EltaC全站仪在水利工程测量中的应用
摘要：本文简要介绍蔡司EltaC全站仪的功能结构，对其怎样进行操作，野外数据采集以及施工放样等。
关键词：蔡司EltaC全站仪，数据采集，施工放样
1概述
水利工程测量是水利工程建设的重要还节，必须及时和准确地提供水利规划、设计所需要的基础测绘资料。水利工程建设按设计阶段可以划分为：规划、项目建议书、可行性研究、初步设计、招标设计、技施设计等若干阶段。各设计阶段有相应的测量工作，从测量的角度，可以把各设计阶段规结为前期勘测设计阶段。测量还需为水利工程的施工阶段和营运管理阶段提供服务。在大中型水利项目的各阶段的测量中，高等级平面控制网的布设是必不可少的，尤其是营运管理阶段的水库大坝变形监测，更需布设二等以上的平面和高程控制网。
蔡司EltaC全站仪是德国卡尔蔡司厂生产的一种全范围测量仪器，它所特有的便携操作是EltaC硬件所提供的。大型的液晶双屏图形显示和手动键盘为测量人员在测量对话中提供了一个处理大量信息的高度适用性，红外接口允许与各种硬件工作平台进行无线数据通信，模块化软件结构适合从“基础”到“特殊”的要求。目前，测绘不仅仅局限于测角和测距两方面，对于复杂的测量系统更要满足自动化、数字化和日常测量的有效性等方面的要求，还应达到测绘技术的新方法，使操作更方便。
蔡司EltaC系列全站仪分为EltaC20A和EltaC30A，仪器在设置上是通用的。它包括move和sprint两种型号系统包。两种型号的系统包的相同点在下列各方面都是标准的：a.适用于486以上计算机；b.300×80点阵液晶双屏图形显示；c.无线数据传输的红外接口；不同的方面在于：EltaC基础型号move包括：光学对中；EltaCsprint型号包括：a.定位光－安置棱镜的光学辅助器；b.激光对中－用激光铅锤对中仪器。
2蔡司EltaC全站仪的使用
行内人士周知，在测量之前，对仪器要进行对中、整平。首先，打开EltaC20A主机的power键，系统开始启动，接着屏幕显示仪器型号、仪器编号、软件信息等，除非在仪器设置中限制，否则下列信息在主菜单中均可显示：
2.1仪器对中
EltaCsprint型号全站仪为激光对中。激光对中可以在设置菜单中打开或在访问EltaC整平菜单中打开。激光对中用于对中EltaC一个测站点，它上面的铅垂器是一个带有附加光学元素并可在地面上形成一中心圆的激光笔。为了对中测站点，仪器需在脚架上移动，当仪器高度为1.5米时，激光对地面的圆直径为45㎜。
2.2仪器整平
仪器整平采用电子气泡精确整平，并采用图形和数字形式显示垂直轴的纵、横向倾斜量，EltaC具有纵、横轴自动补偿器，提高了仪器的整平精度，仪器整平误差在10″内，仪器即可自动精确整平。
2.3怎样创建一个工程名称。
如果上次装载了项目，此次打开，将自动装载并显示，用↓键来选择当前要使用的运用项目,用回车键确认。如果没有项目存储在EltaPC的数据驱动器D：/DATEN中，“NONAME”（没有名字）命名的项目将会自动被打开，那就必须建立一个新项目。
建立一个新项目的方法是：在主菜单Proj.Management（项目管理）中，按下New键，即得一个NewProject（新项目），然后输入要建立项目的工程名称，按回车键确认，接着就返到上一层界面，按下Edit键，就返回到主菜单Editor（编辑器），再按下Input（输入）键，就可以输入该工程项目的控制点坐标和放样数据的坐标元素。连续按下Esc键，直至退回到主菜单的界面。
3蔡司EltaC全站仪设站、定向测量及野外数据采集
3.1EltaC全站仪设站、定向测量
a.在进行野外数据采集之前，必须将仪器安置在已知点上（已知点上设站）。首先在Proj.Management（项目管理）中，选择已经创建的工程项目，然后按Esc键返回到主菜单，通过热键4选择主菜单Stationing（设站）中的Stationingonaknownpoint（已知点上设站）。如果所需测站不在本项目中，就必须输入新的测站坐标，用手动输入数据到编辑器，按回车键选择已知点，用↑输入仪器高度ih，按回车键确认测站。
b.已知测站定向通过：
(1)通过后视测量定向：从所建工程项目中选择并测量不超过20个BP（后视点），
用↑、↓来选择，然后按回车键确认。如果BP=测站，则出现信息：
在测量第一个BP之后，残差屏幕将显示More（测量下一个BP）。如果测站到后视点有距离测量将计算出比例尺。后视测量完成之后，屏幕将显示测站结果和标准偏差。
(2)通过输入方位角测量定向：
输入一个方位角A，用↑输入角值，按回车键测量并定位水平度盘。定向后，测站结果将显示，然后按Esc从残差屏幕退出到主菜单，如果测站无高程，高程测量将自动被调用。此方法在定向测量中不常用。
3.2野外数据采集
在设站、定向测量完成之后，在主菜单Coordinates（坐标）下选择DetailPoints（碎部点）测量，即野外数据采集：
a按下Mode键，选择测量模式：（1）Y、X、Z（三维方向）；（2）SD、HZ、V（斜距、水平角、垂直角）；（3）HD、HZ、h;（平距、水平角、高差）,b按下R－MC键，选择记录模式：（1）三维坐标测量中选择R－M、R-C、R-MC；（2）斜距测量中选择R-C；（3）平距测量中选择R－M、R-C、R-MC；（R－M表示原始测量数据、R-C表示计算数据、R-MC表示原始测量数据和计算数据。）
以上选择完成之后，按下回车键或触摸键开始测量，进行碎部点采集。值得注意的是在碎部点采集中，时常要改变棱镜杆的高度，此时只需按下测量程序软件激活键Fcn,，再按Inpt（输入）键,即可改变棱镜杆的高度。
4用蔡司EltaC全站仪进行施工放样
4.1EltaC放样原理：
EltaC放样原理就是定位光的作用。它是棱镜在安置过程中的光学辅助，对放样非常有用，大大减少放样所需时间。它是所有EltaCsprint系列全站仪的标准设置，定位光可以根据棱镜在的不同位置用来找到通过光学照明信号所设定的放样点位置。从棱镜端看到的光表示：a绿色定位光：点在左边；红色定位光：点在右边；如果放样方向正适合（da=0）时，绿色非常接近于红色。如果距离开关（D：T）打开，并且放样方向正适合时，可以借助定位光闪烁频率来控制长度差。光信号快速闪烁：表示在点前面；光信号慢速闪烁：表示在点后面。下图表示安置1-4不同定位光的显示：
（1.绿光2.红光3.信号快速闪烁4.信号慢速闪烁P.放样点、持速光、红绿），当距离放样点P=±10㎝处，定位光均表现为持速光信号。
4.2放样检测示例：
放样用到Y,X,Z三维坐标，及正交改正dl,dq,dr或坐标改正dy,dx,dz。调用后，将选择项目文件中由坐标筛选器辅助的放样点。某电站是一座坝后式电站，装机2×1600kw，单管单机布置。前一阶段，水轮机尾水管肘管已安置就位，两根压力钢管近期已安装定位，即将浇筑包管砼，有关安装规范要求压力钢管轴线与下水轮机蜗壳进水口中心应在同一直线上，误差不超过10㎜。由于肘管及压力钢管尾段却在蜗壳层，压力钢管前段高于蜗壳层4.5m,厂房四周墙体浇筑高度已至行车梁顶面，外围的平面控制点已不能与两肘管顶部中心，两压力管尾端通视，压力钢管上不能设站，也不能在压力钢管的中心延长线上设站。怎样精确测定压力钢管轴线分别距肘管顶部的中心距离？用常规仪器就不如用EltaC全站仪来得轻松和可靠。
下图示：由于肘管A和肘管B先前是精确定位的，为了检测压力钢管A1A2、B1B2轴线的延长线和肘管A与肘管B的轴线的交点X和Y的相对位置关系，只有把A1、A2、B1、B2、点精确放样于实地，就可得
X和Y的距离。首先在Proj.Management（项目管理）中,输入控制点及放样元素的坐标,然后对仪器在控制点上进行对中、整平、设站、定向,从坐标筛选器选出放样元素,在不同方向对其定位。利用定位光和距离跟踪，得到了精确的结果。
由于此次放样检测不考虑纵向（河流方向），只对横向上考虑，放样检测结果表明：压力钢管A1A2的轴线的延长线与肘管A的轴线的交点X相对位置差2㎜；压力钢管B1B2的轴线的延长线与肘管B的轴线的交点Y相对位置差3㎜；而规范规定的限差为±10㎜，满足精度要求。
5结束语
(1)EltaC全站仪是精密电子仪器，使用时，检查仪器是否正确安置，附件是否牢固，避免强烈震动。
(2)在测量范围内，记下必要的预先提示，记下相关的交通法则。
(3)隔一定时间检查仪器，以避免错误测量，尤其是在仪器有较大碰撞或严重损伤时。
(4)较长时间不使用仪器时，应拆下电池。正确保存电池及装置，考虑使用原则。
(5)不要把望远镜直接对准阳光，使用激光装置时，不要把眼睛直视激光束。
(6)不要在潮湿环境用充电器和PC卡（有电击危险），用充电器和电源前应确保是否匹配。不要使用湿的仪器。
(7)当有意外出现时，可以拆下电池来切断电源（但会丢失数据）。
参考文献：
[1]杨新发,王德文,全站仪快速断面测量法[J].1998.
[2]EltaC全站仪产品说明书.
