淺析全站儀在海洋工程模塊尺寸控制中的應用

楊現陽

（海洋石油工程股份有限公司，山東 青島 266520）

隨著測量設備的發展，電子儀器的性能，精密度和效率都有所提高，廣泛應用于各個相關行業，從測量業的角度來看，海洋工程測量是測量業的重要組成部分，在實際作業過程中充分發揮新型測量機構功能，提高測量結果的準確性，可以降低工作人員的勞動強度，我國海洋測量部門主要使用的新設備有防爆電子經緯儀/防爆電子電器，目前使用最多的是防爆索佳全站。可以完全取代光學元器件，本文根據本人多年的工作經驗，介紹了整個全站儀在海洋工程中的應用。

1 全站儀的概述

電子全站儀是同時測量角度（水平角、垂直角）和距離（傾斜距離、水平距離、高度）的測量機構，它由機器、光學、電子部件組成，通過一次測量，儀器就可以完成整個海洋工程模塊的所有測量工作，因此可以完成整體測量儀器設置在整個海洋工程的所有測量工作，被稱為全站儀。隨著電子距離測量技術的出現，大大促進了整個全站儀的發展，取代光學元器件，用電子波測距儀測量的范圍大，測量時間短，精密度高，電子速度一般稱為速度測定儀測量電子距離測定儀的距離。根據測量方法，可以分為半站式和全站式。半站式電子車速度可以用光學的方法測定角度。它指的是電子汽車速度，也叫距離測定儀，這速度較快，并且不斷改進，它將光學角度的刻度輸入測量器，計算斜率，最終距離，高度，可調整的方向角和坐標，結果將自動傳輸到外部存儲器。全站儀電子車輛速度是一個三維坐標測量系統，由電子測量，電子計算和數據存儲組成。站式電子速度測試儀已經更加充分地實現了測量和處理過程的數字化和集成，因此人們通常將其稱為全站式電子速度測試儀或全站儀。

2 海洋模塊的應用

2.1 站點布置

PAU211是5層包裝模塊（長×寬×××高：36500×30400×14040，單位：mm），由梁、柱和節點組成，與國內其他項目鋼結構先行工程相比，海洋工程模塊的工具相對嚴格。如節點和柱子的同心度、船不同層之間甲板間的高度、整個甲板的水平和規格大小等，尺寸偏差要求在±5-10mm范圍內，控制項目比較多，尺寸控制越來越嚴格。常用的皮尺、皮尺、水準儀難以滿足現場測量要求，目前我們比較了傳統測量工具和全站儀YAMAL項目治水控制中的測量能力，整個全站儀能夠很好地滿足模塊的日常測量和尺寸控制，測量精密度誤差不到＜1s徠卡TS1201型號全站儀，近幾年來，在海洋工程模塊化鋼結構的預制工程中，這樣的全站儀是主流儀器。

2.2 甲板焊前測量

甲板預焊采用方位角定向地方法，采用徠卡小棱鏡19mm模型測量，將100mm的棱鏡組合起來測量節點的中心。把測量數據導入CAD后，將四角節點中心連接為結構，短時間短軸的中心點由直線B1連接，將整個甲板旋轉到正品位置，連接長軸的中心點，可獲得B1和B2的外觀交點D1，使用UCS命令將座標點移動到D1，沿著B1定向X軸，沿B1正方向向Y軸移動Y軸制定坐標，建立坐標系。對比各節點的坐標和理論坐標，可獲得各節點的水平偏移；并顯示各節點的范圍和對角線，計算各測量點的高度距離，以平均值為起點，建立一個新的坐標系，形成各節點的坐標值。

2.3 偏移點設置

測量和數據處理必須與甲板焊接前一致，計算機輔助設計（CAD），在甲板塊焊接后處理數據時，在短軸B1、B2、長軸C3、C4和D1的交叉線處顯示4點的相鄰節點中心距離，同時測量。在測量作業之前，對施工組用石筆或符號筆將甲板片四條的4節點梁的中間點返出，這些點的位置位于甲板的翼板邊緣和葉片外斷面，并到現場測量回點和CAD的計算誤差確認，超過2mm時，在作業器件需要立刻修理，然后加上沖樣眼，最后使用記號記錄儀，把幾個點標記出來，這是它的偏移點。

2.4 存儲操作

根據操作手冊的相關內容，對全站儀的內部數據存儲結構進行研究，并采用海洋工程模塊中的導線測量方法進行測量工作，所有內部重試數據記錄形式都改變，統一為現有的測量方法。桌面記錄方法主要生成數據文件，構建桌面信息，記錄后視圖方向值，記錄前視圖方向值，測量后視圖方向距離，測量前視圖方向距離。

3 結語

綜上所述可以分析得到，在我國大部分的海洋工程中，全站儀作為最佳尺寸控制工具，在海洋工程模塊化鋼結構施工中廣泛使用。整個甲板的測量方法還在模塊焊接之前，期間和之后形成了固定而有效的操作過程。在測量過程中不斷改進。引入全站儀的全面測量結果大大縮短了模塊交付周期，從而確保了尺寸公差要求。今后可以把全站儀作為主要的測量工具，用運到其他更加重要的領域中去，更好地促進全站儀地發展。