Тахеометр — что это такое? Принцип работы электронного тахеометра

Любые строительные, геодезические или изыскательные работы требуют точных вычислений перепадов высот и иной раз приходится обследовать тысячи квадратных метров. Измерения выполняются с помощью теодолитов, нивелиров или обычной рулетки, но такая работа порой занимает несколько недель.

Оглавление:

Современные технологии позволяют ускорить результат с помощью программного обеспечения и устройства под названием тахеометр. Съёмки производятся в кратчайшие сроки, а итоговый план сам выстраивается на компьютере, снижая погрешности, которые допускает специалист.

Общие сведения о тахеометре

Тахеометр относится к универсальным и наиболее точным вычислительным приборам. Он помогает отстроить план рельефа местности, при этом ускоряет работу специалиста и минимизирует риски ошибки. Внешне тахеометр напоминает обычный теодолит, но он совмещает в себе функции сразу нескольких вычислительных приборов, среди которых выделяют такие, как:

• электронный регистратор данных;
• светодальномер;
• теодолит;
• вычислитель.

Такая конструкция позволяет измерять горизонтальные и вертикальные дистанции на расстоянии до 5 тысяч метров с погрешностью всего в 1 см. Кроме того, выделяют точность углов от 2 до 20 градусов, в зависимости от модели техники.

Данные в нескольких тысяч точек автоматически сохраняются на носитель, причём все они синхронизируются с системой GPRS. С помощью, программного обеспечения полученную информацию переносят и обрабатывают на компьютере, выводя план съёмки. Благодаря сохранению нескольких тысяч точек на одном носителе, удаётся сделать план территории до нескольких сотен километров.

Принцип работы и история создания тахеометра

Первые приборы вычисления перепадов высот на местности были созданы 50 лет назад и уже тогда они приобрели первые признаки схожести с современными тахеометрами. Они

Была создана система, позволяющая автоматизировать полученные данные и обрабатывать их с помощью ПО. Основными производителями тахеометров являются швейцарские, американские и японские компании. Их техника отличается большой надёжностью, функциональностью и точностью выполнения работ.

Принцип работы электронного тахеометра основывается на фазовом или импульсном методе. В первом случае результат получают за счёт разности проецирования луча на отражатель и его возращения, в то время как импульсный метод работает на времени, за которое луч проходит от тахеометра к отражателю и обратно. Оба метода имеют свои плюсы и минусы, поэтому каждый специалист выбирает прибор в зависимости от личных предпочтений и целей работы.

Прибор способен работать в безотражательном режиме, но это зависит от окраса местности и времени суток. Чем светлее окрас, тем дальше луч способен стрельнуть и вернуться обратно. Пределы обычно достегают до 1200 метров. В тёмное время суток этот передал, падает в несколько раз. При работе с отражателем дальность измерений увеличивается до 5 тысяч метров.

Типы электронных тахеометров

Все измерительные приборы разделяют в зависимости от определённого критерия. Опираясь на способ применения электронные тахеометры, делят на такие типы, как:

• самые простые и дешёвые приборы — это технические тахеометры, которые оснащаются только отражателем. Для работы требуется технический оператор тахеометра и реечник, который держит отражатель;
• строительные тахеометры имеют несколько функций, в том числе и безотражательную съёмку, что значительно упрощает работы на местности с малой дистанцией и не требует дополнительных людей. Алидада в конструкции тахеометра отсутствует;
• инженерные тахеометры относятся к высшему классу, так как снабжены большим количеством дополнительных функций. Фотокамера, построение трёхмерных моделей поверхности местности, сенсорный дисплей, мощный процессор, новое программное обеспечение, порты для USB, а также работа в режиме Wi-Fi и Bluetooth это лишь малая часть встроенных систем;

Стоит упомянуть, что тахеометры разделяют на модульные приборы, которые состоят из одной части и интегрированные, когда устройство совмещает в себе несколько механизмов под одним корпусом. Последние типы тахеометров моторизированные и автоматизированные. Это означает, что они оснащаются сервоприводами, которые позволяют вести съёмку, учитывая сразу несколько десятков точек.

Есть приборы, которые совмещают в себе не только сервопривод, но и специальные системы способные отследить цель, распознать её и захватить. Это уже вычислительный прибор с роботизированным видом системы, который подразумевает выполнение работы одним человеком. Роботизированные тахеометры производят удалённую съёмку при этом точность выполненных работ высокая.

В промышленности электронные тахеометры разделяют по характеру съёмки. Выделяют такие типы, как:

• круговые тахеометры имеют вертикальный круг алидады, цилиндрический уровень и нитяной дальномер;
• номограммные устройства вычисляют горизонтальные положения дистанций и превышения по номограмме, которые различаются при наблюдении в трубе и в вертикальной рейке;
• авторедукционные вычислители работают с горизонтальной рейкой двойного изображения и тем самым, получается, вывести превышения и горизонтальные положения;
• внутрибазовые приборы, отличаются наличием встроенной базы, которая вычисляет горизонтальные положения, а с помощью вертикального угла удаётся вычислить превышения на местности;
• дополнительные электронные приборы имеют только электрооптические тахеометры, которые способны производить автоматизированную съёмку.

Основные преимущества тахеометра

Теодолит и тахеометр, очень похожи, вычисляют одинаковые параметры, но в плане работы они разные. Теодолит требует ручного заполнения журнала, а при работе с тахеометром записывается лишь абрис.

Все остальные данные сохраняются на специальном носителе, причём записывается дистанция, угол и номер пикета. В продолжение работы с тахеометром, достаточно только ввести станцию, первый пикет, навести прибор на отражатель, и ввести кнопку. Все полученные измерения лазерное устройство рассчитает и запишет автоматически.

Тахеометр рассчитывает горизонтальные дистанции в автоматическом режиме, а на панель выводит горизонтальное положение и превышения, либо наклонные расстояния углов в горизонтальном и вертикальном виде. Какой вид данных отображать выбирает специалист в начале геодезических работ.

Как пользоваться тахеометром?

Лазерное устройство незаменимо при проведении вычислений и выносе показаний в натуру. Его устанавливают на точке с известными координатами, задаются точки для ориентации, либо угол ориентирования. Следующий шаг — это создание точки для выноса результатов.

Особенно удобна функция обратной зачески при геодезических работах в карьере. Суть состоит в том, что устройство устанавливается на первом объекте для вычисления координат, причём лучше всего устанавливать его на краях карьера.

По окончании съёмки тахеометр устанавливается повторно для повторной обратной зачески. Координаты рассчитываются в обратную сторону, а программное обеспечение анализирует и получает картинку о выполненных работах, схемах и разделяет всё это на квадраты с общим описанием.

Ещё одна особенности современных измерительных устройств это их защищённость. Работы производятся в открытых условиях, поэтому дождь, снег, ветер, пыль и грязь не приносят никакого вреда. Существуют модели, которые рассчитаны на использование в особенно жёстких условиях. Например, устройство способно работать при — 30 градусов. Подобные модели используют при работе в северных районах.

Стоимость современных тахеометров

Измерительные устройства типа «тахеометр» имеют большие различия в ценовом сегменте. Например, стоимость роботизированных приборов со сложным ПО и системой способно достигать 1,3 миллиона рублей. Для многих организаций это большие деньги не говоря уже о частной покупке.

Намного проще и дешевле купить аппарат марки Topcon GTS-105N, который стоит около 170 тысяч рублей. Да, он хуже в плане построения планов с помощью компьютерных технологий, работы производятся дольше, а точность иной раз подводит, но при этом присутствует значительная экономия денежных средств.

Если разделять все существующие модели по стоимости, то самые дешёвые имеют сервомоторы и полуавтоматические системы слежения, в то время как дорогие тахеометры — это автоматические роботы, которые управляются дистанционно.

Если рассматривать модели с точки зрения качества и скорости выполнения работ, то преимущество именно роботизированной техники очевидно, но иной раз для простого планирования местности подойдёт модель без лишних в этом деле функций.

При геодезических работах, современные и дорогие устройства тахеометры просто необходимы. Техника, не оснащённая автоматическим слежением и сервомоторами, заставляет долгое время снимать местность и многократно наводить прибор на нужные точки. В итоге это приводит к усталости оператора, снижается его концентрация, и появляются банальные человеческие ошибки при съёмочных работах.

Кроме того, нельзя забывать, что простые модели требуют наличия ещё одного помощника, который будет перетаскивать рейку в нужную точку, а на большой местности это создаёт немало проблем.

Заключение

Геодезические, строительные и изыскательные работы это важная часть в любой сфере. Только при точном измерении местности и составлении плана, строятся здания, производятся разделения на площади и регулируются особенности, связанные с геологией.

Для всего этого необходим тахеометр лазерный. Он позволяет произвести точное вычисление с минимальной потерей времени, при этом современные технические возможности позволяют составлять планы автоматически с помощью ПО и компьютера.

Как выглядят тахеометры