控制测量设计(精选12篇)
控制测量设计 篇1
1 概述
地面控制点是将洞外控制传到地下的关键点, 它的精度决定了地下控制的精度。洞内控制测量精度的高低就直接影响到贯通的精度和开挖质量, 隧洞内贯通和开挖质量必须满足规范及设计要求, 为此在开工前应对洞内控制测量进行设计和精度估算, 在此基础上制订相应的测量方案以满足控制测量精度要求, 下面就这几方面进行相应的探析。
2 隧洞地面控制测量
在隧道工程的地面控制测量, 施工单位应对甲方所提供的首级控制资料进行:复测、检核精度以及成果有无差错, 同时, 施工单位还必须在洞室进、出洞口, 进行加密控制, 以满足每一进、出洞口, 各有三个加密控制点。也可因地制宜, 建立区域性独立施工控制网, 以满足本区域内的精度, 达到贯通精度要求。当甲方单位提供的首级控制资料精度不太高时, 更宜采用区域性的独立网。
3 隧洞洞内控制测量
3.1 平面导线控制测量设计及精度估算
由于隧洞设计有直线段、圆曲线段与缓和圆曲线段之分。根据设计图纸, 提取设计参数, 进行坐标计算, 按一定比例尺在计算机上利用绘图软件绘出隧洞开挖平面图和贯通面位置, 充分考虑隧洞长度、直线段、圆曲线段与缓和圆曲线段和洞内施工时的测量环境以及测量精度的提高, 合理的在图上将导线点位置进行标注, 然后根据洞室开挖长度及规范或设计对洞室贯通精度要求, 根据图上导线标注的控制点进行设计和预期的误差估算、推算施测导线的等级, 选择必要的测量仪器及制订出合理测量方案, 以确保隧洞轴线开挖和施工放样的正确。
在测量过程中导线测角误差和导线边长误差所产生的误差就是横向误差, 而横向误差的大小会直接影响隧洞的贯通精度和放样要求, 下面就横向贯通中误差进行分析。
在测量中角度测量及边长测量是两个相互独立的量, 因此根据误差传播定律, 所得到的导线角度测量的中误差所引起的横向贯通中误差公式为:
式中:Mβ—导线测角中误差或方向中误差, m;
∑Rx—导线点到贯通面的垂直距离, m。
导线边长测量误差所引起的横向贯通中误差公式为:
式中:Myl—导线边长相对中误差, mm;
∑dy—导线边在贯通面上的投影长度, m。
由上式3.1.1和3.1.2, 即可得到总的横向中误差公式为:
该式是估算隧洞工程横向贯通中误差的常用公式。
根据隧洞设计开挖长度用以上公式结合投入的仪器设备精度确定测角中误差Mβ和测量边长的精度Ml/l, 在绘制好的导线略图上量取各导线边在贯通面上的投影长度Dx和各个导线点到贯通面的距离Rx代入My=±√M2yβ+M2yl/n式中计算, 如果计算出隧洞横向贯通中误差My<贯通测量的允许值时即证明投入的仪器设备精度和设计的导线能够满足要求, 然而计算出隧洞横向贯通中误差My>贯通测量的允许值时则应考虑调整测量方案及控制导线线路或更换仪器设备进行重新计算My, 直至算出My<贯通测量的允许值后方可进行导线施测。
在隧洞施工初期平面控制测量只能采用支导线法, 导线虽然按估算设计等级施测后, 由于隧道内的除渣, 来往通行车辆碾压、石渣粉尘的掩盖以及洞内通视条件的限制多诸多因素的影响, 而造成施测路线改变或导线点的缺失, 对于出现的这些情况, 则要根据支导线已施测的控制成果对该设计导线进行精度估算。
考虑到隧洞设计有直伸型隧洞和非直伸型隧洞之分, 它们的估算方法也有不同, 直伸型隧洞洞内横向贯通中误差采用的是支导线终点的点位误差, 而非直伸型隧洞洞内横向贯通中误差采用的是非直伸支导线终点的点位误差。
直伸型隧洞洞内横向贯通中误差:
式中:n—导线测量边数;
Mβ—测量角度中误差, s;
Myl--测量边长相对中误差;
L—则量导线总长, km。
非直伸型隧洞洞内横向贯通中误差:
式中:n—导线测量边数据
Mβ—测量角度中误差, s;
Myl--测量边长相对中误差;
L—测量导线总长, km;
∑dy2导线重心到各导线点距离的平方和, m2;
通过以上公式计算出MBz和MBf值不大于洞内设计横向贯通中误差就可。
3.2 高程导线控制测量设计及精度估算
为了实现隧洞开挖满足规范或设计贯通要求, 须要对高程导线控制测量设计、误差估算和推算施测导线的等级从而确定导线线路。高程导线控制测量的等级是由三角高程测量或直接水准测量产生的竖向贯通中误差确定的, 在高程导线控制测量中, 隧洞竖向贯通中误差大小是由隧洞洞内高程的控制测量精度决定的。
式中:Mh—高程导线测量的竖向贯通中误差;
L—高程导线测量路线的总长, m;
M△--计算每千米高差中数的偶然中误差, mm;
由3.2.1式得:
式中L由设计图上拟定的路线量取隧洞洞轴线的长度。
根据高程导线设计等级可根据3.2.1式计算高程传递终点的精度, 该式中M△为:
式中:△—测段往返测高差不符值;mm
R—测段的长度;km
n—测段数。
通过上述公式计算确定高程测量的等级和进行精度估算后, 确定出高程导线线路, 使用精度相当的仪器设备, 选取合理的测量方法, 严格按照规范和设计要求进行施测。
4 对提高隧洞控制测量精度的一些建议
4.1 加强操作工作人员的技术培训, 提高业务水平;增强责任感的教育。
4.2 在测量的实施过程中, 严格认真地执行规定, 甚至采用比较精密仪器和工具。
4.3 加强对仪器设备的检查与检验工作之外、对仪器的附件设备也同时要加强检查工作:比如仪器脚架松动;全站仪的对中杆, 气泡偏离, 引起杆不铅重等。
4.4 当隧洞内爆破后和出渣时烟尘较大时不宜进行控制测量。
4.5 隧洞在开挖过程中控制测量须及时跟进并要及时对导线进行检测、复测及精度估算, 确保施工放样的准确性。
4.6 支导线在观测过程中最好采用三联脚架法减少对中误差。
4.7要严格进行边长的投影计算, 严密平差计算, 正确计算各点平面坐标。
4.8当隧洞全部贯通后应急时进行贯通误差测量, 还要对相向挖的两条导线进行附合, 并进行贯通误差分配或平差处理, 保证洞内砼衬砌形体的正确。
摘要:在隧洞施工过程中为了满足设计要求, 地面控制测量是基础, 设计图纸是控制测量设计和精度估算的依据, 隧道内部控制测量的精度高低是隧道顺利贯通准确无误或尽可能地减少出现超挖和欠挖现象的关键, 为保证相应的控制测量精度还要采取相应的测量方案。
关键词:控制测量设计,精度估算
控制测量设计 篇2
控制测量实习总结1
1.测区概况:
1、本测区位于重庆市南岸区七公里重庆交通大学校园内,其交通便利,人口稠密,气候炎热潮湿,控制测量的共选点23个,顺时针编号由6-1到6-23,其中有一个支点I-1。标石保存完好。6-5、6-4为已知点,其高程及坐标已经给出,要求根据实习数据及已知点算出各点高程和坐标。(6-5(61412.325、64145.348、)6-4(61454.835、64155.697)、6-5点高程272.483,6-11点高程265.161
2、该地形属于山地,其坡度起伏较大。其中6-16-4、6-106-11、6-126-15的坡度较缓,其余路段的坡度都相对较陡,其中由6-17到6-23的高差为最大,测量难度也比较大,所以水准测量时水准路线要分为很多段。几个支点的坡度也相对较陡。
3、同时6-17至6-21的部分在进行轻轨施工,对测量的干扰较大。同时,此地段高差大、坡度陡。对测量的要求较高,测量难度很大。
2.平面控制网的布设及施测:
1、平面控制网的布设方案:布设为三个闭和环(6-1、2、3、4、5、6、7、21、22、23、1,6-8、7、9、10、11、18、17、19、20、21,6-11、12、13、14、15、16、17、18、11);
2、控制网略图(在图中标出各角的角度,各边的距离):见附图
3、测技术依据及施测方法:本平面控制网为四级精密导线测量,施测技术依据城市精密导线测量规范。施测仪器包括PENTAXR-325NX全站仪(包括脚架)一台、棱镜(包括脚架和基座)两个。施测的主要技术为全站仪及棱镜的:对中、粗平、瞄准、精平、读数。在测量的时候在棱镜与全站仪之间只要要连续两秒没有障碍物信号就可以返回。可以在全站仪上直接读出读数可以读出:水平角、竖直角、初测高差、水平距离。在一个测站上经过四个测回的测量校验数据是否合格。如果超限就需要多测测回或重测。
4、观测成果质量分析:测量经过不断的检验及重新测量,各项主要技术要求已经达到标准,各测回水平角平均值都在20秒范围之内。不过由于一些点的不稳导致竖直角的变动比较大,不过经过校正都已在限差范围之内。质量合格。(观测成果见附表)
3.高程控制网的布设及施测:
1、高程控制网的布设方案:同平面控制网的布设相同。
2、施测技术依据及施测方法:本高程控制网为二等精密水准测量,施测技术依据国家二等水准测量规范。施测仪器包括DSZ2型精密水准仪(带脚架)一台、精密水准尺一副、尺垫两只、30m卷尺一把、自备水准尺扶杆四只。施测的时候首先将水准仪整平,然后先读后尺,再读前尺。水准仪的读数方法:先读后尺黄面的基准读数、再读辅助读数。然后换面读基本分划的上下丝读数。在读黄面的时候,读数前都要用微调螺旋将契形十字丝严格卡住整数位,然后再在测微器里读数。更总要的是立尺人员要将尺子立直,通常用扶杆将其固定,减少水准尺晃动所带来的误差。
3、观测成果质量分析:本次测量质量合格。最大视线长度都没超过50米,前后视距差不超过一米,任一测站前后视距累积差不超出三米,下丝读数都在30c基辅分划读数差没有超过0.4mm,一测站两次高差之差也在0.6mm内。(观测成果见附表)
4.实习体会:
在实习过程中,我从技术,团队合作,专业素质等方面都有了极大的收获:从技术方面来说,这次实习给了一次我将所学知识进行运用来解决实际问题的机会,在实习过程中,许多原来并不熟练的知识逐渐被清晰的理解,许多原来没有重视的方面也得到了巩固,更在发现及解决问题的过程中学习到了不少新东西,在课本中所提到的技术要求之外,我在以下几个方面我有了比较深的体会:
1.实地测量前需要进行勘测:在进行测量之前,对路线和测区进行勘察是必要的,做了预先的准备工作,这样做的结果是小组成员对将要完成的任务有了直观的了解和充分的准备,直接提高了作业的精度和效率。此外,由于学校实习的小组较多,路上人和车辆过多,影响了工作的进度,此时小组之间协调和把握时机趁没人和没车的时候快速读数,人出入多的生活区选人少的时段进行测量。
2.测量员所应注意的问题:由于实习过程中,我大部分时间是担任着测量员的工作,因此体会到了许多书本上没有提到的测量员工作中需要注意的问题:一般情况下,由于相隔距离较远,如果测量员不通知,跑尺员很难自行判断读数是否完毕,所以读数完成后,测量员应该立即通知跑尺员,这样能够在一定程度上降低跑尺员的劳动强度,避免跑尺员不必要的处于紧张状态;对中整平的过程中,应尽量使得脚架所提供的平面水平,这样就可以减少脚螺旋过度的扭动,从而减少了下一站对中整平的时间;在测站放置脚架时,脚架的两条架应该沿水准路线或闭合路线的前进方向,这样在读数过程中就大大降低了因测量员碰触脚架而产生误差的可能;根据我们小组读的数据反映,误差“较大”的点的值大部分是在读数较犹豫的时候获得的,因此,测量员读数的过程中应该看准数据后立即读数,如老师所说的,要做到“稳,准,狠”;每当周围有人或车经过时,应该将手握成空心拳头来抓仪器的一条脚架,但手并不应该接触到脚架,这样随时作好了保护仪器的准备,也不对仪器的`对中整平及读数早成影响。
3、因充分利用多人检核这一工具来避免在计算和测量之中的错误,从而能减少不必要的返工次数。
4.在实际测量的过程中,由于困难的出现,不可避免的会影响成员的情绪,从而影响测量工作的进行,在这里,就需要团队精神发挥作用,大家共同解决问题,作为一个整体来战胜困难。
实习中遇到的经验教训:实习中的每一个注意点都有其实际意义,忽视每一点都会产生不必要的麻烦;导线点的布设的位置对实际测量时的进度有很大的影,比如在路口经常有车来往,避免布点;实验仪器的整平对中对实验数据的误差有很大的影响;水准测量和水平角观测均需检查闭合差,超过限差一定要重新测量,不然容易返工。
从专业素质的角度来看,也受益匪浅,使我组成员更加意识到了测绘工作的科学性,精密性和艰苦性:即使在我们的实习这样精度要求不太严格的测量工作中,许多限差的单位都是以毫米,秒等小单位来进行度量的,这是测绘工作具有高精密性的直观的反映;在学校这样相对比较容易的测区进行观测,我们许多同学都感到了疲劳,更不用谈那些在情况更为负责和困难地区进行的野外观测了。正是通过对测绘工作科学性,精密性和艰苦性的直观认识,我更加体会到作为一名合格的测绘工作者应该也必须使自己具有相应的专业素质。因此,在实际测量中我们尽量作到仔细,错了就返工,决不马虎.认识到了在工程中,需要的就是细心,做事严谨,一个小数点的错误就可能影响全局,这也培养了我们做事严谨的作风,而这也是专业素质的基础。
控制测量实习总结2
控制测量是研究精确测定和描绘地面控制点空间位置及其变化的学科。它是在大地测量学的基础理论基础上以工程建设和社会大战与安全保证的测量工作为主要服务对象而发展和形成的,为人列社会活动提供有用的空间信息。因此,以本质上说,它是地球工程信息学科,是地球科学和测绘学中的一个重要分支,是工程建设测量中的基础学科,也是应用学科。在测量工程专业人才培养中占有重要的地位。
控制测量的服务对象主要是各种工程建设,城镇建设和土地规划与管理等工作。这就决定它的测量范围与大地测量要小,并且在观测手段和数据处理方法上还具有多样化的特点
测量学首先是一项精确的工作,通过在学校期间在课堂上对测量学的学习,使我在脑海中形成了一个基本的、理论的测量学轮廓,而实习的目的,就是要将这些理论与实际工程联系起来。测量学是研究地球的形状和大小以及地面点位的科学,从本质上讲,测量学主要完成的任务就是确定地面目标在三维空间的位置以及随时间的变化。在信息社会里,测量学的作用日益重要,测量成果做为地球信息系统的基础,提供了最基本的空间位置信息。
(一) 实习概述
一、实习名称:控制测量学校内实习
二、实习目的
1. 巩固校内课堂所学知识,加深对控制测量基本理论的理解,能够用有关
理论指导作业实践,做到理论与实践相统一。
2. 提高动手能力,通过实习熟悉并掌握工程控制测量的作业程序及施测方
法,熟悉控制网布设作业计划、控制网布设、观测、数据处理的作业程序及方法。
3. 对野外观测成果进行整理、检查和计算,掌握测量平差理论处理控制测
量成果的基本技能。
三、实习时间及地点
1. 实习时间 XX年6月17日-24日
2. 实习地点 河南工业职业技术学院新校区
四、实习任务:在规定时间内完成一组四等导线和一组二等水准所有的外业测量和内业数据处理的一系列工作,并保证其精度要求符合标准,各项成果不允许超过规定的限差。
五、人员组织安排
全班统一开始实习,24人分为6个小组,各个小组设组长一名,负责该组的全面工作。
(二) 具体内容
一、实习动员
实习的第一天,由张老师和史老师给我们做了实习的动员大会。在动员会上,两位老师一再强调了本次实习的重要性,因为我们是工程测量专业,在专业要求上我们要通过控制测量实习的.过程,认真对待怎样从选点,到实测再到碎部控制,最后到布设校园的平面和高程控制网等等,做到能更深刻地理解测量工作的原则“先整体后局部,先控制后碎步,由高级到低级。”以便更好的掌控布设控制网的过程。老师还给大家分析了新校区地理条件较复杂、人员密集等因素给本次实习带来的困难,以及新校区车流量较大对我们造成的安全隐患并提醒同学们在实习过程中注意安全,鼓励同学们努力克服困难,努力完成本次实习。此外,还讲解了仪器操作、搬迁中的注意事项,并要求在实习期间自行保管实习备品。本次实习中需要用到的仪器主要有全站仪、水准仪、水准尺、棱镜、脚架。动员会结束后,当天我们主要进行了技术设计书的编写工作,并于第二天早上八点到实验室领取仪器,到新校区开始了本次实习的主要工作。
二、外业工作
本次控制测量实习的外业工作主要由两个方面的内容:一是四等导线、二是二等水准。
1. 导线测量主要是测边和测角
导线边长可用测距仪、全站仪直接测量,也可用钢尺丈量。若用测距仪、全站仪测定,应往返各测一次,达到精度要求后取其平均值作为最后结果。测定时,可以测定斜距,观测竖直角,然后改正为水平距离。也可以直接测定水平距离。
若用钢卷尺直接丈量,应同向丈量两次或往返各丈量一次,对于图根导线,相对误差小于或等于1/XX说,取其平均值最后结果。
导线的转折角用全站仪或经纬仪采用测回法观测。导线的等级不同,使用仪器类型不同,那么,测回数也不同。图根导线用dj6光学经纬仪观测一测回即可。本次实习所做的为四等导线,所以按照规范测角要用六个测回。导线的转折角有左角、右角之分,可以观测左角,也可以观测右角。但同一导线要观测左角
就确定为左角,要观测右角就确定为右角,以免计算坐标时发生错误。
2. 水准测量主要是测高差算高程
本次实习所要求做的为二等水准
二等水准测量属精密水准测量,使用精密水准仪和因瓦精密水准尺,水准仪应采用s1以上精度的仪器,测站观测顺序为往测奇数站后前前后,偶数站前后后前,返测奇数站前后后前,偶数站后前前后,前后视距差不得超过1米,累积差不得超过3米,高差闭合差不得超过正负4倍根下l,基辅差不得超过0.4mm,基辅高差之差不得超过0.6mm (1).每一站的观测顺序
这样的观测顺序简称为“后一前一前一后’。其优点是可以大大减弱仪器下沉误差的影响。
(2).测站计算与检核 视距计算前、后视距差,二等水准测量,不得超过1.5m,累计不得超过3m。
控制测量实习总结3
转眼间一周的工程测量实训就结束啦!从这周实习的日子中,我从中得到很多更宝贵的东西:首先,通过实习,让我发现我在平时学习中存在的很多知识漏洞。课本上介绍仪器使用的知识都比较抽象,到了真正实践中的时候,我们未能很好把书本知识应用到实践中,还需要老师再次进行指导。在近距离的接触这些实物,能我更牢固的掌握相关的知识点;也能令我提高对仪器的操作的熟练、精准程度(比如能够迅速对中整平)。
其次,通过这次实训,有利于培养我做事严谨、认真、不畏艰难困苦的作风。不论是对中整平时的重复精确瞄准还是在放样计算时反复检验计算数据(以确保放样时的原数据正确),每个步骤都尽量做到脚踏实地、一丝不苟,使误差尽可能的减小,及时发现错误及时检查;不论外界的环境的恶劣,克服一下就算不了什么;正确面对困难,学会静下来耐心的思考分析问题,能够独立借助书本找出解决途径。做事要又负责的态度,若因为自己而造成了错误要主动承担并积极补救。
第三,通过实习对培养我们团队协作精神有促进作用。它增进了同学们之间的交流和团结,互帮互补,分工合作,共同面对、解决困难,共同寻求如何更快更好地完成任务的方法,提高小组工作效率,确保进度的完成。
这次测量仪器的使用和实地的测量实训工作的开展,让我们更直观接触到了土木工程测量这个学科,也为我们今后走上工作岗位后,更好更快地使用仪器、控制测量发放奠定了坚实的基础。大学生成长,就要勤于实践,将所学的理论知识与实践相结合一起,在实践中继续学习,不断总结,逐步完善,有所创新,并在实践中提高自己由知识、能力、智慧等因素融合成的综合素质和能力。以后我会珍惜每次的`实习机会,多去挖掘课堂上无法获及的东西,为自己事业的成功打下良好的基础。
这周的测量实习结束了,虽然开始时大家都感到好累,仪器有一小点儿的损坏,但看到我们的收获我们大家还是很高兴的。我觉得自己学到了很多的东西。对以前零零碎碎学的测量知识有了综合应用的机会。具体实训内容如下:
一、每组配备的仪器和工具
全站仪1台,对中杆1个,脚架2个,基座1个,棱镜1个,钢尺2把。有关记录手簿、计算纸,橡皮及铅笔等自备。(仪器要好好的保管)二、建立施工平面控制网和高程控制网
在测区实地踏勘,布设一条三级闭合导线,经过观测、计算获得控制点平面坐标,并在CAD中画出闭合导线,标注每个控制点的坐标。我们组在指定测区进行踏勘,根据测区范围及测图要求确定布网方案进行选点。每个一百米选一个点,点的个数为5个。所选控制点包括一个已知点。点位选定之后,我们组立即作好标志。然后根据水平角观测、边长测量的要求进行成果整理、平面坐标计算。在踏勘的同时布设高程控制网,高程控制点可设在平面控制点上,网内应包括原有水准点,采用全站仪三角高程测量的方法进行四等水准测量。布网形式为闭合路线。在踏勘的同时布设高程控制网,高程控制点可设在平面控制点上,网内包括原有水准点,采用全站仪三角高程测量的方法进行四等水准测量。布网形式为闭合路线。然后根据四等水准测量,用三角高程测量法进行观测的要求进行成果整理及高程计算。三、施工放线
(1)、建筑物定位放线:
(2)我们组根据自己的控制区域,在CAD中设计了一个正方形建筑物的平面图;
(3)根据设计的平面图在地面上进行建筑定位放线、轴线测设及设置轴线控制桩(轴线控制桩距轴线的距离为5米左右);
(4)对所放建筑物平面位置进行检查。其中,建筑物定位时,距离误差允许为1/5000,角度误差允许为±30″。轴线测设时相邻轴线的间距误差为1/3000。
(5)最后我们组的成员站在放的轴线点上照相。
(6)圆曲线测设
每组在自己的控制区域设计了一条R=50,α=45°的圆曲线,用切线支距法在地面上测设出该圆曲线。最后小组成员也在点上照了一张图片。
控制测量实习总结4
利用三周的时间我们进行了控制测量的实习,让我们受益颇深,也让我们明白了和体会到测量实习不是那么简单的一件事。其中用苦也有甜,我们每天六点起床到下午七点多回学校,每一天收工的时候每个人都是很疲劳了。我们一起吃饭的时候好好总结了这一天实习中出现的问题,确定了每个人以后实习的具体分工。同时我们还一起规划了每天要做的内容。这样一来我们做事就更具高效性更有目的性。果不其然,我们第二天做起来相比第一天就好多了其中的滋味只有自己体会才知道。但是我们还是感觉很充实,很有成就感。因为我们付出了很多,也从中得到很多,所以我们很快乐,也很满足。
通过本次实习,巩固、扩大和加深我们从课堂上所学的理论知识,掌握了水准仪、全站仪的基本操作,还有学会了施工放样及地形图的绘制方法,获得了测量实际工作的初步经验和基本技能,着重培养了我们的独立工作能力,进一步熟练了测量仪器的操作技能,提高了计算和绘图能力,并对测绘小区域大比例尺地形图的全过程有了一个全面和系统的认识,这些知识往往是我在学校很少接触、注意的,但又是十分重要、十分基础的知识。从而积累了许多经验,使我学到了很多实践知识。
通过测量实习,也有一些心得体会。首先测量学是一项精确的工作,通过在学习工程测量这一门课程的过程中,使我在脑海中形成了一个基本的、理论的测量学轮廓,而实习的目的,就在于要将这些理论与实际工程联系起来。测量学是研究地球的形状和大小以及地面点位的科学,从本质上讲,测量学主要完成的任务就是确定地面目标在三维空间的位置以及随时间的变化。在信息社会里,测量学的作用日益重要,测量成果做为地球信息系统的基础,提供了最基本的空间位置信息。构建信息高速公路、基础地理信息系统及各种专题的和专业的地理信息系统,均迫切要求建立具有统一标准,可共享的测量数据库和测量成果信息系统。因此测量成为获取和更新基础地理信息最可靠,最准确的手段。测量学的分类有很多种,如普通测量学、大地测量学、摄影测量学、工程测量学。作为建筑工程系的学生,我们要学习测量的各个方面。测绘学基础就是这些专业知识的基础。
通过这次实习,学到了测量的实际能力,更有面对困难的忍耐力;为了尽快尽质的完成任务,我们每一天都在加班的努力,尽管很累,很辛苦,可我们还是克服了种种困难,同时我们也在实习中感觉到了充实,也学到了小组之间的团结、默契,更锻炼了自己很多测绘的能力。首先,是熟悉了水准仪、全站仪leika和(南方测绘)的.用途,熟练了水准仪、全站仪的各种使用方法,掌握了仪器的检验和校正方法。其次,在对数据的检查和矫正的过程中,明白了各种测量误差的来源,其主要有三个方面:仪器误差(仪器本身所决定,属客观误差来源)、观测误差(由于人员的技术水平而造成,属于主观误差来源)、外界影响误差(受到如温度、大气折射等外界因素的影响而这些因素又时时处于变动中而难以控制,属于可变动误差来源)。这样更好了解了如何避免测量结果错误,最大限度的减少测量误差的方法,即要作到:
(1)在仪器选择上要选择精度较高的合适仪器。在仪器精度有限的前提下通过机械回转等方法消除误差。
(2)提高自身的工程测量水平,掌握正确的方法,规范操作。降低误差水平。
(3)通过各种处理数据的数学方法如:距离测量中的温度改正、尺长改正,多次测量取平均值,校正数值等来减少误差。第三,除了熟悉了仪器的使用和明白了其原理掌握误差的来源和减少措施,还应掌握一套科学的测量方法,在测量中要遵循一定的测量原则,如:“从整体到局部”、“先控制后碎部”、“由高级到低级”的工作原则,并做到“步步有检核”。这样做不但可以防止误差的积累,及时发现错误,更可以提高测量的效率及精确度。通过实践,真正学到了很多实实在在的东西,比如对测量仪器的操作、整平,对中更加熟练,学会了数字化地形图的绘制和碎部的测量等课堂上无法学到且做到的东西,但在实习过程中,我做到了,虽说并不完美,在曲折失败中还是取得了成功。在很大程度上提高了动手和动脑以及处理各种情况的能力。
两周以来,我们都坚守在自己的“阵地”,观测、记录、计算、描点。我们分工合作,力求更好地完成任务。在测量过程中,我们也有遇到了很多问题,疑难以及困难。通过老师的提点以及我们的认真地对待还是很好的克服了。非常感谢这一次实习,为我们提供了一个共同学习,共同进步,团结合作完成一项项目的机会,我从中受益颇多。
我们在实习过程中,不可避免的遇到了一些困难,在我们实习之初,我还有点担心测不好,担心只有三个星期的测量时间,自己不能按时的完成任务,但是,经过我们小组的反复测量,我们的团结、默契,克服了测量中的种种问题,终于按时完成了任务。在测量实习的过程中,我们也遇到了各种各样的困难。比如:
(1)立标尺时,标尺除立直外,还应选在重要的地方。因此,选点就非常重要,点一定要选在有代表性的地方,同时要注意并非点越多越好,相反选取的无用点过多不但会增加测量,计算和绘图的劳动量和多费时间,而且会因点多而杂乱产生较大的误差。
(2)在用水准仪和全站仪测量的过程当中,有的过程出现了大的误差,经过我们的重新测量计算,误差范围也减小到了可以允许的范围里。
(3)由于我们以前没有接触过全站仪,所以当我们拿到它的时候完全不知道怎么使用,而且我们班五个小组只有三个小组借到了全站仪,这给我们的测量带来了一定程度上的困难,在老师的指导下,我们从学会怎么使用全站仪到能够熟练地运用它,我们感到蛮高兴的。
(4)还有就是计算问题,计算必须由两个人完成,一个初步的计算,一个检验,不过,在此过程当中,也还是出现了计算错误的问题,我们在不断的重复检验之中算出了正确的数值,尽量让误差减少到了最少。比较难的还是检验校核,不过,我之所以认为它难,也是因为在此之前不是很会计算它,在这次实习中,我又重新了解它的计算方法,现在也能自己把它计算检验出来了,顿时觉得校核也并不如自己想像中的那么难。
在实习过程中,也发现实习的普及非常重要。我国政府为推进经济建设而进行的多年的教育活动,取得了很大成就。人们的观念、意识都有了很大的提高。但是在经济发展的深度与广度上还有一些不足。我们的活动不能只做表面文章,要深入实际,真真正正的让人们了解含义。并在这个基础上,逐步确立人们对经济发展的信仰,确立经济发展神圣地位,只有这样我们国家的经济建设才有希望。
控制测量实习总结5
为时三周的测量实习即将结束了,虽然开始时大家都感到好累,但看到我们的收获我们大家还是很高兴的。我觉得自己学到了很多的东西。对以前零零碎碎学的测量知识有了综合应用的机会。控制测量和地形图测绘过程的整体概念有了一个良好的了解,我学会了更熟练的使用水准仪、经纬仪等测量仪器与工具,并且全站仪有了一些基本的认识,对较好的掌握图根控制测量、地形图测绘的基本理论与方法,很好的巩固了理论教学知识,提高了实际操作的技能。原先老师在课堂上讲解的测量知识也都在实践中得到应用,并发挥了重要的作用,从而相互对照将我的测量知识和水平提高了不少,现在想来这场痛苦的实习是必要的。
同时在这场实习中让我再次认识到实习的团队精神的重要性:每个人的一个粗心,一个大意,都可能直接影响工程的进度,甚至是带来一生都无法弥补的损失。一次测量实习要完整的做完,单靠一个人的力量和构思是远远不够的,只有小组的合作和团结才能让实习快速而高效的完成、这次测量实习培养了我们小组的分工协作的能力,增进了同学之间的感情。虽然有时间我们会因为一些实习中的自己的想法和大家吵的耳红面赤,但大家都想着这样把要完成的这次实习完成的更加完美。
在这次的实习中我们对以前的学习又有了更深刻的认识:
1、水准测量
我们第一次做的是从学校到平顶山的水准路线,这个主要是为了给以后的做导线测量做一个奠基的作用。在完成这第一次的任务中我们就遇到了很多的问题。比如在出学校的时候遇到的问题主要是过往的车辆和人都直接影响了我们测量的正常进行,但在进行测量的过程中我们保持那种平静的心态来寻找合适的机会,来完成精细的工程测量。在检验所测数据的时候,做到发现错误立即解决对读数超线的时候立即返工,同时还发现第三测量工作一般都在规定的记录表格上如实地反映出测、算过程和结果,表格中有计算校核,∑a一∑b=∑h,这只说明计算无误,但不能反映测量成果的优劣。外业结束后,进行高差闭合差的计算,在限差允许的`范围内,即按水准路线长度或测站数进行调整,若超过限差,必须重测。只到合格为止。最后在我们上山的时候也遇到了一些麻烦,只要是上山的时候高程在短距离就相差的很大,有时在前视读数直接在3以下了,或者是后视读数在27以上了,这样我们在上山的时候就打z字型上山,同时在上去的同时选点,测量都要格外注意。只到在2天后我们符合到山上的那个点上时,才结束了这次的符合水准路线。
2、角度测量
在角度测量对于我们专业科的学生来说要求非常高,用的是j-2的仪器。这就要求我们一直都秉着做事严谨的作风,对于每一个细节都不能马虎。在每一个间歇点上,检验如果超限则立即返工重测。在实习中为了避免大的误差我们也都总结了不少经验,例如我们采用盘左和盘右观测取平均数的方法,可消除照准部偏心误差、视准轴不垂直于横轴、横轴不垂直于竖轴的残余误差。但竖轴倾斜误差不能采用此法消除。竖直角观测时采用此法可消除指标差的影响。又如在短边上的端点观测角度时要特别注意对中,照准目标时要尽量瞄准目标的底部,因为它们对测角的影响与距离成正比。为了消除度盘的刻划误差,需要配置度盘的位置,每测回变换进行配置。在角度测量时我们遇到的主要问题是主要是仪器下沉和路边行人带来的影响。由于做导线的时候选点都较远,过往的车辆行人都是很大干扰,所以有时候必须在人少的时候抓紧时间干。角度测量过程中,让我们都看到了严谨作风在干活中的重要性,经过角度测量后我们更好的团结到一块。
3、做导线的最后一步是测距
在完成了角度测量之后,邓老师和高老师又让我们见识了一种新仪器:全站仪。教了一些关于全站仪的基本操作,对于全站仪的快速对中整平,在仪器上的一些测距等一些操作,对于这种仪器我们都有了更深的认识。在2位导师兢兢业业的带领下,我们迅速熟悉了全站仪的 基本操作。
控制测量设计 篇3
关键词:矿山测量 GPS-RTK技术 应用 影响
在当前的矿山测量工作发展过程中,GPS-RTK技术的应用显著降低了矿山测绘的测量难度,也大幅降低了其工作强度,缩短了测绘时间,一定程度上提高了矿山测绘的精度及准确性,有效推动了新时期我国矿山测绘工作的开展,为后续的决策和开采提供了依据,对于我国的矿业发展具有重要的促进作用。
1 GPS-RTK技术的原理与特点
1.1 原理 作为GPS测量技术的一种,GPS-RTK技术本身具有精确度高及实时性强的优势,使其广泛应用于各个领域。具体说来,GPS-RTK测量仪器主要有三部分,数据传输系统、GPS接收机和相应的软件系统,在具体的应用中,会用到两台接收机,一台作为流动站,另一台则作为基准站的一部分,后者的作用提供原始的坐标,工作时,在收集到所在地的实际数据的基础上,对所得的载波相位数据利用其内部的软件系统,进行差分处理,这样就可以得到测绘地点的详细信息,为后续工作的开展奠定了基础。
综合而言,在矿山测量时,基准站需设立在信号充足的固定位置,进而确保对原始数据有效收集,过后利用其进行载波相位数据的差分计算,在此基础上通过传输系统传送至流动站的接收机,接下来,流动站的GPS接收机也在进行数据搜集,将前述二者的数据统一上传至接收机构,进行完备处理,继而形成了不同GPS接收机之间的基线向量,然后对其和基站内的原始坐标进行计算,即可得到相应地区的测量结果。总体来看,GPS-RTK技术的运用,可以简化矿山测量的难度,可有效减少GPS接收机数量,为使用企业节省了大量的人力物力,是未来矿山-测量工作的发展趋势。
1.2 特点 首先是缩短了测量时间,相比于原始的GPS测量,此技术的运用省略了计算数据处理环节,使得测量的时间缩短了,这样也有利于测量的实时性发展;其次,测量的精度得到了提高,此技术的应用下,使测量达到了厘米级别,为矿山开采提供了更为有效的数据;再次,缩短了数据反馈时间,相比于传统的测量技术,此技术所需要的人力物力更少,拓展了其对测量环境的适应范围,使得相应的测量作业效率得到了提高;最后,基准站和流动站无需通视,此技术的应用过程中,可进行远距离观测,提高了测量的效率,便于测量工作的高质量开展[1-2]。
2 GPS-RTK技术在矿山测量中的应用分析
近年来,随着我国矿山开采规模的逐渐扩大,所在地的地形地表日趋复杂,基于此现状,为了更好地进行矿产开采,很有必要进行严谨高效的矿山测量工作,进而实现对地形的不断修正和重新规划,这时,GPS-RTK技术适时而出,由于其本身具有很多优势,已经广泛应用在了矿区规划建设方面。
2.1 测量矿山地面形变 在矿山开采过程中,矿区的地形是否变化是矿区人民普遍关注的一个重要问题,而测量分析地面形变则可以为矿区地面形变的分析提供重要依据,结合以往的工作经验及GPS-RTK技术的运用来看,实际操作中,先以地面某一点的水平位置和高程为基础,进行定期观测,并对所测得的数据进行对比分析,这样,就可以得到此点的水平位移变化及相对应的下沉值。此外,在常规的测量方法方面,先是建立监测网,其根据矿区地面所设置的观测点和基准点建立,然后对各个测点的高度差用水准仪进行测定,并根据测量数据,对检测网各个点的水平位置和高程进行计算,最后的步骤则是求取矿区转换的参数。
2.2 测量矿区的工程建设 基于其实际运用方面来看,RTK技术在工程放样和定位过程中的应用极为方便,此外,其可以利用自身的监测优势,提供测站点在制定坐标中的三维定位情况,正是由于此方面的优势,使得GPS-RTK技术在矿区建设项目中有着广泛的应用,如正在土地勘测定界、开采灾害防护与检测以及矿区地面建设工程测量、开采沉陷地表岩移动观测等等多个方面。以在矿区设立多个地表岩移观测站为例,具体的实施过程中,先测量各个观测点的二维坐标,根据此过程收集的数据的对比分析,即可得出相应的到测点的水平移动变形数据及其他信息等,可为设立多个地表岩移观测站提供据测依据。
2.3 矿区控制网的建立和使用 在矿区建设工作中的测量环节,常规测量时要求控制点能相互通视,这种需求前提下,因为常规测量固有的精度不准确以及测量工序复杂的特点,使得矿区开采单位不能马上知道测量结果的精度,不利于后續开采工作的高效展开,但是运用GPS-RTK技术进行测量,可以确保矿区开采单位可马上知道实时定位精度及结果,这无疑有效提高了工作的效率。此外,此种技术的应用过程中,可将实时定位的精度细化到厘米级,使得所提供的数据更为精确和实用。GPS-RTK技术在布设矿区控制网的过程中,其所具有的测量精度完全可以适合规范的要求,为后续的便捷作业提供了方便,促进了整个施工的有效进行[3]。
3 GPS-RTK技术在矿山测绘应用的注意事项
3.1 操作的规范性方面 在新时期的矿山测量过程中,对于GPS-RTK技术的应用,还应注重对操作人员的相关培训,确保其业务水平可达到测量要求,不会影响到测量的结果,基于此,应当选用有丰富操作经验的人员,并及时采用抗干扰能力较强的设备,使得测量的全过程严格按照相关工作标准来实施,这样,才能严格测量出最为精确的数据,也才能保证GPS-RTK技术运用的准确性与科学性。
3.2 选择测量基准站方面 从当前的具体实践来看,测量中基准站的选择对于测量的精度有着决定性作用,基于此,为了保证测量的精度和效率,应当选择合适的地点确定测量的基准站,具体实施中,首选是地势较高、环境开阔的地带,还要确保电台覆盖良好,且所在地的四周无明显遮挡物,另外,为了监测中数据的不丢失和不受到破坏,应严格保证其基准站周边200m内为没有无线电发射台及高压电线等。最后,对于基准站具体位置的设定,工作人员应确保其在坐标精确的已知点位上,综合全部位置来看,测量区域的中间地带是最好的选择,这样可有效避免其电台天线的架设位置处于卫星空洞区,便于后续精确的测量。
3.3 测量时间的选择方面 即便新时期的GPS-RTK技术可以进行全天候测量,但结合以往实践看来,测量结果的准确性依旧会受到测量时间的影响,基于此,对于最恰当测量时间的推算,应当按照卫星运行的角度和位置来进行,进而确保GPS接收机的PDOD值小于6,通过这种方式,可有效减少卫星运输过程产生的误差,也只有这样,才能真正意义上提高测量结果的准确度,促进测绘的高效性进行。
4 结束语
综上所述,在新时期的采矿事业发展中,对矿山进行控制测量是必不可少的,本文针对GPS-RTK技术在-矿山测量中的应用情况,在分析其原理及特点的基础上,结合其在矿山测量中的实际运用,分析了其在测量矿山地面地形等使用过程,并探讨了其应用过程中的注意事项,以期能为我国矿山开采工作的有效推进提供有益参考。
参考文献:
[1]董应文.试论GPS-RTK技术在矿山测量中的应用[J].科技致富向导,2014,23:33+37.
[2]李鹏,李燕.GPS-RTK技术在矿山测量中的应用分析[J].内蒙古煤炭经济,2012,09:81+83.
贯通测量中平面控制的方案设计 篇4
在矿区的开发中, 矿区控制网的建设有一个较为复杂的过程。在矿区, 开发前内蒙古煤田地质勘探公司已做过四等网和五秒网。大部分矿井建井期间使用的是该网的成果。神华地测公司自己组织力量重新布设了该矿区的四等三角控制网, 作为今后各矿井的坐标依据。补连塔煤矿在主井副井及中央风井的建井时, 是采用内蒙古煤田地质勘探公司提供的南北联测的5秒控制点作为近井点。而该矿在南风井建井时, 采用的是神华地测公司布设的苏家梁四等控制点作为南风井近井点的起算点。两个近井点的布设都采用了测距支导线。从整个资料分析这两个近井点没有进行过联测。该次贯通测量应重新布置南北两个井口的近井点, 使其等级达到5秒级三角点, 并对南北两个近井点进行连测。原南北两近井点不能满足该次贯通测量的精度要求。原因如下:
(1) 两近井点距井口距离太近, 北近井点距主副井井口在20米左右, 南风井近井点距井口的距离也不会超过50米。后视方向的距离较近, 会影响井下方位的精度。
(2) 两个近井点没有连测, 是不符合贯通测量要求的。
2、地面联测方案
为了保证该次贯通测量的精度及以后井下导线的布设, 内蒙古煤矿设计院勘测队重新布设矿井的5秒级的近井点, 并对其进行联测。在煤矿井田范围内, 有神华地测公司自己布设的四等三角点三个, 即苏家梁、补连滩、白石头。在此基础上布置5秒近井点。这三个点中, 我们选定白石头点为起算点, 以白石头与苏家梁这条边为方位起算边。同时加测白石头、苏家梁这条边的边长, 并与原成果进行检核。新网的布设方案共有三个。
第一方案:在三个四等点间布设一个内插三角网 (图1) 。
第二方案:在苏家梁和白石头二点间布设一网, (图2) 。
第三方案:以白石头和苏家梁二点布设一条测距闭合导线 (图3) 。
在以上三个方案中, 通过分析对比, 选择第三方案作为地面5秒控制导线连测方案。该方案的优点是:
(1) 以白石头和苏家梁作为定向边使两近井点的起算方位形成统一的方位。
(2) 以白石头为起算点, 使两近井点形成统一的起算点。坐标形成统一。
(3) 省时省力, 精度也可保证。而第一、二方案最大缺点是主井近井点的精度达不到5秒级。有自由网的特点。
3、测量方法
根据国家《三角测量和精度导线测量规范》所要求的进行。水平角的测量使用T2仪器, 一次对中6个测回。每个方向上光学测微器两次重合读数, 两次读数互差不能超过3秒。一测回内2C互差不能超过9秒。每个角度值6个测回, 互差不超过6秒。取6测回平均值作为实测角度值。导线边长的测量, 使用红外测距仪施测。每条边进行对向观测, 每站边长四次读数, 四次读数的互差不超过2毫米。对向观测值:改换成平距后较差不大于边长的1/40000。外业施测时, 每站应记录当时温度、气压等。内业计算时应加入温度、气压等各项改正。以上各项工作, 应分别单独进行二次, 即进行二次单独的施测。并对二次成果进行分析, 取其平均值作为最终成果。最终成果要求测角中误差不超过±5秒, 坐标相对闭合差小于1/20000。达不到精度要求, 要进行整个导线的重测。
4、定向测量方案
(1) 地面定向边的选择:
地面联系导线定向边选择白石头和苏家梁这条边为定向边。在地面联系导线完成后, 南风井的定向是以南风井近井点为基点, 后视苏家梁为定向点。主、副井是以主副井近井点为基点, 后视方向标为定向边。以10号点为定向检查边。
(2) 井下导线的导入:
井下导线的导入, 主副井及南风井分别以各自的近井点为后视定向点。为了保证定向的精度, 除选择合适的定向点外, 还应考虑定向边的长度。且在定向施测时, 使用T2仪器三次独立定向。三次定向互差不能超过2秒。
5、井下联测方案
(1) 主副井及北风井导线的导入
目前主副井及北风井井筒已建成, 且主井段胶运大巷已部分形成, 副井水平辅运大巷与主井胶运大巷已贯通, 北风井水平回风巷也与胶运大巷贯通。在此情况下, 我们在主副井及北风井间布设一井下I级导线网, 作为二大巷北端的井下导线控制网。在此控制导线网的基础上, 在胶运大巷的延伸方向及水平辅运大巷的延伸方向布设支导线, 作为贯通测量的控制导线。随着二条大巷掘进的延伸及二大巷间联络巷的巷道中支导线进行联测, 即进行闭合, 作为对延伸支导线的检核。对已形成的闭合导线进行平差计算, 平差的计算成果作为井下I级控制导线的成果。
(2) 南风井导线导入
南风井进风井和回风井, 井筒目前正在掘进当中, 在井筒及井底车场形成后, 从进风和回风井分别导入I级井下控制导线, 并通过两风井间的联络巷进行闭合。
(3) 测量方法
按井下Ⅰ级导线的测量方法施测。使用T2仪器, 一次对中两个测回, 两个测回的角度差小于6秒。边长采用井下防爆测距仪测量, 每条边往返测量, 每次测量读数三次, 三次读数互差不应超过3毫米, 且记录温度、气压, 进行温度、气压改正。往返测量平距差不得超过边长的1/20000。要求导线最后角度闭合小于
6、贯通测量误差预计所需基本误差参数的确定
根据过去测量的实际资料和《规程》的有关规定, 取各基本误差参数如下:
(1) 地面精密导线的测角误差, 使用T2仪器6个测回, 测角中误差最大值:Mβ上=±5″
(2) :地面精密导线的量边误差。红外测距施测取:
a=0.0005 b=0.00005
(3) 井下导线测角误差。T2仪器一次对中两个测回, 测角中误差取Mβ下=±5″
(4) 井下导线量边误差取:a=0.0005 b=0.00005
7、贯通测量误差预计
测绘一张比例尺为1:2000的误差预计图。根据我们所选定的地面联测方案及井下导线导入方案, 二导线都已形成闭合和部分闭合。在预计中把各闭合导线仍按支导线进行误差预计。预计结果比实际闭合导线要大。取支导线的预计结果, 作为贯通测量误差预计的最大值。其目的是保证贯通精度预计的可靠性。
胶运大巷贯通误差在预计图上根据巷道两端的掘进速度估计出相遇点K点。过K点以垂直于巷道的方向作为假定坐标X方向, 求相遇点K点在水平重要方向上的误差, 即求此K点在X轴方向的误差:
a、地面导线测量误差引起K点在X方向上的误差测角误差的影响:
已知测角中误差Mβ为±5″;而∑Rγ2由预计图上求得:∑Rγ2=1265×104代入上式求得:
量边误差的影响:
以知a=0.0005 b=0.00005。从设计图上求得Lx=310m (主井近井点与南风井近井点连线在X轴上的投影) ;∑LCOS2a=250 (由图上用图解法求得) 代入上式得:
b、井下导线测量误差引起K点在X轴方向上的误差, 测角误差的影响:
已知井下两个测回平均值测角中误差Mβ=±5″;由误差预计图上量出∑Rγ2=44421100, 代入上式得:
=±0.162m
因系独立两次测量的平均值, 故
量边误差的影响
已知井下导线量边误差系数a=0.0 005 b=0.0 0 005, ∑LCOS2α=350 m, (由图上图解法求出后相加得) , 而井下导线起点, 副井近井点南风井近井点连线在X轴上的投影长L
c、贯通在水平重要方向上的预计误差为
8、 水平辅运大项贯通测量误差预计
由于水平辅运大巷的贯通相遇点与胶运大巷的贯通相遇点接近, 二大巷的地面及井下的贯通测量方法相同, 故在此测量误差重新进行预计, 取胶运大巷的贯通测量预计误差的
从上述误差预计结果看出, 在水平重要方向上二条大巷均未超过允许偏差, 精度较高, 故我们所选定的测量方案和方法是可行的, 也是可靠的。
摘要:井下贯通结果好坏, 决定于我们所选择的贯通方案和测量方法是否正确, 更重要的还是实际测量工作中的方法和质量。
隧道的测量控制 篇5
为了保证施工测量准确无误,又快又好地建好沪昆铁路客运专线,我分部成立测量班,专职负责管段内的控制和施工测量,分部测量班受中交集团沪昆指的领导。测量班设在分部总部,测量班设班长1人、副班长1人、测量工程师2人、测量工2人,三山隧道所在工区设主测1人,测工2人,负责对隧道进行施工放样。6.1.2 施工准备
沪昆客专线对线路、隧道工程测量和施工中的变形监测均有较高要求,尤其是无碴轨道铺设测量有更高的专业要求及特殊要求,并直接影响到无碴轨道施工质量的成败。因此需要加紧专业测量人员培训,增强测量仪器装备,学习铁道部颁布的测量新规范,保证与施工要求相适应的专业测量工作正常开展。6.1.3 基本测量及精度要求
水准控制按二等水准要求,采用S1级水准仪或标称精度不低于0.8mm/km的水准仪,分别配以2M铟钢尺,进行测段往返观测。有关技术作业要求,严格按规范执行。测量结果,按测段往返不符值计算的每公里偶然中误差,不大于1mm。复测结果与设计单位测量成果是否相符,按相关测量规范的规定量。当复测结果与设计单位提供的测量成果不符时,须再次复测进行确认。
当确认设计单位测量资料有误或精度不符合规定要求时,主动向设计单位提供复测成果资料,进行核定和确认。6.1.4平面控制测量
控制点选在便于施工放样,稳固可靠并且在施工影响范围以外的地方,图形可形成三角形、导线网。首级为CPⅠ和CPⅡ线路控制导线网,线路控制加密导线点采用GPS静态观测进行施测,测量的精度为C等。
6.1.5 高程控制测量
隧道施工时,在复测设计院二等水准的基础上,视工程一般分布及需要加密二等水准,本段内加密的水准点均设在所有CPⅠ和CPⅡ单号点上。仪器配置和作业要求按规范执行,复测和加密均应往返观测。测量结果,按测段往返高差不符值计算的每公里水准测量的偶然中误差,应不超过1.0mm/km。
本段线路为无碴轨道工程铁路,从全线和全过程需求看,高程测量精度要求最高是在线下工程结束,铺设无碴轨道时的要求,这时需在全段和全线施测精密水准,即水准测量每公里偶然中误差为≤1mm,全中误差为≤2mm。而线下施工中,普遍不需要这样高的精度。
精密水准测量
在线下工程完工,铺设无碴轨道前,全段范围施测。水准线沿线路附近布设,水准点密度以500~1000m为宜。标石应按规范标准埋设,水准点以两点为一组更好,便于每次使用检测。仪器采用不低于DSI的常规水准仪或标称精度不低于0.8mm的水准仪,按测段往返观测。观测作业顺、最大视距、前后视距差及累积差,按规范要求执行。测量结果按测段往返观测不符值计算的每公里水准测量偶然中误差,不超过2.0mm/km。若在二等水准点间施测附合水准路线,则按闭合差计算的每公里中误差,不超过4.0mm/km。
以上建立的水准控制点即为进行无碴轨道工程铺设测量的基础控制。6.2 沉降控制 6.2.1 组织机构设置
为了保证我分部施工的隧道工后沉降达到设计和规范要求,我分部成立沉降观测班,专职负责管段内的沉降观测,分部沉降观班受中交集团沪昆指的领导。测量班设在分部总部,其下设班长1人、副班长1人、测量工2人。6.2.2 沉降观测断面设置及埋设
三山隧道沉降观测断面分别设置在进、出洞口,明暗交界处,偏压式路堑明洞与倒斜切式缓冲结构交界处,隧道暗洞中心各设置一个观察断面。
在遂底填充完成后,每个观察断面设置两个沉降观测点名为别布置在隧道中线两侧各6.24m处;明暗交界处,偏压式路堑明洞与倒斜切式缓冲结构交界处设置4个沉降观测点,分别布置在隧道中线两侧各6.24m和变形缝前后各0.5m处。6.2.3 沉降观测方法
隧道的沉降观测在隧道放炮开挖施工完成后即测好初始数据,作好记录,正常情况下每周观测一次,当其上增加荷载时需要测一次,观测时间不少于3个月;在无碴轨道铺设完成后14天观测一次,观测时间不少于3个月。
6.2.4 沉降动态观测数据整理、分析和工后沉降量推算
由专职工程师将逐日沉降观测结果整理汇编成表格,并绘制荷载-时间-沉降量关系图。在无碴轨道铺设完成和荷载-时间-沉降量关系图呈现沉降趋势稳定后,由观测数据验证设计计算的沉降量,采用多种曲线法对沉降数据进行回归分析和推算最终沉降量,曲线回归的相关系数不应低于0.92。
经过动态观测和沉降值分析,向业主、咨询单位和设计单位、监理单位上报沉降分析报告。6.2.5 隧道收敛变形监控
6.2.5.1 监控点埋设要求与量测器具:
隧道队测量组在围岩初衬后应立即安装水平收敛计挂钩或带有球头的膨胀螺栓,在分台阶开挖时上台阶初衬后应立即安装三个测点,中台阶开挖后在两侧安装两个测点,下台阶开挖后在两侧再安装两个测点,在全断面开挖段初衬后应立即安装7个测点共组成7条量测线,测点布置必须在同一个断面,Ⅴ级围岩每5m安装一个量测断面,测点安装必须牢固,不允许有松动或脱落,在测点安装完毕后应立即通知项目部测量队进行初测。量测器具由液显收敛计完成。
6.2.5.2 监测频率:
观测断面距开挖断面0~5m:2次/天; 观测断面距开挖断面5~20m:1次/天; 观测断面距开挖断面20~60m:1次/2天; 观测断面距开挖断面大于60m:1次/1周。6.2.5.3 量测数据的分析与整理:
当隧道水平位移收敛速度为0.1~0.2mm/天,拱顶下沉位移速度为0.1mm/天,可以认为围岩已基本稳定,如在监测过程中若发现净空位移量过大(大于15mm时)或收敛速度无稳定趋势时,应立即停止开挖,及时提供分析信息,以便对结构采取补强措施。
测量工程的质量控制工作探析 篇6
关键词:测量工程 质量控制 优化策略
中图分类号:TU997文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2014)08(c)-0111-01
测量工程在整个工程建设中处于重要地位,它是工程得以顺利展开的前提和保障。测量工程一般在工程设计和初期管理阶段进行,在工程施工过程中,为防止突发的意外情况发生,还要对突发问题进行勘测。测量工程是工程建设项目的重要组成部分,从某种程度上说,保证测量工程质量就是保证整个工程质量,在实际测量中,相关测量单位一定要保证测量水平和技术,确保工程测量的有效性。
1 测量工程概述
测量工程具有较强的专业性和技术性,一般情况下,测量工程也可称为工程测绘。测量工程专业涉及多门学科,总体来说,综合性较强。测量工程主要研究地理空间、电子信息与物体惯性等科学的基本理论与技术,并研究利用这些技术测定建筑物的三维特征及其与指定参考系的关系、运动物体的特征及其多维参数,研究这些技术在工程中应用的基本理论与方法。工程建筑的科学性和合理性需要测量工程数据做支撑。测量工程人员不仅需要有扎实的数学、外语和计算机能力,还要有较强的专业测绘技术,随着现代空间测量技术以及地理信息系统技术的不断发展,测量工程的技术性和专业性要求越来越高。通过测绘技术,空间地理位置及相关信息都可以实际反映在测绘图纸上,这些信息和要素是进行工程科学合理设计的关键。工程测绘图纸中会根据工程所在地的实际情况,将该地的地形地势、地表状况、周围环境状况等信息呈缩小版形式反映出来,生动准确的为工程设计和工程研究提供直观模型。通常工程开始之前,这些测绘图纸和数据对工程设计至关重要,只有通过这些测绘数据和图纸才能科学、便捷、有效的进行分析,避免了实地勘测和考察以及相关的位置问题,在工程施工过程中,仍然需要测绘工程数据做为动态分析依据。与测量目标相关的各种因素复杂且多变,但无论何种特征,在某种程度上都有共性,利用高科技的地理信息分析系统,借助科学方法,可以将实际地形地表特征抽象出来,利用软件进行分析,这样既节约了人力物力,又提高了数据分析的准确性和效率。通常情况下,测量工程的主要工作包括控制测量、线路测量、施工测量、碎步测量和施工效果放样,测量过程中也要分析和处理相关的各种数据。
2 测量工程质量保证体系
要想保证测量工程的质量,首先要将测量工作按照科学步骤逐一展开,不能随便合并或遗漏任何工序和步骤,程序的正确性是保证测量工程质量的前提。其次,要及时获取关于测量目标的准确信息,信息的时效性对测量质量具有重要作用。最后,借助科学数据和图形分析软件,可将测量过程中采集的数据和信息自动生成图表并作出分析,以此为依据判断工程设计是否科学合理。利用计算机软件做测量分析的优点是使得数据分析人员不必到工程现场勘测考察,只需利用形象生动的计算机图形软件就可进行修改和完善,这给工程设计带来了巨大好处。整个过程形成了测量工程质量保证体系,通过计算机终端,这一体系的任何要素和环节都可以实现更为精准和科学的控制,能够更好地符合质量达标要求。
利用科学标准的工作和管理程序实现质量保证体系的系统功能,一方面可以及时便捷的获取设计者和研究者所需的各种资料、数据和相关信息,另一方面,可以利用信息技术对这些数据高效的加工、存储和传送。经过加工分析的数据向外输出又可以改善整个质量保证体系。质量保证体系主要由程序标准、目标值系统、组织系统、信息管理、工作标准和体系评价构成。测量管理系统的不断完善需要依靠资源管理、职责管理、产品的实现和数据分析。
3 测量质量的控制要点
3.1 测量工程的质量控制要点
质量控制与设备、人员和数据管理息息相关,因此,质量控制要点主要包括对这三面的控制和管理。设备的好坏直接关系到测量质量的标准与否,这是硬性条件,要及时检查和更新设备,在测量过程中,注意对设备的维护和保养;由于测量是专业性和技术性较强的工作,因此,在人员配备上一定要保证数量和质量,要求具有相关从业资格的人才能做工程测量工作;数据分析准确性非常重要,对事先检测过的数据要及时作出检验,以防数据出错,必要时要亲自去实地考察获取第一手资料,在实地考察过程中绘制图形。
3.2 图像检测
图像在测量中的地位至关重要,为避免图像出错对数据分析造成误导,要对图像严格检测。数据一旦出现悬点或者缺边的情况,软件就不能正常分析和处理图像,分析结果自然也有误。在图形处理过程中,要避免图形有悬点或缺边的情况发生,尤其对于环状图形,要注意检查环形面积是否有误,否则会影响软件分析结果的准确性。图片中不能出现相互交叉重叠、间隙横生的情况。
3.3 测量过程的控制分析
测量是一个动态过程,测量数据和信息不是一成不变的,测量对象在时刻变化,这给测量过程中的信息采集带来了一定难度,因此,这就要求测量人员拥有较高的专业技术水平,测量仪器设备的先进和科学。在输入数据时要确保信息准确,操作过程规范,严格按照操作标准进行,才能确保数据输出的准确无误。导线控制和碎布测量是质量控制的重点同时也是难点,要给与高度重视。
3.4 完善记录
数据测量结束后,为方便日后查阅,要为数据做详细记录,不仅要记录所测得的所有数据,还要记录数据获得时的测量方法。记录数据要有专人保管、归档和整理,在数据较多时,要编制记录文件,保证每份数据文件的有效性,文件要长时间保存。同时,为方便查阅,最好编制索引,数据的编号不能重复。在信息时代,利用数据库进行数据保存更为方便安全,且存储量大,重要数据至少要保存三年。
4 结语
随着科学技术和建筑水平的不断提升,测量工程的测量质量在工程中的地位和作用越来越突出,测量质量直接关系到整个工程设计的优劣和合格与否,工程设计需要的测量数据为其提供依据,没有工程测量质量的支撑,再好的工程设计都是纸上谈兵。测量工程的质量控制要从改善测量方法、培养测量人员和改进测量设备入手,只有这样才能切实保证测量工程的科学性和有效性。
参考文献
[1]文雪中.深度探讨测量工程质量控制管理思路[J].科技创新导报,2010(3).
[2]赵建兴.面向工程管理的测量工程质量保证体系研究[J].科技资讯,2012(17).
煤粉高度自动测量仪电气控制设计 篇7
随着市场的发展, 控制系统日益复杂, 使用的电器元件越来越多, 是安装图中相交的线很多, 读起来很不方便, 为了使读者能更好的阅读, 我们本着以下几点进行设计:
(1) 为了区别主电路与控制电路, 在绘图时主电路用粗线表示, 控制电路用细线表示。
(2) 在原理图中, 控制电路中的电源线分列两边, 各控制回路基本上按照动作顺序由上而下平行绘制。
(3) 在原理图上各电器并不按照他实际布置的情况绘制在线路上, 而是采用同一电器的各部件分别会在它们完成作用的地方。
(4) 为了区别控制线路中各电器的类型和作用, 每个电器及它们的部件用一定的图形符号表示, 且给每个电器有一个文字符号, 属于同一个电器的各个部件都用一个文字符号表示。而作用相同的电器都用一定的数字符号表示。
(5) 因为各个电器在不同的工作阶段分别做不同的动作, 触点时开时闭, 而在原理图内只能表示一种情况。
因此, 规定所有电器得触点均表示正常位置, 即各种电器在线圈没有通电或机械尚未动作时的位置。如对于接触器和电磁式继电器为电磁铁未吸上的位置, 对于行程开关、按钮等则为未压合的位置。
(6) 为了方便查线, 在原理图上两条以上导线的电气连接处要打一圆点, 且每个接点要标一个编号, 编号的原则是:靠近左边电源线的用单数标注, 靠近右边电源线的用双数标注, 通常都是以电器的线圈或电阻作为单、双数的分界线, 故电器的线圈或电阻应尽量放在各行的一边———左边或右边。
(7) 对具有循环运动的机构, 应给出工作循环图, 万能转换开关和行程应绘出动作程序和动作位置。
在煤粉高度自动测量仪的控制电路中为了防止事故的发生, 本设计在控制电路中设计了保护装置。我们只控制电流短路, 因此设置了短路电流保护装置, 它的作用在于防止电动机突然流过短路电流而引起电动机绕组、导线绝缘及机械上的严重损坏, 或防止电源损坏。
当发生以上情况时, 保护装置会立即可靠的是电动机与电源断开。常用的短路保护元件有熔断器、过电流继电器、自动开关等。因为熔断器简单、价廉因此在这里我们选用了熔断器。在煤粉高度自动测量的装置中, 要求电动机具有正反转功能。
2 单片机控制电路
2.1 控制电路设计
(1) 主控制器CPU的选择。
在一般坐标联动的数控系统中, 大部分采用MCS-51系列单片机作为控制器, 该系列产品是集中CPU, I/O端口及部分RAM等为一体的功能很强的控制器, 只需增加少量外围器件就可以构成一个完整的微机控制系统, 并且开发系统齐全。指令系统功能强, 编程灵活性大, 硬件资料也很丰富。本设计选用MCS-51单片机系列中的8031八位单片机, 通过对存储器等的扩展, 可以满足要求。
(2) 存储器扩展电路设计。
在选用存储器芯片时, 主要考虑的是存储器时序的匹配就是8031所能取的时间必须大于存储所需要的读取时间, 此外还需考虑最大读出速度, 系统简化的合适容量, 适宜的工作温度。
程序存储器扩展:8031访问EPROM时, 其所能提供的读取时间于所选用的晶振频率有关, 约为3倍晶振时间周期。
此设计选用晶振频率为6MHz, t=480ns选用LD2764, 容量8k×8, 工作时速250ns, 工作温度-40~80, 电源5v±5%。
数据存储器的扩展:
由于8031内部RAM只有128字节, 不能满足系统要求, 需扩展片外数据存储器采用静态RAM, 其优点在于无须考虑保持数据而设置刷新电路, 扩展电路简单。8031访问RAM时, 可选6264静态RAM, 其容量为8k X8, 供电为+5v, 典型存储时间为200ns, 满足电路匹配要求。
存储器扩展电路设计:
存储器和数据存储器选输出端产生片选信号, 地址都是从0000H~FFFFH, 8031地址锁存允许信号, ALE于地址锁存器373的输入端G相连, 从而将P0口输出的地址信号锁存在地址锁存器中, 373的输出端接EPROM和G2-64的低8位地址线, 8031的P2口输出有锁存器功能故不外加锁存器, 直接与各存储器的高位地址线相连接。
(3) I/O口扩展电路设计。
8031单片机共有四个8位并行I/O口, 但可供用户使用的I/O口只有P1口及部分P2口线, 因此需扩展I/O口。8155与微机接口简单, 是微机系统扩展广泛使用的芯片, 与8031的连接可归为三总线连接, 8155具有地址锁存信号信号控制线和地址锁存器, 故可直接将地址数据线AD0~AD7直接与8031P0口线相应连接, 8155的ALE与8031的ALE直接相连, OE?M控制端通过电阻接高电平, 故只能选中8155的口其他读写信号WR, RD也相应连接, 具体电路参照电路图。
(4) 键盘, 显示接口电路。
本设计采用行列式4×8键盘, 即用I/O线组成行列结构, 按键设置在行列的交点上, 显示器由八位LED显示器组成, 键盘的列线及LED的字控制共用一个接口。单片机的时钟电路可以用两种方式产生, 内部方式和外部方式, 本设计采用内部方式, 利用芯片内部震荡电路在ATAL2引脚上接定时元件耦合电容在5~30PF之间。对始终有微调作用。
(5) 报警指示电路。
为了防止工作电路中出现断路, 电动机转动, 机械装置等引起的测量系统不能正常工作时报警电路发出警报, 引起工作人员注意, 从而及时断开电源, 停止整个测量装置的工作。采用中断方式, 利用8031的外部中断INT为了报警设置两个发光二极管一个用于出现故障时报警:红灯, 另一个用于正常显示;绿灯。
2.2 系统控制软件设计
本设计是煤粉高度自动测量仪, 其控制功能如下:
(1) 输入和显示数据。
(2) 监视按键, 键盘及开关, 如监视紧急停机键, 键盘扫描等功能。
摘要:本文研制的是一种具有动态显示功能, 廉价、高效、节能、可以改善工人工作环境, 结构简单紧凑, 便于操作, 原理简单方便维修和使用, 无污染全新的绿色, 高自动化程度的煤粉高度自动测量仪。
关键词:煤粉高度自动测量仪,电气控制设计,控制电路设计
参考文献
[1]凌建军.FW-B型粉位测控仪校验装置[J].内蒙古电力技术, 1997 (6) .
控制测量设计 篇8
与传统的PLC点对点的控制方法相比,总线控制系统具有无可比拟的优势。其特点包括:
(1)安装、调试、设计、维护的费用大幅度地降低,维护和改造的停工时间降低60%。原来繁琐的原理图、布线图设计变得明确;标准接插件快速、简单快捷的安装,使人力、物力大量降低;强大的故障诊断能力,使系统的调试和维护工作量大幅降低。这是因为系统综合成本及一次性安装费用降低40%。由于导线、连接附件的大幅度降低,使原来的大多数,甚至几千根控制电缆浓缩到一根总线电缆,同时也使接线端子、电缆桥架等附件降到最低。
(2)许多总线在通信介质、信息检验、信息纠错、重复地址检测等方面都有严格的规定,从而确保总线通信快速、完全可靠地进行。因为系统性能大幅度的提高,使控制系统的档次跨越了一个台阶,可靠的数据传输,快速的数据响应,强大的抗干扰能力。
(3)总线系统拥有强大的自动诊断、故障显示功能。诊断包括总线节点的通信故障、电源故障,以及装置和连接件的断路、短路故障,从而可以迅速地发现系统的各种故障位置和状态。
(4)采用数字信号通信,有效提高系统的测量和控制精度。各种开关量、模拟量信号就近转变为数字信号,避免了信号的衰减和变形。
(5)总线节点具有IP67的防护等级,具有防尘、抗振动、防水等特点。可以直接安装于工业设备上,大量降低了接线箱,使系统可靠性提高。
(6)本质安全型总线。更加适合直接安装于石油、化工等危险防爆场所,降低系统发生危险的可能性。
2 系统设计
由传统的温湿度控制系统构成的计算机温湿度测控系统,需要使用电源、信号、地线等多根导线,并要求系统为其提供电源和模拟量输入接口,同时对信号传输距离、电磁干扰也要求较为严格,尤其是在测量点数较多时,上述问题显得尤为突出,这不仅使系统成本增加,也使系统可靠性大为降低。而如果沿着电缆线也能传送电源的话,那么就可替代外部电源来为系统供电。一种巧妙的、从数据线上“窃电”的方法,使得多个器件可挂接在同一根电缆线上,并双向传送数据,同时为器件提供电源,这就是单总线微网技术。这种方法不仅节省了额外的连线和远端电源,有效地降低了成本,更有意义的是单总线上挂接的器件具有全球唯一的序列号和自定时控制器,因此简化了温湿度测控系统设计。
目前DALLAS公司提供了多种一线总线温度控制系统,如DS1820、DS18B20、DS18S20等,采用上述器件并利用单总线微网技术,可轻松构成全数字化的万点测温系统。但对于湿度的测量,DALLAS公司并未提供相应的传感器,这就给利用单总线微网技术测量温湿度带来不便,针对这种情况,我们采用Honeywell公司相对湿度控制系统HIH-2610,配合DALLAS公司一线总线器件DS2428设计出一种完全符合一线总线规范的温湿度控制系统,可直接挂接在一线总线上,构成一线总线温湿度测控系统。
3 系统结构
挂在一线总线上的器件必须满足以下几方面的要求:
(1)低功耗
一线总线的电源通常由一个连接于2~5.5V电源端的4.7kΩ上拉电阻提供,其提供的电源能量是非常有限的,故要求一线总线器件必须满足低功耗的特性。
(2)具有唯一的身份码
一线总线是通过身份码来识别挂在同一总线上的不同器件的,因此要求每个一线总线器件均具有全球唯一的64位ROM识别码。
(3)必须满足一线总线器件的时序要求
根据上述对一线总线器件的要求设计出的一线总线温湿度控制系统如图1所示。这里选用了具有功耗低特性的HIH-2610湿度控制系统,以满足一线总线对低功耗的要求,选用了一线总线器件DS2428以满足身份码及时序要求,下面对上述器件予以详细介绍。
4 HIH-2610集成湿度控制系统
HIH-2610是美国Honeywell公司生产的相对湿度控制系统,该传感器采用热固聚酯电容式传感头,同时在内部集成了信号处理功能电路,因此该传感器可完成将相对湿度值变换成电容值,再将电容值转换成线性电压输出的任务,同时该传感器还具有精度高、响应快速、高稳定性、低温漂、抗化学腐蚀性能强及互换性好等优点,其性能指标如表1所示,输出电压与相对湿度的关系曲线如图2所示。
由特性指标及输出电压与相对湿度关系曲线可得出如下结论:
(1)HIH-2610在供电电压为5V时,其消耗电流仅为200μA,故完全可满足一线总线对器件低功耗的要求。
(2)HIH-260输出电压为:
即输出电压Vout不仅正比于湿度测量值,且与电源电压值Vsupply有关,若Vsupply固定为5V,则其值仅由相对温度值决定,但由于一线总线上的供电电压值为变量,故要求在进行湿度测量的同时还应测量电源电压Vsupply的值。
(3)HIH-2610测量的湿度值还与环境温度有关,故应进行温度补偿,补偿公式为:
式中:T为环境摄氏温度值。
因此,为得到准确的湿度测量值,还应在测量湿度的同时测量环境温度和一线总线电源电压值。
5 总线器件DS2428简介
为实现上述参数的计算机测量,要求所选用的器件不仅能完成温度、湿度和电压值的测量,还应满足一线总线对器件身份码及时序的要求,因此只有选用一线总线器件才能同时满足上述要求。若选用DS2450一线总线A/D转换器,并配合一线总线数字温度控制系统DS1820,虽可完成温湿度测量功能,但会增加传感器的软硬件复杂程度,故这里选用DAL-LAS公司的智能电池监视器件DS2428,该器件主要特性如下:
(1)一线总线接口只有一根信号线与CPU连接。
(2)无需备份电源,可用数据线供电。
(3)片内10位精度的电压ADC,(0~10V输入10位,0~5V输入9位)。
(4)片内10位精度的电流ADC(带符号)。
(5)片内12位精度的温度控制系统。
(6)温度测量范围-55~125℃,测量精度为±0.5℃。
(7)片内40Byte的E2PROM,可用于保存电池参数、充电时间。
(8)片内实时时钟。
(9)64Bit ID ROM。
由上述特性可知DS2428硬件资源有2个ADC和一个温度控制系统,电压ADC对0~10V输入信号实现10位变换或通过内部多路开关对0~5V输入信号实现9位变换,用来读取加在电源引脚上的电压。电流ADC用来测量大电池电流流经外部0.05W电阻时产生的电压,具有带符号的10位精度,全量程电压为±250mV。DS2428还有一个类似于DS18B20的12位温度控制系统,其测温精度为±0.5℃,除此之外该器件还具有实时时钟功能并提供了40字节非易失性存储器。由上述介绍可知,DS2428较多的硬件资源恰好可满足本设计中温湿度测量的需要。
本系统利用DS2428内部的温度控制系统实现环境温度的测量,此温度一方面用于温度值输出,另一方面用于湿度测量时温度值的补偿。然后利用DS2428内部的电压ADC,通过多路开关切换分别得到湿度测量值和湿度测量时一线总线的电压值。这样,通过DS2428可获得温湿度测量值及温度补偿值。
6 供电电路
由图1可见,使用DS2428可方便地把一个电压输出的湿度控制系统转换成智能化的具备多点测量功能的一线总线温湿度控制系统。此外由于需从一线总线上获取电源提供给DS2428和HIH2610,故还应设计相应的电源电路。电源电路由VD1、VD2及电容C1构成,其中肖特基二极管BAT54S和电容C1构成半波整流电路,在总线空闲时为DS2428供电,C1为0.1μF的容量足以满足HIH2610所需的200μA工作电流,这实际上也是一线总线器件内部所采用的寄生供电方式,只是在本系统中用分立器件方式实现。肖特基二极管VD2接在一线总线与地线之间,目的是将负向信号偏移限制在-40V以内以实现电路的保护功能。
7 结语
根据一线总线规范设计出一种一线总线温湿度控制系统,一线总线主机可根据读取的湿度值、温度值及电压值经计算后得到实际的湿度值,同时可利用存储在DS2428 E2PROM中的传感器标定参数对传感器输出值进行修正,以降低传感器标识误差。因此本传感器具有较高的智能化程度和测量精度。同时由于每个传感器均挂在一条总线上,从而大大降低了布线及安装费用,使采用单总线微网技术构成的多点温湿度测量系统成为可能,因而具有广泛的应用前景。
参考文献
[1]赵洪涛.Honeywell相对湿度传感器的信号调.传感器世界[J],1999,(10).
[2]李敏,孟臣.基于一线总线的温湿度传感器设计.传感器世界[J],2003,(04).
[3]高芳.温度、湿度实时监测与报警系统的设计与实现[D].河北大学,2005.
[4]沈建群.充气电缆气压监控系统的设计[D].上海交通大学,2007.
控制测量设计 篇9
随着智能手机的广泛应用普及,利用手机GPS功能进行的拓展应用已成为GIS应用开发的一个热点。在现今的GPS静态控制网野外观测中,GPS测站信息数据(仪器高、开机时间等)的记录都是由外业人员现场记录在纸质表格中,时有发生测站记录纸遗失或由于作业人员的粗心造成漏记的现象;在遇严寒或烈日等恶劣天气,也给手工记录带来不便。另外,当控制网规模较大、参加测量的GPS接收机较多或测区交通复杂时,通过对讲机、移动电话或短消息进行测量调度常常会出现差错与混乱。如果能将移动GIS技术融入到该作业过程中,可使控制网测量调度指挥人员通过附有事先设计的GPS控制网之电子地图,更加全面直观地了解和掌握外业人员的当前位置和状况,实时地对各测量人员进行监控并调度,进而保证整个GPS控制网按预先设计的测量方案施测推进,并及时接受和管理野外的测站信息数据。因此,笔者利用Android系统的GPS功能模块和GSM的短消息通讯功能,设计出了一套基于Mapx的在个人PC上安装运行的GPS控制网测量监控调度系统软件。
1 系统思想及框架设计
通过获取野外测量人员随身所携智能手机中的GPS数据(坐标、方向、行进速度等)和利用手机客户端运行的GPS控制网测量记录软件记录的测站信息,并利用GSM短消息将其发送至监控调度中心的调度软件而存入中心数据库;调度软件便可将外业人员的位置信息经处理与软件中预存的测区电子地图相匹配,在地图上显示出野外测量人员的实时位置,从而使调度人员能直观地掌握各外业人员的动态位置信息,对其进行实时监控,调度人员根据外业人员的当前位置信息和控制网施测预案等对外业人员进行合理调度,将调度指令通过GSM短消息分别传至各外业人员,从而实现对外业人员的科学调度。
系统主要由移动终端(智能手机和GPS控制网测量记录软件)、数据通信和监控中心(个人PC和GPS控制网测量监控调度软件)三部分组成,系统整体结构如图1所示。
1.1 移动终端
移动终端是系统的移动部分,一般携于外业人员手中并载于所乘车辆上,主要由包含了GPS模块的智能手机和嵌入其内部的GPS控制网测量记录软件构成,基本功能是实现人员定位及测站数据的录入与传输。当手机GPS模块自动捕获卫星获取当前位置信息后,利用Android系统提供的位置类Android.location将其提取出来[1],通过GSM公网以短消息方式发送至监控中心。
1.2 数据传输
在GPS控制网测量监控调度系统中,移动终端须向监控中心的监控调度软件发送测量人员的位置状态信息及GPS测站信息,同时监控中心也须向各测量人员下达调度指令,因此,数据传输担当着桥梁连接的重要角色。考虑到系统的功能实用性,在此利用GSM短消息数据传输的方式进行通信。由于GSM短消息具有随时在线、不需拨号、覆盖范围大、通信费用低等特点[2],适合于传送小流量数据,本系统利用GSM-MODEM无线通讯模块,通过GSM公网将测量人员位置信息及GPS测站信息数据传送至调度中心。
1.3 监控中心
监控中心为系统的核心组成部分,主要由前台GIS系统和后台通信、数据管理三大要素组成。其主要功能是通过AT指令驱动GSM-MODEM(如图2所示),以接收来自各移动终端的人员定位信息和GPS测站数据,并将其分类存储在各自的数据库中。同时,需要将设计的各GPS控制点、GPS基线网以及当前测量人员的位置信息显示在GPS控制网测量监控调度软件中。
2 GPS控制网测量监控调度软件的设计
2.1 软件GIS组件及其开发语言
软件使用的GIS组件是MapInfo公司推出的MapX。MapX是MapInfo公司推出的低价高效、功能强大的ActiveX(OCX)控件产品[3],支持VisualBasic、VisualC++、Delphi等几乎大多数主流开发工具[4],它不但使用了与MapInfo Professional一致的地图数据格式,而且还在这个控件中实现了MapInfo Professional的大多数功能,如地图编辑和空间分析等功能[5]。开发语言方面,MapX的内部提供了四十多个父类为Microsoft基础类的OLE对象[6],应用程序员可以使用任何支持ActiveX的程序开发环境来采用嵌入MapX控件的方式,方便快捷地开发GIS应用程序[7]。软件采用VB6.0为开发语言,由于它采用了面向对象的编程方法和事件驱动的基本模式,并且可以提供友好、灵活的用户界面设计功能和数据库挂接功能,因此,可以方便、灵活地开发该软件。
2.2 软件功能结构
GPS控制网测量监控调度软件是监控中心的用户操作部分,为测量调度人员提供了一个操作平台,调度员可以通过软件实现对外业测量人员的调度和对野外采集的GPS测站信息数据进行管理。软件从结构功能上分为视图管理、地图编辑、属性查询和外业人员(车辆)定位四大模块,如图3所示。
(1)视图管理模块
该功能模块主要是对视图进行基本相关操作,一方面可以实现记录用户浏览电子地图过程中的轨迹,在需要时回退或前进到某个状态;另一方面,
提供一个缩略图,使得用户在使用电子地图过程中,时刻清楚当前查看的视图在全图中的位置。
(2)地图编辑模块
该模块为用户提供了对地图进行符号、文字等信息的标注和图元编辑的功能,例如进行控制点展绘和基线绘制。其中,对基线进行绘制时,可设计利用基线颜色的动态变化来表示GPS基线观测的时间进度。同时用户还可以通过直接量取而获得各控制点间的距离及其测区的面积。
(3)属性查询模块
软件包含了属性数据与空间数据双向查询检索的功能。从属性数据到空间数据的查询首先在图层的基础上对图元名进行模糊查询,当在“Name”字段中搜索到该图元名后,将其以一定的比例形式居中高亮显示。考虑到实用性,系统主要针对控制点、道路和地名进行查询,以便调度人员能根据测点点位和交通路况对外业人员进行全方位的调度,查询界面如图4所示。
在查询过程中,将空间数据和属性数据分开存储,即地图信息以MapInfo数据格式存储,而控制点、外业人员(车辆)行进状态及GPS测站数据等相关信息则以Access Mdb数据库的形式存储。因此,当对查询对象进行查询时,需先判断查询目标图元的类型,再在其所属数据库中对其进行查询。
(4)外业人员(车辆)定位模块
在对外业测量人员进行监控调度时,首先须利用该模块的短信息收发功能设置好GSM-Modem串口、波特率等相关参数,连接成功后通过手机短消息自动接收功能获取外业人员即时位置信息数据,并将其匹配到电子地图上。另外,在接受短消息的同时,须先判断接受到的短信息类型,然后将其分别存储在各自的数据库表中,具体流程如图5所示。该模块还提供了历史轨迹回放功能,该功能主要为当测区范围的电子地图的空间数据不完整时,如电子地图上可能没有该测区范围内的某条道路,可通过外业人员在踏勘时将其行走轨迹数据发送至监控中心,并将其存入轨迹数据库。通过该功能将轨迹提取出来转换为Mapinfo格式空间数据,并在地图上补绘出该道路,为后期的监控调度提供方便。
2.3 软件界面设计
友好性是界面设计的重要原则,良好的界面能使得软件便于理解与掌握。软件界面设计如图6所示。
(1)菜单:
执行文件操作、视图管理、地图编辑、信息查询、定位跟踪、帮助等功能;
(2)工具条:
执行GIS基本功能,如放大、缩小、漫游、全图显示、选择显示、属性查询、标记等;
(3)鹰眼图:
位于界面左上角,显示当前地图的缩略图;
(4)主视图:
显示当前地图集的主要视图;
(5)人员(车辆)跟踪窗口:
位于界面左下角,显示当前所选人员(车辆)的相关信息;
(6)地物信息窗口:
用于显示所选地物的相关属性信息;
(7)人员(车辆)轨迹跟踪窗口:
用于存储和显示所有车辆的历史轨迹记录;
(8)状态栏:
用于显示查询结果(线路长度及区域面积)、当前测区控制点个数、系统日期等信息。
3 系统数据库的设计
MapX组件为用户提供了数据绑定的功能,以便导入不同类型的数据源[8]。该系统的地图空间信息数据(包括地物空间位置、空间关系等数据)由MapInfo数据库负责存储和管理,非地图信息数据包括外业人员(车辆)定位信息、控制点数据和野外记录数据等,则采用Microsoft Access数据库存储和管理。
3.1 地图数据库
地图数据是实现监控调度可视化的基石,分为空间数据和属性数据,该系统的基本地图数据源(空间数据和属性数据)存储在MapInfo的表(Tab文件及其附属文件)文件中。
3.2 非地图信息数据库
非地图信息数据库在满足对数据管理需求的同时,还需考虑数据库中各个数据存储表之间的关系,比如要调用某个外业测量人员(车辆)的行驶轨迹,就需调用他的轨迹记录表,并通过数据库关联查询的方式得到所需要的数据[9]。
(1)定位信息数据表
该数据表存储和管理所有外业测量人员的历史行驶轨迹数据,包括该作业人员的手机号、姓名、当前位置坐标、速度、方向等信息,监控调度人员可利用该数据库进行历史任务执行情况的回放。
(2)GPS控制点信息数据表
GPS控制点信息数据表负责管理控制点的基本信息,能使监控调度人员对各控制点的基本情况有全面的了解和掌握,同时也便于对各控制点进行相关查询。
(3) GPS控制网测量数据记录
外业人员传回监控中心的测站原始观测记录同样需实时的录入数据库中进行存储和管理,为进行GPS基线处理及网平差时提供方便,由此避免了从纸质数据录入GPS处理软件的过程。
4 应用实例
在沪昆客运铁路专线云南段TJ3标段(DK1072+514.6~DK1124+140.59)的GPS控制网复测中,应用本软件系统进行了全网各等级GPS控制点的复测调度作业,实现了GPS测站信息的查询和管理。
本测区线路长度为51.62km,段内共有CPI控制点24个,CPⅡ控制点49个,新加密点66个,共计GPS测量点139个。复测使用天宝GPS接收机6套,作业员6名,每人携安装有GPS控制网测量记录软件的智能手机,车辆2台,配驾驶员2名,坐于驻地宾馆房间的调度人员1名,借助安装有本调度软件的便携式计算机进行指挥调度;测区被手机信号全面覆盖,宾馆房间有网络可用,复测也按传统方法准备了调度方案以备应急。在对测区进行前期踏勘时,本软件所提供的路径轨迹记录功能将踏勘车辆行驶轨迹记录补充于测区电子地图,以补全测区原交通路线的空白,如图7所示。GPS数据采集过程中,6名作业员利用嵌入其手机内的GPS控制网测量记录软件将当前位置与测站信息实时发送至监控中心,室内监控调度人员根据当前作业人员与控制点间的相互点位关系,即刻做出正确判断并安排就近车辆接送,改变了以前靠脑记、电话询问、查图的传统方法,轻松有效地解决了传统调度中的繁琐问题,极大地减轻了调度人员的紧张程度和作业人员的体力;后期GPS数据处理工作,利用本软件直接将野外测量人员的测站记录信息拷贝到数据处理软件,为内业数据处理工作节约了大量时间,减少了错误率。经实践表明,在传统的GPS测量中引入可视化调度方式,在同样完成GPS控制网测量作业的同时,有效提高了工作效率。
5 结束语
随着地理信息系统应用领域的不断扩展,移动GIS技术开始受到更多的青睐,本文以对GPS控制网测量外业人员实时监控调度为背景,结合GPS、GIS、Android技术以及现代数据通信技术,设计出一套具有卫星定位、电子地图显示、对外业人员监控和对外业观测数据进行有效管理的GPS控制网测量监控调度系统软件。监控调度人员可利用该软件全方位地对外业人员进行监控调度,实时掌握当前作业进展状况,解决了在GPS控制网规模大、多套接收机作业时,传统的测量调度方法易出错不适应的问题。基于Android_MapX的GPS控制网测量监控调度系统是一套功能齐全,简单实用,易于操作,具有良好生产实用价值的动态信息管理系统。
摘要:通过对Android智能手机中GPS功能模块的分析与数据提取,结合无线数据网络的GSM短消息传输功能,设计出了一套运行于个人PC机上的GPS控制网测量监控调度系统软件,软件可对野外GPS测量作业人员进行即时的监控与调度,以及对全部GPS测站信息数据进行有序管理。有效破解了在控制网点多、GPS接收机超多时的测量调度及测站信息管理难题。
关键词:Android,Mapx,GSM短信,GPS控制网,监控调度
参考文献
[1]李佐彬,陈强,刘海洋等.Android开发入门与实践体验[M].北京:机械工业出版社,2011:305.
[2]陆鹤.手机短消息在GPS车辆监控中的应用[J].农业科技情报,2003,(4):48~50.
[3]庞文超.基于MapX的地图编辑系统设计与实现[J].测绘与空间地理信息,2008,(6):123~125.
[4]钱俊.基于MapX的土地房产GIS数据处理与系统开发[J].工程勘察,2006,(5):50~55.
[5]齐锐,屈韶琳.用MapX开发地理信息系统[M].北京:清华大学出版社,2003:12.
[6]王占全,赵斯思,徐慧.地理信息系统(GIS)开发工程案例精选[M].北京:人民邮电出版社,2005:140.
[7]李连营,李清泉,李汉武等.基于MapX的GIS应用开发[M].武汉:武汉大学出版社,2003:41.
[8]尹旭日,张武军.Visual C++环境下MapX的开发技术[M].北京:冶金工业出版社,2009:128
测量控制系统核心板的设计与制作 篇10
1.1 测量控制系统的概述
测量作为一个看似不愠不火的基础性行业, 远没有很多它所支撑起来的行业那样叱诧风云, 不过作为几乎渗透到每个角落的庞大产业来说, 测试测量产业的发展在很大程度上影响着整个人类科技发展的步伐。纵然阿基米德用杠杆翘动了地球, 他依然无法告诉别人地球的重量。科技改变生活, 借助先进的仪器, 现代人已经可以轻松地测量出地球所有的基本参数。特别是伴随着信息技术、精密工程的发展, 测试测量成为这些改变我们生活的新工艺、新材料、新产品的质量保证, 离开测试测量的保障, 我们面对的将是一个危机四伏的高科技世界。随着被测试系统、产品的发展水平日趋提高-速度越来越快、体积越来越小、应用覆盖范围越来越广, 测试环境越来越复杂, 人们对测试测量技术及精密仪器的要求也越来越高, 促使测试测量技术和测量仪器不断出现新产品、新技术和新方法。高精度、高速度、高灵敏度和分辨率, 更广泛的适用范围以及更标准的输入输出设备等需求成为推动测试测量技术发展的根本动力。
1.2 作品设计目标
设计并制作通用的测量控制系统核心板。其中系统硬件包括LPC2294为核心的系统主板、easy JTAG以及具有可扩展电源电路、复位电路、振荡电路、电机驱动、蜂鸣器电路、通信接口电路、D/A电路、键盘、液晶总线接口等特点。通过书本、网络等资源进行一些文献资料的检索与学习, 掌握ARM7体系结构、指令系统、JTAG调试技术, 仔细研究了PLC2000系列ARM硬件结构, 结合硬件easy ARM2000和smart ARM2000的调试和研究掌握LPC2000系列芯片的基本原理与应用。
硬件方面:通过protel工具设计出ARM7核心控制板, 完成外围电源电路、复位电路、振荡电路、电机驱动、蜂鸣器电路、通信接口电路、D/A电路、A/D电路、键盘、液晶总线接口的设计等。
软件方面:在ADS1.2开发环境下完成ARM精简指令的基本操作和ARM的C语言操作。
2 ARM处理器简介
2.1 ARM-Advanced RISC Machines
1991年ARM公司成立于英国剑桥, 主要出售芯片设计技术的授权。目前采用ARM技术知识产权 (IP) 核的微处理器, 即我们通常所说的ARM微处理器, 已遍及工业控制、消费类电子产品、通信系统、网络系统、无线系统等各类产品市场, 基于ARM技术的微处理器应用约占据了32位RISC微处理器75%以上的市场份额。
2.2 ARM微处理器的特点
采用RISC架构的ARM微处理器一般具有如下特点[1]:
2.2.1 体积小、低功耗、低成本、高性能;
2.2.2 支持Thumb (16位) /ARM (32位) 双指令集, 能很好的兼容8位/16位器件;
2.2.3 大量使用寄存器, 指令执行速度更快;
2.2.4 大多数数据操作都在寄存器中完成;
2.2.5 寻址方式灵活简单, 执行效率高;
2.2.6 指令长度固定。
2.3 ARM7系列
ARM7系列微处理器为低功耗的32位RISC处理器, 最适合用于对价位和功耗要求较高的消费类应用。ARM7微处理器系列具有如下特点[2]:
a.具有嵌入式ICE-RT逻辑, 调试开发方便。b.极低的功耗, 适合对功耗要求较高的应用, 如便携式产品。c.能够提供0.9MIPS/MHz的三级流水线结构。d.代码密度高并兼容16位的Thumb指令集。e.对操作系统的支持广泛, 包括Windows CE、Linux、Palm OS等。f.指令系统与ARM9系列、ARM9E系列和ARM10E系列兼容, 便于用户的产品升级换代。g.主频最高可达130MIPS, 高速的运算处理能力能胜任绝大多数的复杂应用。
3 测量控制系统硬件系统设计
3.1 ARM系统最小系统设计
这些提供嵌入式处理器运行所必须的条件电路与嵌入式处理器共同构成了这个嵌入式处理器的最小系统。最后还必须包含一个调试接口, 虽然它在一个成熟系统的运行过程中是没有作用的, 但当我们设计调试的时候是必不可少的, 也为以后程序的升级提供一个接口[1]。其原理框图如图1。
3.2 电源模块
LPC2294需要四组电源的输入:数字3.3V、数字1.8V、模拟3.3V、模拟1.8V。本系统设计成两级电源电路, 前级电源电路是直流9V经稳压芯片稳压成直流5V输出, 末级电源电路是再分别把5V直流电压经过稳压芯片输出3.3V和1.8V。其中接入二极管为防止反接电源烧毁电路而设计的。
3.3 时钟系统
LPC2294的时钟系统是使用外部晶体, 由于本系统使用片内PLL系统升频 (锁相环) , 所以输入时钟的频率被限制在10~25Mhz, 为了方便串口通讯时波特率的计算, 选择11.0592M晶振。
3.4 复位及复位配置系统
此系统负责将微控制器初始化为某个确定的状态[1]。这个复位逻辑的作用是上电的时候给LPC2294的复位引脚一个复位信号, 并且能维持一段时间使芯片复位完全, LPC2294是低电平复位, 正好与单片机相反。
3.5 JTAG调试接口电路
调试与测试不是系统必需的, 但现代系统越来越强调可测性, 调试与测试的接口也越来越受到重视。LPC2294有一个JTAG调试接口, 在JTAG调试当中, 通过这个接口可以控制芯片的运行并获取内部信息。本系统使用的是周立功开发的Easy JTAG仿真器来进行JTAG调试。
3.6 存储器系统
由于LPC2294内部集成256K flash, 一般情况无需再在外部扩展存储器, 给系统的硬件设计人员提供不少方便。如果要扩展在0x80000000开始的保留给外部寄存器处加以扩展。
3.7 蜂鸣器以及LED电路
在嵌入式系统中常用的蜂鸣器有有源和无缘的两种, 此处用有源蜂鸣器只需提供一个额定电压就可以控制蜂鸣器蜂鸣电路。LED灯在嵌入式系统常用作于信号灯, 指示系统当前的状态。主要是为了板子做成后对芯片正常与否的测试, LED直接用IO口驱动, 加限流电阻保护。3.3V的正向电压, 流经LED的电流为5~10 m A。
4 系统的软件设计
系统软件设计目标:完成基于CM12864-2液晶显示全屏图片, 以及蜂鸣器和LED的简单演示。几个模块的程序如下:
4.1 蜂鸣器以及LED程序
4.2 液晶写命令/数据程序
4.3 液晶初始化以及清屏程序
4.4 液晶全屏图片显示程序
4.5 键盘程序
4.5 LPC2294启动代码
4.6 主函数
摘要:测量是工业控制中获取数据参数的常用方法, 特别是在冶金、化工、建材、食品、机械、石油等工业中, 具有举足重轻的作用。随着电子技术和微型计算机的迅速发展, 微机测量和控制技术得到了迅速的发展和广泛的应用。特别是32位ARM技术的微处理器出现以后, 微机测量和控制技术呈现出更加突出的优势, 具有处理能理更强、运行速度更快、功耗更低、测量精度更高、控制方法更简单, 使用范围也更加广泛。本文介绍飞利浦公司生产的LPC2294为主控芯片的嵌入式系统, 该系统是集D/A、A/D转换器、结合128×64液晶、键盘等, 在ADS1.2环境下设计测量控制系统。它具有成本低, 使用简单、图像显示直观等特点, 符合当前测量和控制技术的需要。
关键词:ARM7,控制,液晶,键盘,ADS1.2
参考文献
[1]周立功.ARM嵌入式系统基础教程[M].北京:北京航天航空大学出版社, 2005.
[2]周立功.ARM嵌入式系统实验教程 (二) [M].北京:北京航空航天大学出版社, 2005.
[3]Philips引入基于ARM9系列的微控制器
[4]周立功.ARM嵌入式系统实验教程 (三) [M].北京:北京航空航天大学出版社, 2005.
[5]赵星寒.ARM开发工具ADS原理与应用[M].北京:北京航空航天大学出版社, 2006-07.
[6]李哲英.ARM核嵌入式系统的开发平台ADS半导体技术, 2002, 2.
[7]LPC2292/LPC2294 Product data sheet Rev, 7-4 December 2008.
[8]LPC2210 Product Preliminary data sheetRev, 01-09 February 2004.
[9]SPX1117 800mA Low Dropout VoltageRegulator Date sheet, 5/25/04.
公路桥梁施工控制测量技术要点 篇11
摘要:施工控制测量技术对公路桥梁的建设质量影响重大。文章主要对公路桥梁施工控制测量技术要点进行了探讨。
关键词:公路;桥梁;施工控制测量
引言
公路桥梁在国家经济建设和社会发展中发挥着极为关键的交通保障作用。桥梁在陆上交通体系中往往承担着不同区域或路线的连接枢纽职能,桥梁的施工质量和安全水平直接关系到若干条乃至整个地区交通网络的正常运行。作为桥梁工程施工不可缺少的辅助措施,测量作业贯穿于桥梁施工全过程,对桥梁工程质量影响巨大。提高测量水平,切实保证测量质量,为桥梁工程的顺利实施和安全运转是桥梁建设施工单位的重要任务。
1.桥梁施工测量概述
1.1平面控制测量
平面控制测量是对地面位置坐标进行测定的工作,是桥梁工程设计施工的重要基础前提之一。在实际工作中,按照国家测量行业相关标准对现场控制点进行复核,复核方法包括附和导线法和闭合导线法两种。要使用全站仪进行观测,严格遵循相关规范,做好观测过程中前后观测站觇牌的正确使用,确保观测精度高于等于2"。使用测回法进行观测,各全测站观测数保证4个测回以上。依照测量规程严格管控测量结果,确保观测精度。观测工作完成后,要及时处理观测数据并填写《平面控制测量复核成果表》,在确保测量结果附和规范要求的基础上向监理申报验收。控制点复核满足控制网等级精度要求后开始布置独立网。有时候三角网受地形影响不能正常开展布控,需要使用闭合导线进行控制。其次复测计算导线点坐标。在进行方位角闭合测算时,选择最前面的两个导线点和最后面的两个导线点作为已知条件,根据规定的允许闭合差判断其闭合情况。再结合坐标和导线长度数据测算导线精度,以判断其是否满足导线精度要求。导线精度是衡量导线测量准确与否的重要指标,在满足导线精度的前提下,方可填写导线点成果表。
1.2高程控制测量
高程控制测量是在桥梁各墩台中心位置定位完成之后进行的各墩台测量。但是由于勘测中所设置的水准点存在距离远、数量少、使用不便等问题,所以要在桥头岸边加辅助基点构成桥位施工水准网。水准点的选择需要选定在通视良好、便于置尺的地方,而且还要做好编号,细高程记入测量簿。
(1)水准线的确定:在施工标段内,应沿着施工路线的两侧且距桥中心15m以外的稳定区域布设水准点,并且与复测的水准基点形成闭合水准线。另外,为利于在施工过程中进行高程放样,相邻加密水准点的距离最好控制在80~120m之间。
(2)测设方法:进行外业测量时必须满足四等水准测量精度要求。
(3)定期复核:对于测设完成的高程加密点应定期进行复测,以保证高程控制的统一性。再者,复核要求应与初次测量时保持一致,复核报告送至监理部。高程测量作业过程中,当测量现场温度过高或者折光影响较大时,应暂停测量。往返观测应在较短时间内完成。同时,距离测量需进行气象修正,高差结果应考虑大地曲率和折光差的影响。
2.公路桥梁施工控制测量的具体措施
2.1施工测量准备工作
严格检查点位的设置是否已经牢固、可靠,控制点的等级能否满足工程的实际需要,建立桥梁施工平面、高程控制网。根据测量规范要求,桥梁平面控制网应以自由网为宜,可用GPS 网、三角形网和导线网等方法。高程控制网测量采用附和水准路线或闭合水准路线对设计交的水准基点进行复核,观测仪器采用精密水准仪,水准尺采用铟钢尺,用规范要求的等级水准测量的观测方法观测,按规范要求进应行往返测。三是编写测量方案。方案应严格按照合同、业主以及监理的要求,并根据桥梁的施工现场的地理条件进行针对性的最佳方案编写,测量方案的具体内容包括:施工中各部位测量控制、测量人员组成结构、测量复核程序、工程概况、编制依据、测量仪器设备名称及效验日期、测量质量目标及保证措施和测量人员安全措施等方面的内容。
2.2施工控制网点布设
在桥梁平面控制网设计时应做到精度估算,才能保证在施测后能满足桥轴线长度和桥梁墩台中心定位的精度要求。当前比较常用的就是GPS 网、边角网以及测边网三种。边角网以及测边网适用于常规性质的大地测量,这类测量受视线的影响较大,必须保证视线通畅,才能杜绝偏心观测的状况,而GPS 网的布设方式不受视线通畅的影响,可以实现全天候的施工操作。在桥梁平面控制网设计时,应进行精度估算,以确保在施测后能满足桥轴线长度和桥梁墩台中心定位的精度要求。同时为满足放样每个桩基、墩台、立柱、盖梁等放样,就需要加设一定数量的插点或插网。在桥梁控制网施测时,应及时检查外业观测资料,以杜绝错误的产生。对有些闭合差超限问题需要及时查明问题情况,做到及时组织返工处理。
2.3施工测量中GPS 技术应用
GPS测量技术是当前最为完善的技术,虽然当前全站仪越来越普遍的运用,桥梁施工的放样工作基本上都是通过全站仪坐标法实现。而全站仪技术是一种光学经纬仪、电子测距仪与电子计算有机结合的产物。对于一些基础桩的放样,并不像GPS技术那么理想,GPS技术具有一种天然的优势,尤其是桥梁自身的特点,桥梁施工控制网边长通常都很长,尤其是遇到跨越大江大河的特大型桥梁时,跨度特别大,这就在测量过程中对各方面都表现得更为为复杂,一方面要控制点的通视状态,这就要耗费更多的时间很精力,但在精度方面还达不到要求的精度结果,而通过利用GPS技术,可以很好的解决上面遇到的问题,既不要求在通视的状态下就可以完成测量,同时还不会产生误差的累积现象。通过实践的运用对比其他的放样测量措施,GPS技术在桥梁施工测量中具有高效、快速的完成测量和放样任务的效果。
3.公路桥梁施工控制测量的注意事项
3.1灌注桩施工测量
做好灌注桩施工前期测量工作也是为整个工程的顺利进行打下基础。在施工开始前,要认真核对、检查各项图纸数据。经复核无误后,将设计墩位坐标及墩位法线方位角等数据录入计算机,作为测量放线和计算桩位的基础数据使用。结合设计墩位坐标、法线方位角和桩位布置图相关数据,通过计算确定各桩位的实际坐标,为保证计算结果的准确性,必须由两人进行计算,相互验证,以降低计算误差的存在几率。计算完成后,负责计算法人员要填写桩位核对确认单。待坐标计算完成并经复核无误后,即可进行现场桩位放线。
3.2承台施工测量
桩基施工完成后,应进行高程控制点测量,从而指导基坑的开挖深度。基坑开挖过程中,应及时进行基坑标高测量和尺寸检查。基坑检查完成后,应根据极坐标法测放承台的中心线或各个角点的控制点。承台支护模板完成后,应根据施工图纸进行承台角点的测放,并且在模板上利用油漆标记,通过拉线等方式进行模板几何尺寸的检验,然后以书面材料形式进行技术交底。
3.3墩臺施工测量
墩台施工过程中,在平面测量控制选择时,应根据施工场地的实际情况,计算墩台控制点的平面坐标,并且在经过监理工程师确认后,利用全站仪等设备进行放样。墩顶水准标高的精准度应与控制水准网相同,利用地面水准点确定墩顶的高程,并利用卷尺进行检验
4.结语
综上所述可知,施工控制测量工作的好坏直接影响工程建设质量、进度及工程成本,而测量仪器的好坏会直接影响到测量工作的精度与质量,所以测量人员应树立吃苦耐劳、团结协作的精神,测量作业中时刻保持谨慎、认真、负责、精益求精的态度,唯有如此,方可取得显著的成效。
参考文献:
[1]GB50026-2007,工程测量规范[S].
[2]JTG C10-2007,公路勘测规范[S].
控制测量设计 篇12
关键词:地质工程,测量技术,设计方法,成图质量
前言
近年来, 随着科学技术的快速发展, 工程测量技术取得了较大的成就, 这首先得益于当前电子技术、计算机技术、微电子技术、激光技术和空间技术的发展和应用, 为地质工程测量技术的进步提供了良好的技术保障, 其次, 城市化建设进程的加快, 城市内各类建筑工程项目不断增加, 这就对地质工程测量提出了更高的要求, 从而加快了地质工程测量服务领域的不断拓宽, 对地质工程测量事业的发展和进步起到了极为关键的推动作用。
1 地质工程测量技术常见的问题分析
1.1 地质工程测量方案存在着套用的现象, 与实现不符
(1) 封面和文字不符规定, 内容欠完整。表现为因人、因时间、因项目的不同封面五花八门。格式、大小、字型、字体均不统一。不同项目、不同的作业地点的技术设计格式强行套用, 叙述千篇一律, 不具体, 缺乏针对性。对设计方案、作业方法和技术指标等的改进意见和建议少, 附图、附表不全。
(2) 设计人员对作业情况勘察和调查分析较少。由于设计人员不深入作业一线, 所以对作业区具体情况缺乏必要的勘察和调查, 对于设计方案的正确性不能及时进行检查, 而且发现问题后不能及时进行处理。
(3) 编写依据不科学。部分设计人员对现行的法规和技术标准缺乏深入的了解, 对相关的地质工程测量产品的定额管和装备标准也缺乏重视, 这就导致在编写过程中存在着较多不科学的地方, 由于过多的参考过进的教材和规范, 则会导致所编辑的测量方案与实际存在较多不符合的地方。
(4) 对利用已有资料的情况分析不全。目前在测量方案设计时, 由于对所参考的资料缺乏了解, 部分资料由于时间较久, 或是不是本单位所测, 再加之一些资料很难收集到, 同时在对这些资料利用时, 缺乏必要的调查和科学的分析, 盲目的对这些类似资料中的分析结查进行照搬, 从而导致设计方案的科学性缺乏。
(5) 标准意识差。地质工程测量方案由于缺乏统一的法规和标准, 这就导致无论是文字、公式、数据和图表等都存在着不准确的地方, 而且有关的名词、术语、符号、代号及计量单位等在表述上也存在不一致的地方, 由于缺乏一定的标准意识, 这就导致在对技术方案、作业方法和设计思想的评价中存在着不客观性, 普遍存在评价偏高的情况。
(6) 设计不深入。在设计中, 不仅没有从作业区的实际情况出发, 而且在设计过程中对于各种新技术、新材料、新方法等应用的较少, 这就导致所选择的设计方案不是最佳的, 同时对于所选择的措施也缺乏深入的研究, 无法实现取期的效果。
1.2 地质工程测量项目中的问题
(1) 在控制测量与碎部测量中可能难以对后期工作的需求进行认真考虑, 造成后期工作的被动, 增加整体测量上的工作量。
(2) 在控制测量布网中可能使测区精度要求布局不合理。
(3) 可能使测区有的地方控制布网漏布。后期补充布网不仅会增加控制测量的工作量。还会使原的统一性受到损害。
(4) 在片面追求节省经费、缩短工期的前提下, 抛弃分级布网的基本原则, 采用缺乏校核条件的一次性布网形式, 其结果是缺乏误差控制方法, 造成误差的过大积累, 精度难以满足工程要求。有时甚至出现地质事故不能及时发现, 造成难以挽回的损失。这样, 不仅使节省经费、缩短工期的最初目的没有达到, 反而使测量工作处于极度被动的状态。
(5) 有些测量人员对测量方案设计缺乏认识, 甚至还往往错误使用概念, 以至出现一些不应有的概念与应用错误。
2 地质工程测量技术设计的方法
2.1 技术设计的依据
一是上级下达任务的文件或合同书。二是有关的法规和技术标准。三是有关地质工程测量产品的生产定额、成本定额和装备标准等。
2.2 技术设计的基本原则
一是技术设计方案应先考虑整体而后局部, 且顾及发展;要满足用户的要求, 重视社会效益和经济效益。二是要从作业区实际情况出发, 考虑作业单位的实力, 挖掘潜力, 选择最佳方案。三是广泛收集, 认真分析和充分利用已有的地质工程测量产品和资料。四是积极采用适用的新技术、新方法和新工艺。
2.3 编写技术设计书的要求
一是内容要明确, 文字简练, 标准已有明确规定的, 一般不再重复, 对作业中容易混淆和忽视的问题应重点叙述。二是采用新技术、新方法和新工艺时, 要说明可行性研究或试生产的结果以及达到的精度, 必要时附鉴定证书或试验报告。三是名词、术语、公式、符号、代号和计量单位等应与有关法规和标准一致。四是以工程项日的实际需要与工程特点为基础, 以测量规范为准绳, 以分级布网控制测量误差, 确保校核条件控制测量质量, 最大限度地保证测量成果的可靠性, 实现测量工作的多快好省。
2.4 对设计人员的要求
一是设计人员首先要明确任务的性质、工作量、要求和设计的原则。二是设计人员应认真做好作业区情况的踏勘和凋查分析工作。三是设计人员应对其设计书负责, 要深入第一线检查了解设计方案的正确性, 发现问题要及时处理。
3 提高地质工程测量成图质量的具体措施
3.1 有效提高地质工程测量人员的技术素养
目前从事地质工程测量的人员多为新毕业的大中专毕业生, 这些人员对于计算机较为熟悉, 但缺乏实际工作经验, 所以在培训过程中, 需要加强对技能和基本功的培训, 通过野外实则并与讲授相结合, 这样有利于地质工程测量人员专业技能的提高。
3.2 观测员在工作前应仔细检查仪器
在测量过程中, 观测号不仅需要与跑迟员之间做好配合工作, 同时还要在安置好相关测量仪器后, 做好仪器的检查工作, 确保仪器安置与输入高度都没有差错时, 还需要对后视方向相关站点进行观测检查, 确保数据的正确性, 所以做为一名观测员需要具有较强的责任心。
4 结束语
近年来, 地质工程测量项目不断增加, 对测量的要求也不断提升, 这就对地质工程测量工作提出了更高的要求。在地质工程测量工作中, 通过技术设计来确保地质工程测量生产的顺利进行, 加快对新技术和新产品的应用, 充分的利用各种高新测量技术, 加快传统测量向电子化、数字化、自动化方向的转变, 加强地质工程测量作业队伍的建设, 努力提高作业人员的综合技术素质, 不断拓宽地质工程测量的服务领域, 为地质工程测量的发展奠定良好的基础, 从而加快我国地质工程测量技术的发展。
参考文献
[1]田百东.关于我国工程测量技术发展状况的思考[J].工程技术, 2011, 3.
[2]杜宁, 王莉.全站仪线路纵、横断面测量[J].贵州工业大学学报 (自然科学版) , 2005 (5) .