全站仪的筒仓倾斜观测的方法和应用.doc

浅谈全站仪对筒仓倾斜观测的方法和应用摘要近年来随着我国煤矿产业的不断扩大，矿区储煤筒仓也在不断增高、增大，其稳定性和可靠性成为人们关注的焦点。其中筒仓的倾斜度是衡量施工技术质量的重要指标之一。而传统的观测方法如经纬仪测小角法，经纬仪投点法由于受仪器精度和观测条件的限制观测精度较低。南方NTS352全站仪独具推出的圆柱偏心测量功能为快速、准确测定筒仓的倾斜量开辟了一条新途径。本文阐述了基于全站仪的筒仓倾斜观测的原理和方法。关键词全站仪; 筒仓; 倾斜观测; 方法; 0 引言近年来随着我国煤矿产业的不断扩大，矿区储煤筒仓也在不断增高、增大，其稳定性和可靠性成为人们关注的焦点，其中筒仓的倾斜度是衡量施工技术质量的重要指标之一。工程测量规范：规定建筑物、构筑物主体的倾斜观测，应测定顶部及相应底部观测点的偏移值然后推算主体倾斜值。传统的观测方法如经纬仪测小角法，经纬仪投点法，由于受仪器精度和观测条件的限制观测精度较低。全站仪独具开发的圆柱偏心程序测量功能为准确快速地测定圆形建筑物的倾斜度提供了一个新方法文章介绍了基于全站仪的筒仓倾斜度观测的基本原理和基本方法。并通过实例证明测量方法的可靠性。1 筒仓底部和顶部中心坐标的测定为了得到筒仓的倾斜度必须先测定底部和顶部的中心坐标。我们利用全站仪圆柱偏心测量的功能进行测定具体方法为：如图1 a 所示A B 为已知控制点，P1 为筒仓底部中心,R1为底部半径图1 a 图1 b1.1 在已知点A 上安置全站仪后视另一已知点B 在全站仪上输入测站坐标（xa,ya） , （xb,yb）1.2 依次照准筒仓底部左右切点q1和q2 并测出角度1 2 记入内存1.3 照准筒仓外表中心点C1 测出斜距S1和天顶距V1 记入内存。筒仓中心的方向角a AP1等于筒仓面点（q1）和(q2)方向角的平均值。1.4启动全站仪圆柱偏心测量程序全站仪便会自动显示筒仓底部中心点坐标（x1 y1）1.5 如图1 b 用上面同样的方法可以测定筒仓顶部中心坐标（x2,y2）2 圆形建筑物倾斜度的计算21如图2 a所示在得到圆形建筑物底部中心P1 的坐标x1 y1 和顶部中心P2 的坐标x2,y2后可以计算纵向倾斜分量dx 和横向倾斜分量dy图2 （a ） (b)dx = x1- x2dy = y1- y2总倾度d 为dx2 + dy2=d=如图2(b)所示如果测出圆形建筑物的高度或从设计图纸上查出其高度H 。依据d和H则可计算出倾斜率i=tan-1(d/H)3 观测实例3.1 实例用标称精度为 2 (3 + 2ppm) 的NTS-325 全站仪观测高度为48.5m 的筒仓。设测站A（x =300 Y=300）观测数据为：s1=109.298m V1 = 95 1829 s2=114.956m V2 = 71 1436a AP1 = 302726a AP2 = 302814P1（x =402.432 Y=360.234）P2（x =402.436 Y=360.269）将以上数据代入上述有关公式可以计算出：总倾斜度d = 35mm 倾斜率i = 2293.2 实例精度分析用同样的仪器同样的方法对筒仓底部中心坐标和顶部中心坐标各观测10 次可以求出每次的纵向倾斜分量dx 和横向倾斜分量dy ,观测结果和精度分析如表1表1 观测结果和精度分析单位mm观测次数dxdy1-4+352-6+373-8+344-4+395-6+326-10+357-9+388-5+329 -6 +3310 -8 +36样本均值-6.6 +35样本中误差2.2 +3.3从以上数据可以看出多次观测的精度高于一次观测的精度但都可以达到毫米级。4结论41 应用全站仪圆柱偏心测量程序功能测定筒仓的倾斜度，可以达到十分理想的测量精度。42 熟练运用这一功能不仅可以提高测量的速度和精度，更重要的是不需爬到筒仓的