淺析全站儀在海洋工程模塊尺寸控制中的應(yīng)用

楊現(xiàn)陽

（海洋石油工程股份有限公司，山東 青島 266520）

隨著測量設(shè)備的發(fā)展，電子儀器的性能，精密度和效率都有所提高，廣泛應(yīng)用于各個相關(guān)行業(yè)，從測量業(yè)的角度來看，海洋工程測量是測量業(yè)的重要組成部分，在實際作業(yè)過程中充分發(fā)揮新型測量機構(gòu)功能，提高測量結(jié)果的準確性，可以降低工作人員的勞動強度，我國海洋測量部門主要使用的新設(shè)備有防爆電子經(jīng)緯儀/防爆電子電器，目前使用最多的是防爆索佳全站。可以完全取代光學(xué)元器件，本文根據(jù)本人多年的工作經(jīng)驗，介紹了整個全站儀在海洋工程中的應(yīng)用。

1 全站儀的概述

電子全站儀是同時測量角度（水平角、垂直角）和距離（傾斜距離、水平距離、高度）的測量機構(gòu)，它由機器、光學(xué)、電子部件組成，通過一次測量，儀器就可以完成整個海洋工程模塊的所有測量工作，因此可以完成整體測量儀器設(shè)置在整個海洋工程的所有測量工作，被稱為全站儀。隨著電子距離測量技術(shù)的出現(xiàn)，大大促進了整個全站儀的發(fā)展，取代光學(xué)元器件，用電子波測距儀測量的范圍大，測量時間短，精密度高，電子速度一般稱為速度測定儀測量電子距離測定儀的距離。根據(jù)測量方法，可以分為半站式和全站式。半站式電子車速度可以用光學(xué)的方法測定角度。它指的是電子汽車速度，也叫距離測定儀，這速度較快，并且不斷改進，它將光學(xué)角度的刻度輸入測量器，計算斜率，最終距離，高度，可調(diào)整的方向角和坐標，結(jié)果將自動傳輸?shù)酵獠看鎯ζ鳌Ｈ緝x電子車輛速度是一個三維坐標測量系統(tǒng)，由電子測量，電子計算和數(shù)據(jù)存儲組成。站式電子速度測試儀已經(jīng)更加充分地實現(xiàn)了測量和處理過程的數(shù)字化和集成，因此人們通常將其稱為全站式電子速度測試儀或全站儀。

2 海洋模塊的應(yīng)用

2.1 站點布置

PAU211是5層包裝模塊（長×寬×××高：36500×30400×14040，單位：mm），由梁、柱和節(jié)點組成，與國內(nèi)其他項目鋼結(jié)構(gòu)先行工程相比，海洋工程模塊的工具相對嚴格。如節(jié)點和柱子的同心度、船不同層之間甲板間的高度、整個甲板的水平和規(guī)格大小等，尺寸偏差要求在±5-10mm范圍內(nèi)，控制項目比較多，尺寸控制越來越嚴格。常用的皮尺、皮尺、水準儀難以滿足現(xiàn)場測量要求，目前我們比較了傳統(tǒng)測量工具和全站儀YAMAL項目治水控制中的測量能力，整個全站儀能夠很好地滿足模塊的日常測量和尺寸控制，測量精密度誤差不到＜1s徠卡TS1201型號全站儀，近幾年來，在海洋工程模塊化鋼結(jié)構(gòu)的預(yù)制工程中，這樣的全站儀是主流儀器。

2.2 甲板焊前測量

甲板預(yù)焊采用方位角定向地方法，采用徠卡小棱鏡19mm模型測量，將100mm的棱鏡組合起來測量節(jié)點的中心。把測量數(shù)據(jù)導(dǎo)入CAD后，將四角節(jié)點中心連接為結(jié)構(gòu)，短時間短軸的中心點由直線B1連接，將整個甲板旋轉(zhuǎn)到正品位置，連接長軸的中心點，可獲得B1和B2的外觀交點D1，使用UCS命令將座標點移動到D1，沿著B1定向X軸，沿B1正方向向Y軸移動Y軸制定坐標，建立坐標系。對比各節(jié)點的坐標和理論坐標，可獲得各節(jié)點的水平偏移；并顯示各節(jié)點的范圍和對角線，計算各測量點的高度距離，以平均值為起點，建立一個新的坐標系，形成各節(jié)點的坐標值。

2.3 偏移點設(shè)置

測量和數(shù)據(jù)處理必須與甲板焊接前一致，計算機輔助設(shè)計（CAD），在甲板塊焊接后處理數(shù)據(jù)時，在短軸B1、B2、長軸C3、C4和D1的交叉線處顯示4點的相鄰節(jié)點中心距離，同時測量。在測量作業(yè)之前，對施工組用石筆或符號筆將甲板片四條的4節(jié)點梁的中間點返出，這些點的位置位于甲板的翼板邊緣和葉片外斷面，并到現(xiàn)場測量回點和CAD的計算誤差確認，超過2mm時，在作業(yè)器件需要立刻修理，然后加上沖樣眼，最后使用記號記錄儀，把幾個點標記出來，這是它的偏移點。

2.4 存儲操作

根據(jù)操作手冊的相關(guān)內(nèi)容，對全站儀的內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲結(jié)構(gòu)進行研究，并采用海洋工程模塊中的導(dǎo)線測量方法進行測量工作，所有內(nèi)部重試數(shù)據(jù)記錄形式都改變，統(tǒng)一為現(xiàn)有的測量方法。桌面記錄方法主要生成數(shù)據(jù)文件，構(gòu)建桌面信息，記錄后視圖方向值，記錄前視圖方向值，測量后視圖方向距離，測量前視圖方向距離。

3 結(jié)語

綜上所述可以分析得到，在我國大部分的海洋工程中，全站儀作為最佳尺寸控制工具，在海洋工程模塊化鋼結(jié)構(gòu)施工中廣泛使用。整個甲板的測量方法還在模塊焊接之前，期間和之后形成了固定而有效的操作過程。在測量過程中不斷改進。引入全站儀的全面測量結(jié)果大大縮短了模塊交付周期，從而確保了尺寸公差要求。今后可以把全站儀作為主要的測量工具，用運到其他更加重要的領(lǐng)域中去，更好地促進全站儀地發(fā)展。