UNIVERZITET U SARAJEVU

GRAĐEVINSKI FAKULTET

Šk. 2010/11 godina

Semestar II

Nastavni predmet : GEODEZIJA

SEMINARSKI RAD BR.1.

Vrijeme izrade : __________ .

Studenti : _______________________ .

Smjer studija : ____________ .

Predmetni nastavnik :

Bodovi : Ocjena :

Stranica | 1

Zadatak.1.

Totalne stanice

Totalne stanice – ili mjerne stanice predstavljaju elektroničke tahimetre s dodatnim računalom s brojnim mogućnostima mjerenja i računanja, a najčešće su primjenjivani uređaji u praksi.

Tahimetri su geodetski instrumenti kojima se neposredno mjere vertikalni i horizontalni uglovi i dužine u svrhu određivanja novih detaljnih tačaka u položajnom (položaj u ravni projekcije) i visinskom smislu (nadmorska visina).

Klasična metoda snimanja terena je ortogonalna metoda; mjerenje apscise i ordinate idobivanje 2D predodžbe terena. Isti rezultat se dobiva i polarnom metodom, koja se može koristiti i za dobivanje 3D koordinata.Instrumenti koji omogućuju mjerenje horizontalnog ugla, vertikalnog ugla i koseduljine nazivaju se tahimetri (grč. brzomjer). U 19 st. pojavili su se optički tahimetri, a 70-ihgodina prošlog stoljeća prvi elektronički tahimetri. Tokom razvoja automatiziran je tokmjerenja, uspostavljena automatska registracija, omogućena razna računanja u samominstrumentu, te se danas takvi instrumenti nazivaju mjernim stanicama (engl. total station).Elektronički tahimetri su geodetski instrumenti s elektroničkim očitavanjem horizontalnog i vertikalnog kruga, elektrooptičkim mjerenjem dužina, te automatskom registracijom mjerenih podataka. Sastavljeni su od tri osnovne jedinice: 1. elektroničkog teodolita,

2. elektrooptičkog daljinomjera,

3. mikroprocesora.

Početak razvoja elektroničke tahimetrije započinje s pojavom elektroničkog daljinomjera WILD DI 10 (1968.g.), koji se osim samostalne primjene kao daljinomjer mogao, pomoću mehaničkog adaptera, postaviti na optičke teodolite. Kombinacijom sa sekundnim teodolitom T2 dobiven je precizni tahimetar s mogućnošću mjerenja dužina do 3000 m, sa standardnim odstupanjem do 1 cm u području do 1000 m.

Od 70-ih godina 20. st. započinje dinamičan razvoj elektroničkih daljinomjera kratkog dosega i time elektroničkih tahimetara. Posebno značenje u njihovom razvoju imala je primjena automatske registracije podataka, uvođenje mikroprocesora i automatizacija cijeloga mjernog procesa. Uz paralelan razvoj elektroničkih računala i programske podrške (engl. software), te elektroničkih crtača stvoreni su uvjeti za ostvarenje neprekinutog automatskog toka podataka – od mjerenja na terenu do konačnih rezultata u digitalnom ili analognom obliku. Želja da se mjerno-tehničke operacije na terenu svedu na viziranje tačke, a zatim da se sve prepusti mikroprocesoru, započinje se ostvarivati u razvojnim laboratorijima proizvođača instrumenata. Sljedeći korak u razvoju bio je primjena mikroprocesora u grani instrumenata, koja će omogućiti daljnju automatizaciju mjernog procesa na osnovi računanja i automatski provedenih korekcija, te rezultat tih mjerenja memorirati. Prema toj svestranoj funkciji

Stranica | 2

elektronički tahimetri nazvani su i mjerne stanice. U prvo vrijeme elektronički tahimetri izrađivali su se modularno; kao poseban modul bio je elektronički teodolit, poseban modul elektrooptički daljinomjer, te poseban modul memorija, tj. računalo.

Poslije toga izrađivali su se tako da jedan modul bio elektronički teodolit i elektrooptički daljinomjer, a drugi modul računalo. U današnje vrijeme elektronički tahimetri izrađuju se integrirano, tj. u jednom sveobuhvatnom modulu što podrazumijeva automatsku digitalnu registraciju (zapis, pohranjivanje) mjerenja, daljnju obradu podataka i prikaz rezultata.

Podjela elektroničkih tahimetara

Pri podjeli elektroničkih tahimetara, osim tačnosti, uzima se u obzir i opća učinkovitost i mogućnost, tj. funkcionalnost instrumenata. Prema tome, elektronički tahimetri dijele se u četiri skupine:

• jednostavni elektronički tahimetri • standardni elektronički tahimetri

• univerzalni elektronički tahimetri • precizni elektronički tahimetri

Jednostavni elektronički tahimetri su geodetski instrumenti za lokalne geodetske radove (snimanje i iskolčenja) manje točnosti. Pri njihovoj konstrukciji i razvoju posebna se pozornost obratila jednostavnosti rukovanja. Mnogi od njih otporni su na prašinu i vodu.

Standardni elektronički tahimetri su tačniji, imaju kompleksniji ugrađeni softver za primjenu na terenu, veći pokazivač u oba položaja dalekozora i više pribora. Imaju mogućnost unosa i vlastitih programskih paketa. Za horizontiranje instrumenta često služi kompenzator. Kod većine tahimetara iz ove skupine mogu se izabrati različiti programi za mjerenje dužina:

• standardno mjerenje • kontinuirano mjerenje • brzo mjerenje

• iskolčenje (engl. tracking) • mjerenje dužina bez reflektora

Univerzalni elektronički tahimetri su motorizirani tahimetri s osjetilima (senzorima) koji uglavnom ne rade točnije od standardnih tahimetara. Rade automatski, pa mjerne zadatke mogu obaviti brže i s manje osoblja (troška). Osim toga, moguće je mjerenje i na pokretne ciljeve. Bitna karakteristika im je da imaju ugrađene motore, koji omogućuju djelomično automatiziran ili potpuno automatiziran rad.

Precizni elektronički tahimetri imaju namjenu, kao što im i samo ime kaže, da se s njima što preciznije mjeri.

Posljednjih godina znatno su se razvili svi tipovi elektroničkih tahimetara. Većim brojem elektroničkih tahimetara može se upravljati preko serijskog sučelja (engl. interface) (RS232, češće preko PCMCIA, a danas radiovezom (engl. bluetooth) ili preko softvera u tahimetru. Svi elektronički tahimetri imaju kompleksne softvere u izborniku za redukcije, transformaciju i daljnju obradu podataka, te korisnik može razviti svoj softver i unijeti ga u tahimetar. Osim mjerenja dužina do reflektora ili refleksne folije, koaksijalnim tahimetrima može se mjeriti i bez reflektora, najčešće do 150 – 250 m. U velikom izboru pribora nalazi se laserski visak,

Stranica | 3

upravljajuća svjetlost (eng. position light), grafički terenski zapisnik i dr., a upravljanje i dijagnostika pogrešaka u instrumentu može se obaviti radiovezom (engl.bluetooth), te telefonski (Internetom). Široko područje rada u mjerenju zauzimaju mjerenja pomoću električnih osjetila (senzora) neelektričnih veličina, a tome se pribrajaju i geometrijske veličine, koje mjeritelj s tahimetrom određuje. U tom smislu, moderni tahimetar je višeosjetilni sustav sastavljen od optičkih, mehaničkih i elektroničkih dijelova. Instrumentom upravlja jedan ili više mikroprocesora, koji obavljaju različite zadatke. Osjetila (senzori) u tahimetru mogu biti geodetska i pomoćna osjetila.

a) Geodetska osjetila (senzori)Ta osjetila odrenuju geodetske veličine:

• horizontalni kut (Hz) • vertikalni kut (V) • kosa duljina (d')

b) Pomoćna osjetila mjere nagib vertikalne osi tahimetra, temperaturu u instrumentu, temperaturu i tlak zraka, napon akumulatora, odstupanje cilja od optičke osi dalekozora (pri automatskom viziranju na cilj) i dr.

Na temelju mjerenja s pomoćnih osjetila i geometrijsko-fizikalnih korekcija popravljaju se originalne mjerene vrijednosti i prikazuju se na pokazivaču tahimetra. Osim mjerenja za korekturne veličine, pomoćna osjetila u tahimetrima imaju ulogu i pretvaranja upravljačkih zapovijedi iz digitalne ili analogne električne forme u mehanički rad ili svjetlost.

Druge komponente tahimetra su:

• mehanički dijelovi • optički dijelovi • izvori energije (akumulatori)

• tipkovnica • sučelje – zaslon • memorija i softver

Mehaničke komponente sastoje se od osovina, ležaja za osovine, stezaljki, finog pogona, motora i dijelova kućišta. Optički dijelovi sastoje se od leća, prizama, filtera i djeljitelja svjetlosti. Postoje različiti softveri kao što su softver za pogon sustava tahimetra, softver za primjenu pri mjerenju i korisnički (specifični) softver.

Prednost totalnih stanica, tj. elektroničkih tahimetara u odnosu na analogne optičke tahimetre:

1.imaju veći doseg,

2.tačnost mjerenja dužine u čitavom mjernom području je veća i homogenija,

3.veća brzina mjerenja,

4.posjeduje mogućnost automatske registracije podataka

5.manji uticaj vegetacije i prometa pri mjerenju.

Stranica | 4

Upotreba totalnih stanica u građevinarstvu

Upotreba totalnih stanica je svakodnevna praksa u građevini. Od jednog se građevinca često očekuje primjena ovih instrumenata, jer gradnja nekog objekta je nezamisliva bez raznih mjerenja. Težište primjene inženjerske geodezije preseljava se sve više s niskogradnje na visokogradnju s naglaskom na sve kompleksnijim projektnim zadaćama koje pred sebe postavlja građevinarstvo. Inženjerska geodezija u građevinarstvu suočena je sa sve većim zahtjevima pri čemu se geodetski mjerni postupci primjenjuju sve učestalije za potrebe ispitivanja geometrijskog oblika građevina ili njihovog praćenja tijekom i nakon građenja. Najčešće se pri tome u različitim vremenskim epohama uspoređuju koordinate karakterističnih reprezentativnih točaka objekta, odnosno područja koji je predmet promatranja. U tu svrhu prikladni su elektronski tahimetri, posebno automatizirane verzije s integriranim računalom i automatskim prepoznavanjem prizme odnosno njenim automatskim praćenjem.

Za potrebe građevinarstva važno je da su instrumenti ispravni kako bi mogli geodetskom stručnjaku omogućiti kvalitetna mjerenja na terenu. Stoga je potrebno pažljivo i adekvatno rukovati s instrumentima. Potrebno je instrumente ispitivati, te također ih što je više moguće štititi od velike promjene temperature, vlage i prašine.

Geodetski instrumenti podliježu mjeriteljskoj kontroli. Tijekom njihove upotrebe na terenu,može doći do mehaničkih oštećenja, kao i do neispunjavanju propisanih instrumentalnih uvjeta. Stoga je obaveza korisnika instrumenata redovita kontrola, kako instrumenata, tako i pribora. Kontrola podliježe i zakonskim odredbama; bar jednom godišnje.

Stranica | 5

Prikaz totalnih stanica proizvođača Topcon

Topcon spada u jedne od najvećih proizvođača totalnih stanica u svijetu. To je zapravo japanska firma koja se bavi proizvodnjom optičke opreme za oftamologiju i posmatranje (što uključuje i mjerenja).Važno je napomenuti da je veliki udio, 40% firme Topcon, u vlasništvu svjetskog tehnološkog giganta Toshibe. To je od velike važnosti, posebno ako znamo da razvitak geodezije uveliko zavisi od tehnološkog dostignuća.

Slika br.1.

Slika br.2.

Stranica | 6

Literatura

1. Boško Pribičević i Damir Medak (2003): Geodezija u građevinarstvu, V.B.Z., Zagreb.

2. Prof. dr. sc. Zlatko Lasić, GEODETSKI INSTRUMENTI ”Predavanja” (2007), Zagreb.

3. http://wikipedia.org/wiki/tahimetar

4. http://www.geodezija.org

Prilozi

Stranica | 7