淺談全站儀的選購與保管維護(hù)
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[摘要]對全站儀的基本原理、功能、選購、維護(hù)保養(yǎng)進(jìn)行了分析總結(jié)。
論文關(guān)鍵詞：全站儀,選購,保養(yǎng)
一、全站儀簡介
全站儀是全站型電子測速儀（Electronic Total Station）的簡稱�？傮w上看全站儀主要由電子測角系統(tǒng)（經(jīng)緯儀）、電子測距系統(tǒng)（測距儀）和控制計算系統(tǒng)（微型電腦）三部分組成。其中：電子測角系統(tǒng)完成水平方向和垂直方向角度的測量，電子測距系統(tǒng)完成儀器到目標(biāo)之間距離的測量�？刂朴嬎阆到y(tǒng)負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)計算、顯示、存儲、通信等工作。
和其他工業(yè)產(chǎn)品一樣，全站儀也有主要技術(shù)指標(biāo)和一般技術(shù)指標(biāo)。主要技術(shù)指標(biāo)直接影響儀器的使用場合，一般技術(shù)指標(biāo)對儀器的使用場合影響不大，只是對使用者提供方便和提高使用者的工作效率。
全站儀的主要技術(shù)指標(biāo)有以下幾點(diǎn)：
1、 測角精度（如：1”、2”、5”、6”等）
2、 測距精度 (如：±（2+2×10-6·D)mm 、±（3+2×10-6·D)mm 、±（5+3×10-6·D)mm等）
3、 測程（如：1Km、2Km、3Km等）
4、 工作溫度范圍（特殊地區(qū)使用比較重要）
5、 望遠(yuǎn)鏡的放大倍率（對遠(yuǎn)目標(biāo)影響大）
全站儀的一般技術(shù)指標(biāo)有以下幾點(diǎn)：
1、 儀器有無角度傾斜補(bǔ)償
2、 測距速度（測距時間）
3、 儀器內(nèi)存可記錄數(shù)據(jù)容量
4、 儀器內(nèi)置的應(yīng)用程序數(shù)量
5、 電池的一次充電工作時間
二、全站儀的選購
全站儀的主要功能是完成空間數(shù)據(jù)采集和空間放樣定位，它的本質(zhì)上是空間數(shù)據(jù)傳感器，一臺進(jìn)口的WIN-CE全站儀的數(shù)據(jù)處理能力一般不及一臺普通PC電腦的十分之一，而價格比普通全站儀要貴近萬元，而且更容易出故障，那么怎樣理性選購性價比高并且適用的全站儀呢？
選購全站儀一般來說：第一、要看主要技術(shù)指標(biāo)是否滿足使用場合的要求，例如主要用于從事導(dǎo)線測量的全站儀比主要用于公路測設(shè)的全站儀會對測距、測角精度要求更高；第二、再看一般技術(shù)指標(biāo)有哪些更有助于提高自己的工作效率，通常測距速度及電池工作時間會對使用者影響較大，而對于從事路橋測量工作的用戶來說，如果全站儀配有道路測設(shè)機(jī)載軟件無疑能對測量工作提供極大方便，提高放樣效率；第三、儀器的售后服務(wù)及維修也是選購儀器時必須考慮的的一個重要因素。因?yàn)槿緝x是一種相對比較貴重的儀器，尤其是進(jìn)口全站儀，在售后服務(wù)及維修方面相比國產(chǎn)全站儀有著一定的劣勢，一般進(jìn)口全站儀維修較國產(chǎn)全站儀貴一倍，但原裝進(jìn)口全站儀出故障率較國產(chǎn)全站儀低很多。
全站儀的測距部分采用的放射光源一般有兩類：紅外光源和激光光源。紅外光源的優(yōu)點(diǎn)是技術(shù)成熟、相位均勻性好，抗光干擾能力強(qiáng)，工作溫度范圍寬，紅外光源全站儀的工作溫度在-20℃～55℃之間，光源使用壽命長，累計發(fā)光時間大于10萬小時，人眼安全性好，對人眼無傷害。不足之處是不能實(shí)現(xiàn)無合作目標(biāo)測距。而采用激光光源的全站儀的最大優(yōu)點(diǎn)是可在一些需要無合作目標(biāo)的場合可以進(jìn)行測距，最大無合作目標(biāo)測程視不同機(jī)器而不同，一般在60～350米左右。不足之處是工作溫度范圍較小，一般在-10℃～40℃之間，光源的工作壽命較短，一般累計發(fā)光時間在7千小時左右，且人眼安全性較差，目前市場上的激光型全站儀除TOPCON、NIKON等少數(shù)幾種全站儀采用對人眼安全的1類激光外，大部分廠家采用的是對人眼有傷害的2類和3類激光，在使用此類全站儀時，必須注意觀測者和其他人的眼部安全，尤其3類激光可能對操作者和行人眼睛造成無法恢復(fù)的嚴(yán)重傷害，選擇時一定要慎重，使用時必須經(jīng)過嚴(yán)格培訓(xùn)。綜上所述，激光型全站儀更適合一些無法安放合作目標(biāo)場合的特殊測量，而紅外光全站儀在各類通用工程測量中更安全和可靠，用戶可根據(jù)工程性質(zhì)需要、理性選購。
全站儀普遍采用的測角技術(shù)一般有兩種，即編碼度盤測角技術(shù)（又稱靜態(tài)測角技術(shù)）及光柵度盤測角技術(shù)（動態(tài)測角技術(shù)）。采用編碼度盤測角技術(shù)的全站儀的最大優(yōu)點(diǎn)是儀器在開機(jī)使用時，無需轉(zhuǎn)動望遠(yuǎn)鏡過零就可直接進(jìn)行測量工作，缺點(diǎn)是儀器對環(huán)境的耐受性稍差，使用環(huán)境的灰塵、溫濕度、光干擾對儀器測角系統(tǒng)的穩(wěn)定性有一定的影響；而采用光柵度盤測角技術(shù)的全站儀的優(yōu)點(diǎn)是技術(shù)成熟，可靠性強(qiáng)，對使用環(huán)境要求不高，缺點(diǎn)是儀器開機(jī)時必須轉(zhuǎn)動望遠(yuǎn)鏡過零才能正常工作，操作上稍嫌不便。
目前市場上的全站儀從性能的可靠性上來說，歐美全站儀應(yīng)當(dāng)最好，比較有代表性的象Leica的TS09、TC1200，Trimble的3600、S6等，國家重點(diǎn)工程建設(shè)項(xiàng)目的高精度測量一般多采用歐美儀器。日本產(chǎn)的儀器相比歐美儀器輔助電子功能較多，做得比較花哨，象藍(lán)牙技術(shù)、彩屏、觸摸屏、WIN-CE操作系統(tǒng)等都用上了，但其穩(wěn)定性與歐美儀器相比還是有一定差距，但日本全站儀價格適中，日本全站儀在中國銷量較大的品牌是Topcon和NIKON,目前Topcon在北京生產(chǎn)，NIKON還是原裝進(jìn)口。
國產(chǎn)全站儀經(jīng)過這幾年與進(jìn)口儀器的市場競爭，在保持原有的價格優(yōu)勢的基礎(chǔ)上，一些廠家生產(chǎn)的全站儀的性能及質(zhì)量已經(jīng)慢慢接近日本全站儀的水平，目前國產(chǎn)全站儀在市場銷量是進(jìn)口全站儀的三倍以上。一般的用戶在選購全站儀時，不妨可以考慮國貨。
三、全站儀的保管
1、測量儀器庫房應(yīng)是耐火建筑。
2、庫房內(nèi)的溫度不能有劇烈變化，最好保持室溫在12℃～16℃。
3、庫房應(yīng)有消防設(shè)備，但不能用一般酸堿式滅火瓶，宜用液體CO2或CCL4及新的消防瓶。
四、全站儀的維護(hù)
全站儀是一種光、機(jī)、電相結(jié)合的高精密測量儀器，日常的維護(hù)保養(yǎng)非常重要，必須專人保養(yǎng)和使用。儀器應(yīng)避免強(qiáng)烈的震動或沖擊而損壞，儀器鏡頭部分應(yīng)經(jīng)常保持干凈清潔，可先用毛刷刷去灰塵，然后再用鏡頭紙或鏡頭布擦拭干凈，不要使用有機(jī)溶液（如：酒精等），擦拭顯示屏、鍵盤，只需用軟布沾些清水即可。
儀器長期不使用，請放在干燥恒溫的室內(nèi)，要注意防潮。電池必須充電后儲存，鎳氫電池每隔3個月要充、放電1次，鋰電池每隔6個月進(jìn)行充、放電1次。如果儲存超過期限不充電，電池會因?yàn)樽詣臃烹妼?dǎo)致電量過低，影響電池壽命。
全站儀在運(yùn)輸、儲存、使用過程中，受外界因素的影響，都有可能發(fā)生光學(xué)部件受震動變化、長霉起霧，電子部件受潮長霉，以及金屬部件生銹、磨損等毛病，造成不見損壞，影響儀器正常使用，釀成事故，甚至整個儀器損壞報廢。所以要采取必要的防震、防霉、防霧、防銹措施，確保儀器處于良好狀態(tài)。
每年定期對儀器進(jìn)行檢驗(yàn)和校正，以確保儀器的測量精度。如出現(xiàn)問題請找專業(yè)人士用專業(yè)設(shè)備檢修或與生產(chǎn)廠家聯(lián)系。
全站儀在作業(yè)過程中的使用維護(hù)：
1、 儀器開箱前，應(yīng)將儀器箱平放在地上，嚴(yán)禁手提或懷抱著儀器開箱，以免儀器在開箱時落地?fù)p壞。開箱后用注意看清楚儀器在箱中安放的狀態(tài)，以便在用完后按原樣入箱。儀器在箱中取出前，應(yīng)松開各制動螺旋，提取儀器時，要用手托住儀器的基座，另一手握持支架，將儀器輕輕取出，嚴(yán)禁用手提望遠(yuǎn)鏡和橫軸。儀器及所用部件取出后，應(yīng)及時合上箱蓋，以免灰塵進(jìn)入箱內(nèi)。儀器箱放在測站附近，箱上不許坐人。
2、 作業(yè)完畢后，應(yīng)將所有微動螺旋退回到正常位置，并用擦鏡紙或軟毛刷除去儀器上表面的灰塵。然后卸下儀器雙手托持，按出箱時的位置放入原箱。蓋箱前應(yīng)將各制動螺旋輕輕旋緊，檢查附件齊全后可輕合箱蓋，箱蓋吻合方可上蓋，不可強(qiáng)力施壓以免損壞儀器。
3、 架設(shè)儀器時，先將三腳架架穩(wěn)并大致對中，然后放上儀器，并立即擰緊中心連接螺旋。對儀器要小心輕放，避免強(qiáng)烈的沖擊震動，安置儀器前應(yīng)檢查三腳架的牢固性，作業(yè)過程中儀器要隨時有人防護(hù)，以免造成重大損失。
4、 儀器在搬站時，可視搬站的遠(yuǎn)近，道路情況以及周圍環(huán)境等決定儀器是否要裝箱。搬站時，應(yīng)把儀器的所有制動螺旋略微擰緊，但不要擰得太緊，目的是儀器萬一受到碰撞時，還有轉(zhuǎn)動的余地，以免儀器受傷。搬運(yùn)過程中儀器腳架必須豎直拿穩(wěn)，不得橫扛在肩上。
5、 在野外使用儀器時，必須用傘遮住太陽。儀器望遠(yuǎn)鏡的物鏡和目鏡表面不能讓太陽照射，也要避免灰沙雨水的侵襲。
6、 儀器任何部分若發(fā)生故障，不應(yīng)勉強(qiáng)繼續(xù)使用，要立即檢修，否則將會使儀器損壞加劇。
7、 不能自行拆開儀器，儀器拆卸次數(shù)太多會影響其測量精度。
8、 光學(xué)元件應(yīng)保持清潔，如沾染灰塵必須用毛刷或柔軟的擦鏡紙清除，禁止用手指撫摸儀器的任何光學(xué)元件表面。
9、 在潮濕環(huán)境中作業(yè)，工作結(jié)束后，要用軟布擦干儀器表面的水分和灰塵后才能裝箱�；氐今v地后立即開箱取出儀器放置干燥處，徹底曬干后才能裝入儀器箱箱內(nèi)。
以上是本人多年從事測繪儀器及測繪工程工作的一些經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，希望能為廣大測繪工作者挑選和保養(yǎng)儀器提供一些幫助和借鑒。
