伺服型全站仪

出处：按学科分类—工业技术 中国建材工业出版社《工程测量实用技术手册》第527页（7227字）

1．蔡司S系列测量机器人

蔡司S系列测量机器人，集测量先进技术于一身，居目前全球测量机器人的最高水平，将会大大减轻测量员的劳动强度，实现自动测量。主要应用于监测、工业测量等方面。主要特点如下：

1)电动机驱动，自动跟踪：真正的伺服全站仪，是最快速、最具适应性的仪器。

2)快速锁定(Quick Lock)，卓越的快速360°全方位感应器，几秒钟即可锁定目标，用于全站仪快速搜寻、锁定目标。

3)搜索光(Search Light)：辅助快速搜索。

4)定位光(Position Light)：方便快速施工放样。

5)自动化操作：Reclink-s带遥控电脑及双向无线电的遥控器来指挥测量，可实现单人测量。

6)面向对象设计的软件，能简易、快速地完成特殊的测量任务。

7)操作方便：宽大的控制面板、人性化设计的操作键盘(Qwerty键盘)。

8)Point、Track、Arc、Space四种机型，能满足用户的任何测量需求。

9)双轴补偿：补偿范围±5′，补偿精度±0．3″。

10)内置486标准的MS-DOS操作平台，兼容性强，全站仪中速度最快。

11)温度气压自动感应。

精度标准见表18－37。

表18－37 精度标准

2．美国天宝全站仪集成测量系统

美国天宝的Trimble 5600系列全站仪可将带用户进入测量技术的更高境界——显着的工作效率和简便的操作。Trimble 5600系列电动全站仪主要特点如下：

1)自动锁定和遥控可大大提高生产率；

2)4速伺服电动机驱动快速精确；

3)主动搜索系统，不受外界干扰；

4)无缝数据流。

Trimble 5600系列的优势如下：

(1)属于具有伺服驱动的高效的测量系统

可升级到自动锁定和遥控测量，伺服系统使用户的生产率提高30%。5600系列配备了4速伺服电动机，它能够提供可变的照准速度。使用户更快速、更平滑和更精确地瞄准目标。伺服系统是测量自动化和将来升级以提高生产率的基础。

(2)升级到自动锁定功能，生产效率将提高50%

当全站仪用来测量和记录时，自动锁定技术(Autolock)能够进行智能操作。

(3)自动找出RMT有源棱镜并锁定

当被测点移动时，5600系列全站仪自动找出RMT有源棱镜并锁定，无需微调，更不用调焦，在黑暗中亦可进行。工作上由于应用Trimble独有的源自主发光(RMT)棱镜技术，全站仪可以不受外界干扰地锁定棱镜，不会因为不规则的无效运动造成效率降低。在大多数情况下，自动锁定的性能使全站仪放样和数据采集与跑尺员移动速度一致。

(4)升级到遥控功能生产效率将提高80%

遥控操作功能提供和自动锁定一样的优点，除此以外还支持测量员单人工作。自动测量功能提供给用户的好处不仅提高了生产效率，减少了人员费用，而且也提高了测量质量，所有的控制初始化和记录都在测量点进行，由镜站控制全站仪可保证最高的数据质量。

(5)遥控功能与DR200+无棱镜测距结合

双倍提高生产效率，远距离无反射直接测距(激光EDM)系统DR200+。使5600系列全站仪可以对600m的白色目标和在200m的距离上对柯达灰色目标进行测量(无反射全站仪测距的国际标准)。这比任何其他无反射全站仪的测程远了3．3倍，如使用单棱镜作用范围将是5．5km。把DR200+(无反射激光测距)的功能与全自动操作相结合就可以得到最佳配置的全站仪。

(6)Trimble集成测量解决方案，提供以上两领域中最好选择

只需简单地将TSC－1控制器从一个系统连接到另一个系统，只要几秒钟时间就可继续测量。软件环境是相同的，可实现无缝数据流动。

Trimble 5600系列电动全站仪主要指标见表18－38。

表18－38 Trimble 5600系列电动全站仪主要指标

Trimble 5600的常规性能如下：

1)瞄准：伺服驱动，无限微调；

2)置平：三角基座上的圆水准器8′／2mm；

3)电子双轴水准器的液晶显示分辨率：6″；

4)对中：三角基座上的光学对中器；

5)望远镜：同轴；

6)放大倍数：26倍(可选30倍)；

7)聚焦范围：1．7m至无穷大；

8)视场：100m时2．6m；

9)十字丝照明：有，可变(15级)；

10)工作温度：－20～+50℃可选－30℃；

11)数据输入／输出RS－232双向数据通信；

12)电池：中央单元／侧盖：可充电镍氢电池12V，1．6Ah；外部：可充电镍氢电池12V，3．5Ah；功耗：0．4～0．9A取决于伺服、跟踪器及电台的使用和测量方式。

13)质量：仪器(包括测量控制器)：6．3；三脚基座：0．7；内置电池：0．4；自动测理仪器(包括无线装置中的跟踪器)：7．4。

3．Profiler4000断面测量系统

瑞士Amberg公司(AMT)生产的Profiler4000断面测量系统可用于地下采矿的掘进开挖，巷道日常测量，土方量计算；道路工程中的控制，地形测量；土方工程中及构造物工程的石方破碎测量，挖填土方量测量，墩台、立面及桥梁测量；建筑工程中的变形测量；以及工业测量中的目标定位等。

中心测量模式可完成有效的正确测量。可完成真二维360°垂直断面测量。测站仪器可在三角架或汽车上完成准确测量，悬挂仪器可以测量基于仪器的工业环境。

(1)系统硬件

野外硬件系统按土建和工业的要求特殊设计。整个仪器被密封以防水、灰尘和化学腐蚀。由电池驱动，温度范围大。仪器质量较轻，设计轻盈。Profiler4000主要由以下几个部分组成：

1)无反光镜脉冲红外测距仪，任何固体表面部可以反射；

2)标识激光器作为目标；

3)具有角度编码器的，由驱动的水平和竖轴；

4)电子斜补偿器；

5)水准器；

6)大面积易冷显示器；

7)接触反馈式键盘；

8)用精密码区驱动的调整机构，能够调整水平轴和竖轴；

9)MS-DOS操作系统用于外部操作和数据存贮；

10)附件：三角架(如徕卡GBD21)；

11)具有5／8ft的三角架；

12)GEB71电池。

主机7．5kg，工作温度－20～+50℃，水平和竖盘均为360°，折合60000脉冲(1脉冲=22″)，最小步长增量4″，360°双轴自由旋转，12V昼夜供电，竖角使用电子弹轴补偿器，128×64像素LCD显示器，伺服电动机驱动水平和竖角轴系。

测距头：时间脉冲式红外激光器(EDM)，波长0．860μm，无反光镜测量为0．8～350m，精度3～5mm+1×10^－6D(每点测3．5s)、±7～10mm+1×10^－6D(每点测0．8s)或15～25mm+1×10^－6D(每点测0．07s)。

数据记录器：200×200像素LCD显示器，47键盘，ROM为256K供原放BIOS和DOS5．0及通信和设置程序；2～8MB的RAM，RAM磁盘和EMS存贮器，PCMCIA接口程序，操作系统为MS-DOS5．0。

(2)优化测量

通过菜单选择可以使用户选择对每一次测量优化精确的测量频率。每秒可高达14次测量，测量精度可达3mm之内。当反射表面良好时，测程达500m以上。此外，仪器操作非常简单。

1)手工操作

大屏幕显示器连续显示测量轴的垂直和水平角以及倾斜距离，此外水平距离和高差，测量(反射员)的X、Y、V、H坐标也被显示。用定位螺旋方便精密转动，以便目标被十分精确地瞄准和测量。

2)目的操作

外部计算和能够自动照准目标，测量、记录测量点断面和表面。

(3)内置智能程序

由微处理器控制以防止伪测量，并完成当前系统诊断和自测。内置的设置程序使Profiler4000满足各种用户要求：

1)电子补偿器ON／OFF开关；

2)RS－232接口设置；

3)设置距离测量模式；

4)选择角度距离单位；

5)自动确认中心或编测量模式；

6)省电功能，电池状态；

7)RS－232接口允许用户自定义倾斜进入系统。

(4)操作

1)定位仪器

Profiler4000的位置可在测前或测后确定，要以手动或电子数据输入仪器里，可在现场也可在办公室预置，它们有下列方法：

①X／Y方法：关于一个或两个可见轴线，如轨道轴或经向激光轴，可借助于钢尺和垂线，或对该轴线的直接观测，确定仪器偏距(支距和高量)。

②棱镜方法：安装一个棱镜(反光镜)，使用Profiler4000定位，关于隧道轴线的测量就容易进行。

③自定位方法：使用内置的自动自标中心确定程序，通过瞄准2001个控制点进行仪器自定位。

④对真法：Profiler4000可以直接安装在一个控制板上，并通过另一个已知点控制定向。

2)自动测量

①断面：垂直断面和水平断面可以在仪器平面上测量，偏心状态下可以测量一个完整的360°断面。

②平行断面：从同一测量位置可以测量几个平行的垂直和水平断面，断面的间隔与数值可由用户定义。

③锥形断面：在同一仪器位置可以沿不同的方向测量几个竖直断面，以及具有相同竖角的水平断面。测量方向与点的密度可由用户定义。

④表面测量：用户可以通过测量4点表面定义一个窗，然后将按用户定义的拨网测量比范围表面。

⑤手动操作：此模式中用户可以设置成手动，仪器自动测量的记录。通过设置角度和距离的限制值可以防止伪测量。用户可以通过设置角度间隔、距离间隔或手动速度控制测点密度，可以按ASC Ⅱ或DXF模式输出，这些数据的分析和应用十分广泛。

(5)测量软件PRO-SCAN6．0

控制软件包括几个预定义的测量和定位分片，它们是专为Profiler4000而设计的，配合内业PRO-WIN分析软件，形成断面测量系统。

(6)PRO-WIN6．0分析软件

这个运行于Windows下的软件几乎是使一切分析成为可能。这个系统设计仔细，极易使用，界面自由。许多平台可用于文档制作，数据可用ASC Ⅱ和DXF38输出，以求证数据的统一性和扩展能力。分析软件系统如下：

1)目的定义。各种项目存在分开的文件中，重复使用要素放在一起可供应多个项目。

2)项目数据。项目数据是理论数据与实测数据相比较的基性，它们主要有项目名、轴定义和理论断面。

3)测量点数据库。如果测量数据要参照集坐标等进行评价，那么测量固定点将存于该坐标系下。

4)数据管理。标准功能，如数据拷贝、删去转移等，完成项目管理和数据监视，ASCⅡ码和DXF码的输入输出则能够被完成。

5)数据传输。测量数据简单无错的卸载可通过实地计算机的集成通设程序完成。

6)分析。各种事物对于隧道设计轴形成的计算和分析程序，大量的分析可以自动或交互地完成：

①相对于一个轴建立的仪器位置，直接或用地面坐标。

②测量点位的相对和绝对坐标。

③实际测量点和理论断面的二维或三维图形表示。二维断面或者按实测，或者按垂直轴线表示；可以用几个断面通过三维模型，按透视图或等高线表示。

④面积和体积计算提供详细信息。

⑤测量点与理论点间的距离可以数据字化或图形显示，当前断面可以与上次断面比较以确定下一步行为。