城市軌道交通工程測量一體化解決方案

1、Word參考資料，下載后可編輯城市軌道交通工程測量一體化解決方案 簡介：城市軌道交通工程測量傳統(tǒng)作業(yè)模式的質(zhì)量比較依靠員工的技術(shù)水平及責(zé)任心。隨著測量機(jī)器人、電子水準(zhǔn)儀等設(shè)備的普及，在移動通信技術(shù)的支撐下，測量外業(yè)實(shí)現(xiàn)記錄電子化。測量記錄通過移動網(wǎng)絡(luò)傳輸至內(nèi)業(yè)，形成內(nèi)外業(yè)一體化的作業(yè)模式，有效提高工作效率，降低人力本錢，實(shí)現(xiàn)了降本增效的目的。 關(guān)鍵詞：城市軌道交通工程測量；記錄電子化；內(nèi)外業(yè)一體化；降本增效 城市軌道交通是一項(xiàng)規(guī)模大、投資高、周期長的系統(tǒng)性工程，建設(shè)難度大。受城市規(guī)劃、周邊已有建構(gòu)筑分布、地質(zhì)條件等諸多條件的限制及城市軌道交通本身運(yùn)行性能的要求，線路結(jié)構(gòu)的走向和標(biāo)高的精度要求較

2、高。工程測量工作的有效性是城市軌道交通結(jié)構(gòu)精確就位的前提和保障，城市軌道交通工程測量具有專業(yè)性強(qiáng)、精度要求高、及時(shí)性要求高等顯著特點(diǎn)1。傳統(tǒng)測量作業(yè)模式質(zhì)量過于依靠人工干預(yù)，受制于員工技術(shù)水平、責(zé)任心2。任何測量環(huán)節(jié)出錯(cuò)均導(dǎo)致返工，使測量周期成倍拉長；關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)的測量驗(yàn)收時(shí)返工更會影響工程施工進(jìn)度3。隨著測量機(jī)器人、電子水準(zhǔn)儀的普及，以及高性能智能終端和移動通信技術(shù)的應(yīng)用，城市軌道交通工程測量內(nèi)外業(yè)一體化的作業(yè)模式是提高測量工作效率、降低出錯(cuò)率的有效途徑。 1內(nèi)外業(yè)一體化測量的解決方案 工程測量包括外業(yè)測量、內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理兩個(gè)主要工序。傳統(tǒng)的外業(yè)測量班組至少配備觀測員1名、記錄員1名、輔助人員2名

3、。傳統(tǒng)作業(yè)模式存在以下局限性：高精度的測量需求，要求觀測員具有豐富的觀測經(jīng)驗(yàn)。實(shí)踐講明，不同觀測員的瞄準(zhǔn)、讀數(shù)等儀器操作習(xí)慣會造成系統(tǒng)性誤差；高強(qiáng)度、長時(shí)間的外業(yè)測量易造成視覺疲勞，導(dǎo)致觀測精準(zhǔn)下降；長線路測量時(shí)更易因誤差累計(jì)而導(dǎo)致精度迅速降低4。記錄員的職業(yè)素養(yǎng)要求高。記錄員現(xiàn)場記錄觀測數(shù)據(jù)，按測量標(biāo)準(zhǔn)的要求進(jìn)行繁雜的測站數(shù)據(jù)計(jì)算和檢查，以多測回測角為例，需記錄多方向的盤左、盤右讀數(shù)，計(jì)算歸零差、2C差、測回差、平均方向值，要求記錄員有快速的計(jì)算能力和較高的數(shù)據(jù)質(zhì)量把控能力。記錄員在長時(shí)間工作中難免會出現(xiàn)聽錯(cuò)、記錯(cuò)等問題，導(dǎo)致測量原始數(shù)據(jù)有誤。內(nèi)業(yè)計(jì)算前，測量班組應(yīng)將原始手薄進(jìn)行逐項(xiàng)核查，耗

4、時(shí)費(fèi)勁。比照傳統(tǒng)作業(yè)模式的觀測員與記錄員的高強(qiáng)度配合，內(nèi)外業(yè)一體化測量作業(yè)模式下，測量機(jī)器人、電子水準(zhǔn)儀等設(shè)備通過藍(lán)牙或通信線與智能終端(可為安卓、蘋果等常見型號號碼)連接，在測量APP軟件支撐下自動觀測，降低觀測員的勞動強(qiáng)度，防止觀測習(xí)慣帶來的系統(tǒng)誤差。APP同步按標(biāo)準(zhǔn)要求計(jì)算觀測限差，保證外業(yè)觀測質(zhì)量。觀測數(shù)據(jù)在移動通訊支撐下實(shí)時(shí)上傳云端，內(nèi)業(yè)人員從云端下載數(shù)據(jù)及時(shí)處理，將處理結(jié)果反應(yīng)至外業(yè)人員。對數(shù)據(jù)異常的局部再次進(jìn)行現(xiàn)場驗(yàn)證，防止二次進(jìn)場。一體化模式下，全流程數(shù)據(jù)“無紙化”“不落地”，有效地提高了外業(yè)、內(nèi)業(yè)工作的互動效率，降低了勞動強(qiáng)度，到達(dá)降本增效的目的。內(nèi)外業(yè)一體化測量的軟件支撐包

5、含移動端APP及電腦端桌面軟件兩局部，軟件為測量云APP及相應(yīng)的桌面軟件。該軟件多測回測角、導(dǎo)線平差的根底功能目前可免費(fèi)使用，報(bào)告定制等進(jìn)階功能需要付費(fèi)使用。電腦端桌面軟件是數(shù)據(jù)后端，可以支持?jǐn)?shù)據(jù)下載、本次數(shù)據(jù)導(dǎo)入、數(shù)據(jù)解算與公布、數(shù)據(jù)管理等各項(xiàng)功能。內(nèi)外業(yè)一體化測量模式可以降低測量從業(yè)人員門檻，保證觀測精度和成果質(zhì)量，同時(shí)大幅度提高工作效率。詳細(xì)工作流程見圖1。 1.1外業(yè)采集 內(nèi)外業(yè)一體化的首要條件是實(shí)現(xiàn)外業(yè)記錄的電子化。軌道交通工程測量運(yùn)用較多的兩種設(shè)備為全站儀和水準(zhǔn)儀，電子水準(zhǔn)儀能實(shí)現(xiàn)電子化記錄。一體化測量的全站儀采納測量機(jī)器人，機(jī)器人自帶驅(qū)動馬達(dá)。在軟件支撐下按需設(shè)置觀測目標(biāo)數(shù)量和觀

6、測順序，可實(shí)現(xiàn)對目標(biāo)的快速判別、鎖定、自動照準(zhǔn)和高精度測量，測量后自動存儲測量數(shù)據(jù)，從而保證外業(yè)觀測不受觀測習(xí)慣帶來的誤差，數(shù)據(jù)質(zhì)量穩(wěn)定。號碼軟件交互性強(qiáng)、可視化高、兼容性強(qiáng)，可實(shí)時(shí)監(jiān)控測量設(shè)備的工作狀態(tài)和測量結(jié)果。1.1.1限差設(shè)置。軟件通過內(nèi)置測量限差實(shí)現(xiàn)對外業(yè)測量精度的操縱。例如，操縱網(wǎng)采納全站儀0.5級別測角的限差設(shè)置，包括半測回歸零差小于6，一測回內(nèi)2C互差小于9，各測回互差小于65，距離的限差設(shè)置半測回間距離較差為±1mm，測回間距離較差為±1mm，同時(shí)包括等級水準(zhǔn)的視距差、兩次讀數(shù)差、尺長讀數(shù)等。1.1.2學(xué)習(xí)測量。全站儀采納人工瞄準(zhǔn)的方式測量第一測回，給測量

7、機(jī)器人提供初始方位。測量機(jī)器人通過定向?qū)W習(xí)后，按技術(shù)要求的測回?cái)?shù)和設(shè)定的觀測模式進(jìn)行自動測量，測量完畢后軟件自動生成測站觀測報(bào)告，質(zhì)檢合格后搬站。全站儀測量成果存儲于軟件中，在移動通信的支持下，連接云端服務(wù)器，進(jìn)行測量成果上傳。電子水準(zhǔn)儀觀測結(jié)束后，上傳測量數(shù)據(jù)至服務(wù)器中。 1.2內(nèi)業(yè)處理 內(nèi)業(yè)處理系統(tǒng)集成了數(shù)據(jù)檢查、報(bào)表輸出、數(shù)據(jù)解算與管理等功能。1.2.1數(shù)據(jù)下載。內(nèi)業(yè)處理人員直接從云端下載外業(yè)測量數(shù)據(jù)。1.2.2數(shù)據(jù)檢查。下載后采納軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)檢查，再次復(fù)核外業(yè)成果質(zhì)量。原始數(shù)據(jù)報(bào)表統(tǒng)計(jì)水平角2C差、互差和測距往返差、水準(zhǔn)線路的視距差、讀數(shù)差、測段不符值等偏差值，并依據(jù)線路等級要求，進(jìn)行

8、限差判定。外業(yè)內(nèi)置限差后，內(nèi)業(yè)的限差判定根本是一次性通過。然后依據(jù)數(shù)據(jù)留底要求，進(jìn)行報(bào)表輸出，見圖2。1.2.3數(shù)據(jù)解算。原始數(shù)據(jù)檢查無誤后，輸入已知點(diǎn)，進(jìn)行平差計(jì)算。同時(shí)可導(dǎo)出其他通用平差軟件的數(shù)據(jù)格式，進(jìn)行成果驗(yàn)證。內(nèi)業(yè)處理人員花費(fèi)很少的時(shí)間進(jìn)行數(shù)據(jù)檢查及數(shù)據(jù)解算，能較快地將測量結(jié)果反應(yīng)至外業(yè)人員，指導(dǎo)外業(yè)人員對有問題的測段進(jìn)行返工處理，從而有效防止因返工導(dǎo)致的二次進(jìn)場所帶來的本錢白費(fèi)。 2工程實(shí)例 2.1導(dǎo)線測量 _市軌道交通三號線第三方測量標(biāo)段的工程范圖1工作流程圖圍包括15個(gè)車站、15個(gè)區(qū)間，標(biāo)段內(nèi)操縱點(diǎn)位共58個(gè)，導(dǎo)線全長47.25km；其中GNSS點(diǎn)19個(gè)，周密導(dǎo)線點(diǎn)39個(gè)。按合

9、同及標(biāo)準(zhǔn)的相關(guān)規(guī)定，全線的周密導(dǎo)線操縱網(wǎng)須按照一年一次的頻率進(jìn)行復(fù)測。2.1._9年度復(fù)測采納傳統(tǒng)模式進(jìn)行測量。外業(yè)數(shù)據(jù)采集測量班組配置4人，觀測員1名(外業(yè)經(jīng)驗(yàn)豐富)、記錄員1名(工作細(xì)心、熟知標(biāo)準(zhǔn)要求、字跡工整)、棱鏡2人。外業(yè)測量一站平均在10min左右，導(dǎo)線操縱網(wǎng)測量完畢需25d左右。每天作業(yè)完成后，測量組回辦公室后專業(yè)人員花費(fèi)大量的時(shí)間及精力檢查計(jì)算外業(yè)手簿、觀測成果統(tǒng)計(jì)和比照，一般情況下層層檢查、復(fù)核需要4d左右。2.1.22020年采納內(nèi)外業(yè)一體化系統(tǒng)進(jìn)行。內(nèi)外業(yè)一體化系統(tǒng)是自動測量記錄，測量組只需配置3個(gè)人，其中2個(gè)架設(shè)棱鏡，1個(gè)觀測者，無須記錄者見圖3。外業(yè)測量一站平均在3m

10、in左右，導(dǎo)線操縱網(wǎng)測量完成需15d左右。導(dǎo)線操縱網(wǎng)內(nèi)業(yè)處理無須花太多時(shí)間進(jìn)行原始手簿的檢查，可直接進(jìn)行計(jì)算。2.1.3統(tǒng)計(jì)分析。測量機(jī)器人4測回?zé)o超限情況，人工測量出現(xiàn)10次超限情況，增加了作業(yè)時(shí)間。將兩種方法所用人工本錢進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，詳見表1。 2.2底板操縱點(diǎn)聯(lián)系測量 以興太區(qū)間的地下車站基線邊聯(lián)系測量為例，本區(qū)間采納兩井定向直接導(dǎo)線法，走向示意圖見圖4。傳統(tǒng)作業(yè)模式的聯(lián)系測量外業(yè)數(shù)據(jù)采集需要1.5d，原始數(shù)據(jù)檢查復(fù)核并完成報(bào)告需要2d左右，總計(jì)需3.5d左右。內(nèi)外業(yè)一體化作業(yè)模式下的外業(yè)數(shù)據(jù)采集需要1d；內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)人員下載數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)檢查、處理及復(fù)核完成需要1h左右。外業(yè)人員回到辦公室時(shí)，成果已經(jīng)處理完畢，極大地縮短了第三方測量檢核時(shí)間，從而保障了工程進(jìn)度。 3結(jié)語 內(nèi)外業(yè)一體化作業(yè)模式經(jīng)過兩年的實(shí)踐，開展已經(jīng)成熟并逐漸應(yīng)用到標(biāo)段內(nèi)各類工程測量中。內(nèi)外業(yè)一體化模式采納測量機(jī)器人及電子水準(zhǔn)儀，實(shí)現(xiàn)了記錄電子化；運(yùn)用測量