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【摘 要】 随着科学技术和经济的不断发展和进步,各种各样的测量仪器和工具在矿山的生产过程当中得到运用,但是因为在露天矿山生产过程当中,对于测量精度的要求是越来越高,所以使得全站仪被运用得越来越广泛。
【关键词】 全站仪;露天矿山测量;应用
引言:
全站仪非常擅长进行外业测量,测量的灵活性和智能化已经接近世界领先水平。本文介绍了全站仪在露天矿山测量中的应用。
一、全站仪简介
全站仪是全站型电子速测仪的简称,全站仪是一种全新的测量仪器,是由激光技术和机电相结合的高技术测量仪器,它可以测量垂直角、水平角、距离(斜距、平距)、高度差等各个方面的测绘仪器系统。由于全站仪可以一次安置仪器就可完成该测站上全部测量工作,并且全站仪工作面广,所以被称为全站仪。全站仪在矿山井巷贯通测量中有这广泛的运用。全站仪是一台集光电为一体的新型测量角度测量速度的仪器,它与光学经纬仪和电子经纬仪相比,它具有两个经纬仪都有的优点。它不仅有光学经纬仪的精准性,而且也有电子经纬仪的自动读书功能。全站仪将光学度盘换为光电扫描度盘,它把传统的光学测微仪器用人工读数用电学仪器自动记录和自动显示读数,不仅使测量尤其是测角的操作变得简单化,而且可以减少因人工读数带来的误差。
二、全站仪在露天矿山测量中的应用
全站仪中应用的程序主包括内置程序和数据采集传感器。两种程序的开发不同。其中内置程序是在制造全站仪的过程中,为了使其能够智能化实施,所开发的内置软件。而数据采集传感器是为满足客户特殊需求,在全站仪中安装的采集传感器。在露天矿山中测量主要是获得准确的测量数据,不涉及到满足用户需求这一部分。在露天矿山测量中,为了能够克服地形险峻,坡度较大等障碍,内置程序提出合理指令控制天宝全站仪,从而得出准确的测量数据。
1、高程的测量
传统的高程测量方式一般有三角高程测量以及水准测量。这两种高程测量的方法虽然都具有自身的一些特点,但是它们依然存在着很多的不足,首先三角高程测量是一种间接的测量高程的方法,在测量的时候它不会受到地形条件的影响,而且测量的速度也比较的快,但是测量的精度不高,而且在测量的时候每次都需要测量棱镜和仪器的高,程序上比较的麻烦而且还提供了误差的来源。其次水准测量是一种直接测量高程的方法,在测量的时候受到地形条件的影响比较大,在外业测量的时候工作量比较大,测量的速度比较慢,但是精度很高。
在全站仪的普遍使用之后,在高程测量的时候使用全站仪加上跟踪杆的方法也越来越多了,这样的方法就很好的克服了之前那种三角高程测量方法的很多局限性。具体的方法就是:首先就是仪器任意的选择一个可以和已知高程点进行通视的点,然后就是仪器照着已知的高程点进行观测,测量出棱镜和仪器望远镜之间的高差,并且计算出测站点的高程值。其次就是重新设置仪器观测点的高程为测站中观测点的高程,而棱镜和仪器的高都设置成为零。最后就可以准确的观测出待测点的高程。经过具体的测量证明,把全站仪任意的放置在一个点上,而且不量取棱镜和仪器的高,一样可以非常准确的测量出待测点的高程,而且精度更高,这主要就是因为在测量的过程中,减少了误差的来源,而且在具体的测量过程当中,棱镜的高是可以根据情况改变的,只需要记录下棱镜高的变化值就可以。
2、放样的测量
在露天矿山的生产过程当中,经常都会要进行放样测量。放样测量就是把原来在图纸上面设计好的点位通过一定的测量方法在实地上表示出来的一种测量方法。首先应该要根据相关的设计图纸,计算出各个点的具体坐标值,然后在距离这些点比较近的圖根的控制点或者是导线点上设置观测站,利用全站仪坐标放样的功能,把那些图纸上设计的点测设到实地当中,最后还应该要埋石处理。
3、悬高的测量
在有些露天矿山的生产过程当中,因为经常出现台阶太高而不方便进行测量工作,这个时候就应该要根据实际的情况采用悬高测量。悬高测量主要就是测量地面和空中某点的距离。在用全站仪进行悬高测量的时候,首先就是应该要把棱镜放置在待测点的天地点,输入棱镜的高,然后全站仪照准棱镜测量出距离,再转动全站仪的望远镜然后照准待测点,这样就可以及时的显示出待测点和地面的高。这个全站仪及时显示出的高,是全站仪内部的计算公式计算出来的。这种方法的原理比较的简单,而且进行观察的时候很方便,所以就可以利用全站仪很方便的观测那些陡坎和悬空线路等地貌。
4、全站仪悬挂棱镜法在露天矿山测量中的应用
全站仪的地面控制测量和露天矿山井下导线测量常规采用三架法,即利用3副三脚架、一台全站仪、两台棱镜(前、后视)进行导线测量的一种测量方法。这种测量方法可以满足各种工程测量精度的需要。但这种测量方法在矿山井下测量中存在一定的局限性,由于矿山井下作业空间小,测量导线点位一般都设置在巷道顶板上等特点,这种测量方法仪器设备多,操作方法繁锁,劳动强度大,作业时间长,对矿山正常生产造成一定的影响。我们通过井下测量实践,对全站仪导线测量三架法改用悬挂棱镜法进行导线测量,悬挂式棱镜能克服这些缺点而且能最短的时间内,准确、及时、快速地完成各项测量工作,减小对生产的影响并能满足测量工程的精度要求。
5、十字中线放设
在生产中经常要放设各种设备基础的十字中线,地面井筒的十字基桩,按照传统方法需要找出每个基础十字交点并架设仪器,而且对已经挖坑的基础没有办法架设仪器,就要偏移中线给施工带来不便。而使用全站仪只要架设一站就可以放出所有的十字中线,提高了效率和精度。具体步骤如下:
首先,首先放设好一条正中线(比如皮带中心线,提升中心线等),在中线上测设一点并架设全站仪,根据图纸算出仪器点到各个基础十字线的平距并记录下来。其次,全站仪建站:仪器对中整平后,输入测站坐标为(0,0,0),瞄准中线点,输入后视方位为0,进行定向,完成建站。其实就是建立一个假定的坐标系统。使用悬挂棱镜测量得的X坐标为仪器点至基础中心距离时(不论Y坐标为多少),此时放样点即为十字中线上的点,就可把放样点打在巷道帮上。两巷帮上的连线即为垂直与基准中线的十字线。同样道理可以使用带气泡的迷你棱镜放样地面井筒的十字基桩。
6、利用全站仪实现内外业信息一体化
外业采集数据后,通过全站仪仪器自动记录、计算,然后把测量数据传输到计算机上,这样外业数据全部实现仪器自动记录观测数据,观测完毕后以通讯方式把数据传输给计算机,原始数据(包括边长、水平角、倾角、觇标高、仪器高、三维坐标)可以直接打印出来保存,内业不需要计算处理。对于外业测图,可以对测量点进行加注地物代码和编码注记。坐标数据通过绘图软件CASS转换成AutoCAD图纸后,可以实现与矿图管理系统、CGIS软件等不同绘图软件之间的电子图纸转换,建立测量数据库。实现测绘信息内外业一体化,就是以数字形式实现测绘信息的获取、变换、传输、识别、存储、处理、显示、编辑修改并进行计算机输出,通过统一的数据载体和软件,达到测量数据共享的目的,实现无纸化流程
三、结束语
全站仪导线测量完全改变了露天矿山测量工作方式,使测量工作零风险,减人增效,安全高效,解放生产力,经济效益和社会效益明显。
参考文献:
[1]王霞.全站仪智能化在土地测量中的应用[J].价值工程,2011(10).
[2]王久宏,姜平伟.全站仪平距放样功能在井下的应用[J].煤炭技术,2012(01).
[3]鲁昕宜.全站仪在测量中的应用[J].中小企业管理与科技(上旬刊),2011(03).
[4]姜平伟,王久宏,何玉龙.三架法在冲击地压工作面贯通测量中的应用[J].煤炭技术,2011(12).
【关键词】 全站仪;露天矿山测量;应用
引言:
全站仪非常擅长进行外业测量,测量的灵活性和智能化已经接近世界领先水平。本文介绍了全站仪在露天矿山测量中的应用。
一、全站仪简介
全站仪是全站型电子速测仪的简称,全站仪是一种全新的测量仪器,是由激光技术和机电相结合的高技术测量仪器,它可以测量垂直角、水平角、距离(斜距、平距)、高度差等各个方面的测绘仪器系统。由于全站仪可以一次安置仪器就可完成该测站上全部测量工作,并且全站仪工作面广,所以被称为全站仪。全站仪在矿山井巷贯通测量中有这广泛的运用。全站仪是一台集光电为一体的新型测量角度测量速度的仪器,它与光学经纬仪和电子经纬仪相比,它具有两个经纬仪都有的优点。它不仅有光学经纬仪的精准性,而且也有电子经纬仪的自动读书功能。全站仪将光学度盘换为光电扫描度盘,它把传统的光学测微仪器用人工读数用电学仪器自动记录和自动显示读数,不仅使测量尤其是测角的操作变得简单化,而且可以减少因人工读数带来的误差。
二、全站仪在露天矿山测量中的应用
全站仪中应用的程序主包括内置程序和数据采集传感器。两种程序的开发不同。其中内置程序是在制造全站仪的过程中,为了使其能够智能化实施,所开发的内置软件。而数据采集传感器是为满足客户特殊需求,在全站仪中安装的采集传感器。在露天矿山中测量主要是获得准确的测量数据,不涉及到满足用户需求这一部分。在露天矿山测量中,为了能够克服地形险峻,坡度较大等障碍,内置程序提出合理指令控制天宝全站仪,从而得出准确的测量数据。
1、高程的测量
传统的高程测量方式一般有三角高程测量以及水准测量。这两种高程测量的方法虽然都具有自身的一些特点,但是它们依然存在着很多的不足,首先三角高程测量是一种间接的测量高程的方法,在测量的时候它不会受到地形条件的影响,而且测量的速度也比较的快,但是测量的精度不高,而且在测量的时候每次都需要测量棱镜和仪器的高,程序上比较的麻烦而且还提供了误差的来源。其次水准测量是一种直接测量高程的方法,在测量的时候受到地形条件的影响比较大,在外业测量的时候工作量比较大,测量的速度比较慢,但是精度很高。
在全站仪的普遍使用之后,在高程测量的时候使用全站仪加上跟踪杆的方法也越来越多了,这样的方法就很好的克服了之前那种三角高程测量方法的很多局限性。具体的方法就是:首先就是仪器任意的选择一个可以和已知高程点进行通视的点,然后就是仪器照着已知的高程点进行观测,测量出棱镜和仪器望远镜之间的高差,并且计算出测站点的高程值。其次就是重新设置仪器观测点的高程为测站中观测点的高程,而棱镜和仪器的高都设置成为零。最后就可以准确的观测出待测点的高程。经过具体的测量证明,把全站仪任意的放置在一个点上,而且不量取棱镜和仪器的高,一样可以非常准确的测量出待测点的高程,而且精度更高,这主要就是因为在测量的过程中,减少了误差的来源,而且在具体的测量过程当中,棱镜的高是可以根据情况改变的,只需要记录下棱镜高的变化值就可以。
2、放样的测量
在露天矿山的生产过程当中,经常都会要进行放样测量。放样测量就是把原来在图纸上面设计好的点位通过一定的测量方法在实地上表示出来的一种测量方法。首先应该要根据相关的设计图纸,计算出各个点的具体坐标值,然后在距离这些点比较近的圖根的控制点或者是导线点上设置观测站,利用全站仪坐标放样的功能,把那些图纸上设计的点测设到实地当中,最后还应该要埋石处理。
3、悬高的测量
在有些露天矿山的生产过程当中,因为经常出现台阶太高而不方便进行测量工作,这个时候就应该要根据实际的情况采用悬高测量。悬高测量主要就是测量地面和空中某点的距离。在用全站仪进行悬高测量的时候,首先就是应该要把棱镜放置在待测点的天地点,输入棱镜的高,然后全站仪照准棱镜测量出距离,再转动全站仪的望远镜然后照准待测点,这样就可以及时的显示出待测点和地面的高。这个全站仪及时显示出的高,是全站仪内部的计算公式计算出来的。这种方法的原理比较的简单,而且进行观察的时候很方便,所以就可以利用全站仪很方便的观测那些陡坎和悬空线路等地貌。
4、全站仪悬挂棱镜法在露天矿山测量中的应用
全站仪的地面控制测量和露天矿山井下导线测量常规采用三架法,即利用3副三脚架、一台全站仪、两台棱镜(前、后视)进行导线测量的一种测量方法。这种测量方法可以满足各种工程测量精度的需要。但这种测量方法在矿山井下测量中存在一定的局限性,由于矿山井下作业空间小,测量导线点位一般都设置在巷道顶板上等特点,这种测量方法仪器设备多,操作方法繁锁,劳动强度大,作业时间长,对矿山正常生产造成一定的影响。我们通过井下测量实践,对全站仪导线测量三架法改用悬挂棱镜法进行导线测量,悬挂式棱镜能克服这些缺点而且能最短的时间内,准确、及时、快速地完成各项测量工作,减小对生产的影响并能满足测量工程的精度要求。
5、十字中线放设
在生产中经常要放设各种设备基础的十字中线,地面井筒的十字基桩,按照传统方法需要找出每个基础十字交点并架设仪器,而且对已经挖坑的基础没有办法架设仪器,就要偏移中线给施工带来不便。而使用全站仪只要架设一站就可以放出所有的十字中线,提高了效率和精度。具体步骤如下:
首先,首先放设好一条正中线(比如皮带中心线,提升中心线等),在中线上测设一点并架设全站仪,根据图纸算出仪器点到各个基础十字线的平距并记录下来。其次,全站仪建站:仪器对中整平后,输入测站坐标为(0,0,0),瞄准中线点,输入后视方位为0,进行定向,完成建站。其实就是建立一个假定的坐标系统。使用悬挂棱镜测量得的X坐标为仪器点至基础中心距离时(不论Y坐标为多少),此时放样点即为十字中线上的点,就可把放样点打在巷道帮上。两巷帮上的连线即为垂直与基准中线的十字线。同样道理可以使用带气泡的迷你棱镜放样地面井筒的十字基桩。
6、利用全站仪实现内外业信息一体化
外业采集数据后,通过全站仪仪器自动记录、计算,然后把测量数据传输到计算机上,这样外业数据全部实现仪器自动记录观测数据,观测完毕后以通讯方式把数据传输给计算机,原始数据(包括边长、水平角、倾角、觇标高、仪器高、三维坐标)可以直接打印出来保存,内业不需要计算处理。对于外业测图,可以对测量点进行加注地物代码和编码注记。坐标数据通过绘图软件CASS转换成AutoCAD图纸后,可以实现与矿图管理系统、CGIS软件等不同绘图软件之间的电子图纸转换,建立测量数据库。实现测绘信息内外业一体化,就是以数字形式实现测绘信息的获取、变换、传输、识别、存储、处理、显示、编辑修改并进行计算机输出,通过统一的数据载体和软件,达到测量数据共享的目的,实现无纸化流程
三、结束语
全站仪导线测量完全改变了露天矿山测量工作方式,使测量工作零风险,减人增效,安全高效,解放生产力,经济效益和社会效益明显。
参考文献:
[1]王霞.全站仪智能化在土地测量中的应用[J].价值工程,2011(10).
[2]王久宏,姜平伟.全站仪平距放样功能在井下的应用[J].煤炭技术,2012(01).
[3]鲁昕宜.全站仪在测量中的应用[J].中小企业管理与科技(上旬刊),2011(03).
[4]姜平伟,王久宏,何玉龙.三架法在冲击地压工作面贯通测量中的应用[J].煤炭技术,2011(12).