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(diǎn)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(xué)生的特點(diǎn)運(yùn)用不同的方法訓(xùn)練，從而滿足競賽的放樣精度要求，使學(xué)生對全站儀的使用不僅僅限於幾項(xiàng)常用的功能。

【關(guān)鍵詞】全站儀 放樣 學(xué)生實(shí)訓(xùn) 測量

【中圖分類號】G642 【文獻(xiàn)標(biāo)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(shí)地標(biāo)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(shí)現(xiàn)從已知設(shè)計圖紙到放樣點(diǎn)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(jìn)行控制測量，再進(jìn)行細(xì)部放樣測量。只有利用精度符合標(biāo)準(zhǔn)的幾何數(shù)據(jù)，才能精確地測定競賽特徵點(diǎn)的準(zhǔn)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(bǔ)償設(shè)備等。

（2）測量過程的控制設(shè)備，主要用於有序地實(shí)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(jìn)行計算、產(chǎn)生指令的微處理機(jī)等。

上述兩大部分有機(jī)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(xué)生訓(xùn)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(qiáng)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(dǎo)航鍵是操作更簡捷；可根據(jù)放樣要求擬定大量的訓(xùn)練虛擬數(shù)據(jù)，讓學(xué)生在反復(fù)的儀器操作中對儀器產(chǎn)生高度的熟練感和依賴感，讓學(xué)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(xué)階段容易能使學(xué)生對全站儀放樣專案建立起學(xué)習(xí)信心和興趣，從而激發(fā)學(xué)生對該專案的學(xué)習(xí)動機(jī)。超大容量的程式存貯空間，預(yù)裝豐富應(yīng)用程式，雙向通訊功能，用戶可在PC機(jī)中編程直接控制全站儀實(shí)現(xiàn)各種複雜功能；學(xué)生在訓(xùn)練過程中，產(chǎn)生的大量的數(shù)據(jù)和問題，通過在PC機(jī)上的具體問題、環(huán)節(jié)的分析歸納，使學(xué)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(yuǎn)、更穩(wěn)定，大容量一體化通用電池，使訓(xùn)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(jī)，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(diǎn)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(xué)對中器目鏡（看清十字絲）與物鏡（看清測站點(diǎn)），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(diǎn)與測站點(diǎn)重合，放穩(wěn)並踩實(shí)架腳。伸縮三腳架腿長整平圓水準(zhǔn)器。將水準(zhǔn)管平行兩定平螺旋，整平水準(zhǔn)管。平轉(zhuǎn)照準(zhǔn)部90度，用第三個螺旋整平水準(zhǔn)管。檢查光學(xué)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(zhǔn)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(xué)生進(jìn)行階段性、競賽性訓(xùn)練，讓學(xué)生習(xí)慣在競技?xì)夥盏闹泻侠淼摹⒀杆俚膽?yīng)用規(guī)範(fàn)的動作進(jìn)行對中整平。打開電源開關(guān)、鬆開水準(zhǔn)制動，水準(zhǔn)方向旋轉(zhuǎn)照準(zhǔn)部360°至儀器發(fā)出一聲鳴響，則水準(zhǔn)度盤指標(biāo)設(shè)置完畢。鬆開垂直制動，垂直方向旋轉(zhuǎn)望遠(yuǎn)鏡360°至儀器發(fā)出一聲鳴響，則垂直度盤指標(biāo)設(shè)置完畢。顯示出水準(zhǔn)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(bǔ)償範(fàn)圍，應(yīng)重新整平至顯出水準(zhǔn)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(zhǔn)、觀測和記錄。調(diào)節(jié)目鏡使十字絲清晰；調(diào)焦使目標(biāo)清晰，十字絲中心精確對準(zhǔn)目標(biāo)中心。按測量鍵觀測、記錄（存儲）。

在放樣訓(xùn)練的過程中，強(qiáng)調(diào)儀器規(guī)範(fàn)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(zhǔn)；“穩(wěn)”是保證三腳架三條腿伸長高度適中，與地面支撐點(diǎn)形成約60°夾角；“快”是要求學(xué)生支開三角架，動手?jǐn)Q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(jī)並對準(zhǔn)後視點(diǎn)；鬆開望遠(yuǎn)鏡制動螺旋和照準(zhǔn)部制動螺旋，將望遠(yuǎn)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(yuǎn)鏡上的照門和準(zhǔn)星粗略對準(zhǔn)棱鏡，擰緊照準(zhǔn)部及望遠(yuǎn)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(zhǔn)部和望遠(yuǎn)鏡微動螺旋，精確瞄準(zhǔn)棱鏡。（4）輸入數(shù)據(jù)，要求“準(zhǔn)”“快”，一人念或目視檢查，一人輸入。

2.座標(biāo)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(dāng)，語言簡練明瞭。

3.邊角測量：（1）遷站對中一定要對準(zhǔn)，遷站一定要關(guān)機(jī)；（2）棱鏡一定要對準(zhǔn)全站儀物鏡，這樣瞄準(zhǔn)速度快，精度高，誤差小；（3）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(zhǔn)，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(zhǔn)的基礎(chǔ)上提高速度

4.收儀器：（1）全站關(guān)機(jī)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(shí)訓(xùn)策略

1.組織管理策略

建立以校領(lǐng)導(dǎo)掛帥，學(xué)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(shí)訓(xùn)指導(dǎo)教師全程跟蹤指導(dǎo)，到學(xué)生實(shí)訓(xùn)小組組長的層層負(fù)責(zé)的組織管理機(jī)構(gòu)，明確責(zé)任落實(shí)任務(wù)，確保達(dá)到預(yù)期的實(shí)訓(xùn)目標(biāo)。

2.訓(xùn)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(xùn)練，指導(dǎo)教師全程跟蹤的邊講邊練、以練為主的訓(xùn)練方式，使基礎(chǔ)訓(xùn)練階段目標(biāo)得以實(shí)現(xiàn)。

每週安排兩次小組對抗賽，驗(yàn)收實(shí)訓(xùn)效果，培養(yǎng)良好的心理素質(zhì)和競爭意識，達(dá)到綜合訓(xùn)練階段的訓(xùn)練目標(biāo)。

創(chuàng)設(shè)與工程實(shí)際相似的條件（設(shè)計圖紙、場地、環(huán)境、風(fēng)雨、高溫等）進(jìn)行崗位實(shí)訓(xùn)，以達(dá)到與施工企業(yè)零對接實(shí)訓(xùn)目標(biāo)。

3.心理素質(zhì)訓(xùn)練策略

定期組織校領(lǐng)導(dǎo)、企業(yè)專家、測量教師組成評委會，對各個訓(xùn)練小組進(jìn)行校內(nèi)的技能比賽，促進(jìn)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(xué)校應(yīng)從儀器、訓(xùn)練場地、實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)教師三個方面做好儲備。水準(zhǔn)儀、全站儀各6～8臺，以及相配套的水準(zhǔn)尺、尺墊、記錄板、棱鏡、角架等設(shè)備；4～5名專職實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)教師，並聘請一名有豐富經(jīng)驗(yàn)的工地測量技術(shù)人員進(jìn)行階段性的指導(dǎo)；能提供與實(shí)際工地相似的訓(xùn)練場地。

四、對於以往比賽的經(jīng)驗(yàn)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(yàn)和教訓(xùn)是我們指導(dǎo)老師應(yīng)做的工作。制定完善的訓(xùn)練計畫，每天每個時段該做什麼；冬期放假前的室內(nèi)實(shí)訓(xùn)計畫於學(xué)生實(shí)際訓(xùn)練相對接；制定關(guān)於學(xué)生緊張程度、心理素質(zhì)的單獨(dú)訓(xùn)練方案，合理的選擇野外訓(xùn)練場所，模擬大賽臨場氣氛進(jìn)行階段性檢驗(yàn)。學(xué)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(biāo)準(zhǔn)高度重視。

參考文獻(xiàn)：

[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.