物的平面位置和高程在實地標定出來，作為施工的依據(jù)。在競賽過程中，檢測虛擬工程構(gòu)造物的幾何尺寸，以實現(xiàn)從已知設(shè)計圖紙到放樣點的質(zhì)和量的轉(zhuǎn)變。測量放樣工作應(yīng)遵循從整體到局部的原則，先進行控制測量，再進行細部放樣測量。只有利用精度符合標準的幾何數(shù)據(jù)，才能精確地測定競賽特徵點的準確位置，圓滿的完成競賽專案。

一、從全站儀的基本組成與結(jié)構(gòu)來研究

1.從總體上看，全站儀的組成可以分為兩大部分：

（1）為採集數(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)、自動補償設(shè)備等。

（2）測量過程的控制設(shè)備，主要用於有序地實現(xiàn)上述每一專用設(shè)備的功能，包括與測量數(shù)據(jù)相連接的週邊設(shè)備及進行計算、產(chǎn)生指令的微處理機等。

上述兩大部分有機結(jié)合才能真正地體現(xiàn)“全站”功能，既要自動完成數(shù)據(jù)採集，又要自動處理數(shù)據(jù)和控制整個測量過程。鑒於近兩年的競賽測量方案中對儀器的要求比較單一，學生訓練所用儀器型號皆為北京博飛BTS-802。該儀器外形美觀大方，增強了儀器的整體感和視覺效果，高密度大顯示幕幕，中文介面大字體設(shè)計，導航鍵是操作更簡捷；可根據(jù)放樣要求擬定大量的訓練虛擬數(shù)據(jù)，讓學生在反復的儀器操作中對儀器產(chǎn)生高度的熟練感和依賴感，讓學生輸入數(shù)據(jù)的能力有質(zhì)的飛躍。類似WINDOWS 資源管理器的記憶體檔管理系統(tǒng)，直觀易用；在初步教學階段容易能使學生對全站儀放樣專案建立起學習信心和興趣，從而激發(fā)學生對該專案的學習動機。超大容量的程式存貯空間，預裝豐富應(yīng)用程式，雙向通訊功能，用戶可在PC機中編程直接控制全站儀實現(xiàn)各種複雜功能；學生在訓練過程中，產(chǎn)生的大量的數(shù)據(jù)和問題，通過在PC機上的具體問題、環(huán)節(jié)的分析歸納，使學生對已有知識有一個鞏固加深的印象，很多疑難問題也會迎刃而解。測距更快、更遠、更穩(wěn)定，大容量一體化通用電池，使訓練的間斷時間可更長。

二、從全站儀放樣的原理與操作來研究

全站儀放樣的操作步驟如下：放入全站儀之前，刪除數(shù)據(jù)，關(guān)機，所有制動螺旋都打開。關(guān)廂時關(guān)一個鎖扣。儀器的對中、整平（同一般經(jīng)緯儀），安置儀器：高度適中，使測點在視場內(nèi)；將儀器擺放在測站上，目估大致對中後，踩穩(wěn)一條架腳，調(diào)好光學對中器目鏡（看清十字絲）與物鏡（看清測站點），用雙手各提一條架腳前後、左右擺動，眼觀對中器使十字絲交點與測站點重合，放穩(wěn)並踩實架腳。伸縮三腳架腿長整平圓水準器。將水準管平行兩定平螺旋，整平水準管。平轉(zhuǎn)照準部90度，用第三個螺旋整平水準管。檢查光學對中，若有少量偏差，可打開連接螺旋平移基座，使其精確對中，旋緊連接螺旋，再檢查水準氣泡居中。精確對中：移動基座，精確對中（只能前後、左右移動，不能旋轉(zhuǎn)）。重複直到完全對中、整平。對於儀器對中整平的過程，將其分解，拆開動作，分別對學生進行階段性、競賽性訓練，讓學生習慣在競技氣氛的中合理的、迅速的應(yīng)用規(guī)範的動作進行對中整平。打開電源開關(guān)、鬆開水準制動，水準方向旋轉(zhuǎn)照準部360°至儀器發(fā)出一聲鳴響，則水準度盤指標設(shè)置完畢。鬆開垂直制動，垂直方向旋轉(zhuǎn)望遠鏡360°至儀器發(fā)出一聲鳴響，則垂直度盤指標設(shè)置完畢。顯示出水準角度和垂直角度。若出現(xiàn)錯誤資訊，表現(xiàn)儀器尚未整平，超出了傾角補償範圍，應(yīng)重新整平至顯出水準角和垂直角。設(shè)置儀器參數(shù)，選擇測量功能。根據(jù)放樣工作的具體內(nèi)容，合理設(shè)置儀器參數(shù)，正確選擇測量功能。瞄準、觀測和記錄。調(diào)節(jié)目鏡使十字絲清晰；調(diào)焦使目標清晰，十字絲中心精確對準目標中心。按測量鍵觀測、記錄（存儲）。

在放樣訓練的過程中，強調(diào)儀器規(guī)範操作的重要性：

1.對中整平：（1）立三腳架，要求“平”“穩(wěn)”“快”，“平”為三腳架架頭大致水準；“穩(wěn)”是保證三腳架三條腿伸長高度適中，與地面支撐點形成約60°夾角；“快”是要求學生支開三角架，動手擰動腳架螺旋等動作要一氣呵成；（2）儀器出箱後，注意關(guān)箱蓋，並扣上，一手提拿儀器，一手托住儀器底部，儀器安放讓氣泡對著自己的方向；（3）對中整平，開機並對準後視點；鬆開望遠鏡制動螺旋和照準部制動螺旋，將望遠鏡朝向明亮背景，調(diào)節(jié)目鏡對光螺旋，使十字絲清晰。利用望遠鏡上的照門和準星粗略對準棱鏡，擰緊照準部及望遠鏡制動螺旋；調(diào)節(jié)物鏡對光螺旋，使棱鏡影像清晰，並注意消除視差。 轉(zhuǎn)動照準部和望遠鏡微動螺旋，精確瞄準棱鏡。（4）輸入數(shù)據(jù)，要求“準”“快”，一人念或目視檢查，一人輸入。

2.座標放樣：（1）調(diào)出數(shù)據(jù)，調(diào)至0，要求動作快，調(diào)0速度要提高；（2）讀數(shù)m以內(nèi)要讀mm；（3）指揮得當，語言簡練明瞭。

3.邊角測量：（1）遷站對中一定要對準，遷站一定要關(guān)機；（2）棱鏡一定要對準全站儀物鏡，這樣瞄準速度快，精度高，誤差?。唬?）十字絲要清晰，調(diào)好十字絲後在測的過程中不允許再調(diào)動，十字絲用豎絲切斷棱鏡中心，一定要對準，要求快，爭取一步到位，然後置0，置0後在掃描一下看十字絲跑沒跑，然後盤左盤右一測回，在準的基礎(chǔ)上提高速度

4.收儀器：（1）全站關(guān)機拿下儀器放入箱內(nèi)，放箱前要把制動打開；（2）收腳架；（3）計算成果，交表格（表格要求：字體工整，不要塗抹）

三、實訓策略

1.組織管理策略

建立以校領(lǐng)導掛帥，學生科長、教務(wù)科長組織協(xié)調(diào)，教研室主任制定方案，專職實訓指導教師全程跟蹤指導，到學生實訓小組組長的層層負責的組織管理機構(gòu)，明確責任落實任務(wù)，確保達到預期的實訓目標。

2.訓練策略

採用基礎(chǔ)理論知識集中講解，基本操作技能分組訓練，指導教師全程跟蹤的邊講邊練、以練為主的訓練方式，使基礎(chǔ)訓練階段目標得以實現(xiàn)。

每週安排兩次小組對抗賽，驗收實訓效果，培養(yǎng)良好的心理素質(zhì)和競爭意識，達到綜合訓練階段的訓練目標。

創(chuàng)設(shè)與工程實際相似的條件（設(shè)計圖紙、場地、環(huán)境、風雨、高溫等）進行崗位實訓，以達到與施工企業(yè)零對接實訓目標。

3.心理素質(zhì)訓練策略

定期組織校領(lǐng)導、企業(yè)專家、測量教師組成評委會，對各個訓練小組進行校內(nèi)的技能比賽，促進其測量專業(yè)技能和心理素質(zhì)的提高。

4.其他保障策略

學校應(yīng)從儀器、訓練場地、實訓指導教師三個方面做好儲備。水準儀、全站儀各6～8臺，以及相配套的水準尺、尺墊、記錄板、棱鏡、角架等設(shè)備；4～5名專職實訓指導教師，並聘請一名有豐富經(jīng)驗的工地測量技術(shù)人員進行階段性的指導；能提供與實際工地相似的訓練場地。

四、對於以往比賽的經(jīng)驗總結(jié)

最大的困難往往是最熟悉的問題，對於以往的失利的表現(xiàn)，總結(jié)經(jīng)驗和教訓是我們指導老師應(yīng)做的工作。制定完善的訓練計畫，每天每個時段該做什麼；冬期放假前的室內(nèi)實訓計畫於學生實際訓練相對接；制定關(guān)於學生緊張程度、心理素質(zhì)的單獨訓練方案，合理的選擇野外訓練場所，模擬大賽臨場氣氛進行階段性檢驗。學生對比賽的分析是關(guān)鍵以及對誤差影響的理論提升。對於競賽的精度標準高度重視。

參考文獻：

[1]《全站儀測量技術(shù)》 黃海水利出版社 何保喜 主編

[2]《工程測量》 黃海水利出版社 周建鄭 主編.

[3]《測量平差》 黃海水利出版社.

[4]《工程測量技術(shù)》 黃海水利出版社.