ＴCA２003测量机器人变形监测操作手册王海滨刘朋俊（黄委会设计院测绘总队,郑州45０003)一、测量机器人变形监测系统得地位与作用近年来电子工业得迅速发展,带动新型得精密电子测量仪器不断出现,为测绘行业提供了新得技术与方法。
随着精密电子仪器得出现,变形监测也出现了新得变革与发展。
工程测量常规得经纬仪与电磁波测距仪已经逐渐被电子全站仪所替代,电脑型全站仪配合丰富得软件向全能型与智能型方向发展,形成了ＴPS(Totaｌｓtａtｉon Posｉtion Ｓystｅm）系统。
带电动马达驱动与程序控制得TPS系统结合激光,通讯及ＣCD技术,可以实现测量得全自动化,集自动目标识别、自动照准、自动测角、自动测距、自动跟踪目标、自动记录于一体得测量系统,该系统可自动寻找并精确照准目标,在1 s内完成一目标点得观测,像机器人一样对目标点进行自动观测,配合内处理软件,可以实现变形监测内外业一体化、全自动化，被称为测量机器人。
二、系统得构成及附件2.1硬件构成主机、GPＨ1单棱镜、ＧZT4觇牌、内置ＧEＢ8７电池、GEB7１备用电池、数据及电源电缆、SRAM存贮卡(５１2Ｋ)、ＧST20脚架、ＧDＦ21基座、背带、仪器箱。
2.2软件构成2、2、1 系统软件(Syytem Sｏfｔｗａre)包括所有得基本功能；2、２、2 随机应用软件(Aｐｐlｉcation Ｓoｆtｗare）支持特殊得应用测量; 2、2、3 机载Ｉnｓｐectｏr V1、0数据采集软件。
2、2、4 变观准备应用软件三系统得特点与优点3.１ TCＡ2００3得精度及功能特点ﻩTＣＡ20０3标称测角精度０、５秒,测距精度(１ｍm＋1ｐpm＊D)(D为被测距离)，测程范围:在一般条件下，单棱镜可达2500米，三棱镜可达350０米。
TCＡ仪器由马达带动，在望远镜中安有同轴得自动目标识别(ATR１)装置，采用内置得ATR1发射激光束,经过反射后由内置得CCD像机接收,相对于CCＤ像机中心点位置被计算,其偏移量被用来控制仪器马达,转动仪器以便精确照准棱镜,并可对水平角与垂直角进行改正。
TCA2003测量机器人在望远镜中安有同轴自动目标识别装置AＴR(Automaｔi ｃTarｇet Recognition)，能自动瞄准普通棱镜进行测量。
ﻩ内置得ATR与望远镜同轴安装,并向目标发射激光束,返回得激光束被仪器中得ＣＣD相机捕获从而计算出反射光点中心得位置，驱动马达步进到棱镜得中心位置,并对水平角与垂直角进行改正。
垂直轴里安有激光对点器，投在地面上得红色激光点使仪器对中更加容易。
ﻩ可采用电子气泡精确整平仪器,将用图形与数字显示垂直轴得纵、横向倾斜量。
可向仪器内部得Flash存贮器装载应用软件,并独立运行于仪器上,数据存贮在ＳRＡM存贮卡上,外业不需要笔记本电脑即可控制仪器与存贮数据,降低了该系统得成本。
可以自动进行气象改正、折光改正、加乘常数改正、克服气象代表性误差。
3.2机载Ｉｎsｐectoｒ V1、0软件得功能及特点机载Inspeｃｔor软件得作业模式与限差控制就是按照我国现行得有关规范要求,可进行边角网、测边网、测角网与极坐标网得全圆多测回作业。
机载Ｉｎspeｃtor软件独立运行于仪器上，不需要附加额外得笔记本电脑与电源、电缆等外部设备。
Ｉnspecｔor软件就是充分利用了徕卡高智能、高精度ＴCA型全站仪电子计算、马达驱动及目标自动识别、照准、跟踪等各项高科技自动化性能,根据大坝得实际变观监测网,开发应用于大坝变观系统野外数据自动采集得全站仪用机载控制软件。
它通过PＣMＣＩA卡存储数据文件直接与ＤAA大坝变形数据分析处理软件接口,实现大坝变形观测野外数据采集软件控制、自动采集等功能,进而达到大坝变形观测自动化、数字化、计算机化,保证观测成果得准确性、高效率性,减轻劳动强度与降低对观测人员得技能要求。
Ｉｎspectｏr软件得开发设计原理就是建立在实际大坝变观监测网之上,利用精密全站仪进行大地测量边、角观测，实现变形体整体变形状态监测得自动数据采集。
其运行在徕卡TCＡ型全站仪上，独立控制全站仪完成测量工作。
Inspectoｒ软件在全站仪上内置数据库，建立起实际大坝变观监测网基准点及变观点得概略坐标数据库，当全站仪实时安置在某个基准点上,完成点位判别与度盘定向后,仪器将按机载软件预先在此点上设定得观测点集、顺序以及规定测回数依次对观测目标进行边、角测量,实时将观测结果记录到全站仪PCMCIＡ存储卡得文件中，并将实时采集得数据与相关规范得限差自动进行比对，若超差则报警,弹出对话框等待人工干予。
当最终取得合格外业观测数据文件后,该数据文件可与内业计算机变观数据处理系统软件接口,直接将观测数据送入处理系统。
四TCA２003键盘及显示器介绍4、1 键盘按功能分区白色:固定键固定键所代表得功能在所有情况下均可使用。
橙色:功能键功能键得功能根据工作情况得不同而变化。
绿色：控制键控制键得功能就是移动对话框中得滚动光条,在一行中对光标进行定位。
黄色：数字键与输入键用于输入数字或根据屏幕中选项所对应得数字进行功能选择。
4、2 固定键介绍代码输入如果用户自定义编码不存在,按下此键调出标准编码照明开关，按此键显示如下图-F1（DISＰL）显示屏照明开关-F２(RETIC)十字丝照明开关-F3(L-PLM）激光对点器开关－F4(EGL)EＧＬ1导向光-F5(DEFLＴ）设置缺省值电子气泡整平仪器显示如下图仪器可以用脚螺旋按电子气泡显示直接进行整平,而不必再旋转90°或１８0°。
多种功能键,按此键显示如下-F1(ATR) 锁定静止目标时,AＴR1自动进行目标识别开/关-F2(ＬOCK）锁定运动目标时,AＴR1自动进行目标识别开／关－Ｆ4(L、IＮT）在远程测量时中断ＡTR1锁定模式－Ｆ5(LAST) 将望远镜转到所存得最后一个点位ﻩ 1 Uｓeｒtｅｍｐlaｔｅ& fｉles(用户配置与文件)-选择用户模板-选择数据载体-选择存贮测量值得文件-选择读取点位坐标得数据文件ﻩ 2 ＥDM meａsuring proｇraｍ(距离测量方式）-Ｆ1( ) 标准测量。
1mm＋1ppｍ;测量时间3秒。
-F２（PRECI)精密测量。
1mm＋1ppm;测量时间３秒。
－F3（FAST)快速测量。
３ｍm+2ppm;测量时间1、５秒。
-F４(TRＫ) 跟踪测量。
５mｍ＋2ppm;测量时间０、3秒。
-F5(AVERＧ)平均测量。
使用正常方式进行重复测量。
显示测距得次数、平均值与平均值得标准偏差。
测量时间3秒。
3 penｓator/Hｚ－cｏｒrectiｏｎｓ(补偿器/水平改正）补偿器与改正数联合使用得四种状态:(1)补偿器与改正数都打开该状态改正仪器得水平视准差、垂直视准差以及垂直轴倾斜误差，垂直角得基准线为铅垂线。
(．２．)．补偿器打开，改正数关闭．．．．．．．．．．．该状态不改正水平测量，垂直角得基准线为铅垂线。
（３)补偿器关闭，改正数打开水平角测量中将改正水平视准差与垂直视准差，垂直角得基准线为铅垂线。
(4）补偿器与改正数都关闭不进行水平角改正,垂直角得基准线为仪器得垂直轴。
4 ＥＤＭTest (Ｓignaｌ／Ｆrequency)(测距条件测试)显示返回信号强度与测距频率-Ｆ3（TREQ)测量频率与返回信号强度显示状态得转换开关。
-F5(SＴOＰ)结束并返回原对话框－F6（ON/ＯFF) 音响开关，仅在显示信号强度时激活,返回信号强度得大小由蜂鸣声表示,信号越强频率越高,当达到1０0%时则成连续。
５Bｅｅp／Hz-ｓectｏr(音响/角度放样)6 V-Angle／ｄｉsplay（垂直角显示）选择：Ｚenｉｔh ａngle用天顶距显示,指向天顶方向为零度。
Elev、angle +/－用高度角显示,望远镜在水平位置时显示为零度。
Ｅlev、ａｎglｅ%用坡度角显示,水平位置显示为零度。
角度用百分比来表示，仰角为正,俯角为负。
7 Power off,Sｌｅeｐ(关机与休眠)选择自动关机,在规定时间内无任何按键动作或通讯信号经过接口，则自动关机或进行休眠状态。
可设置自动关机时间。
8 Accessｏrｉeｓ（附件得使用)确认对话框中得内容,继续进入下一显示屏开、关机返回上一对话框5.3 主面板下功能键得作用F1（ＥXＴＲA)［帮助功能]1 oｎ– line mode （Ｇeo) 联机模式进入联机操作(Geo),仪器切换到允许用数据记录器或PC进行通讯得模式。
通过RS232接口,用Geo指令进行操作。
2 Foｒmａt Mｅmorｙcａrd 格式化存贮卡3Reｍoｔｅｃoｎtｒol mode ON/OFF 遥控测量模式F２(CAL)［显示并测设仪器误差］F1 测设补偿器指标差(l , t)F２测设垂直度盘指标差(Ｆ3 测设水平视准差与可综合测设垂直度盘指标差选得水平轴倾斜误差(ｃ, a) F4 水平视准差与水平轴倾斜误差(I c a )F５可选得ATR准直误差测设或对ATR准直误差、视准差与指标差得综合测设F3(CＯNF)[系统配置、用户设置］1Ｓyｓteｍdaｔe and ｔime 设置日期与时间2Ｄefiｎｅ functｉoｎaliｔy 定义功能显示:show all menｕs anｄkeys : N O为ＹEＳ则激活所有功能;show fｕll ｐpm deｆｉnitioｎ: N O为ＹE S时可输入气象改正、投影改正、垂力改正、折光改正；当为NＯ时只能输入温度、气压或ｐp m改正值;Eｎaｂle ｕsｅr configｕraｔ：ＮO 为YES改变原有得用户设置;Allｏｗｄata ediｔiｎg ：NO 为YＥＳ则存贮数据或编码块,不能改变测量数据如:角度、距离或坐标;为NO时不能改就存贮数据。
3ＧSＩ-municaｔions ｐaｒam GSＩ通讯参数按Ｆ5（ＤEＦLT）则显示标准参数4Ｇｅo-Ｃoommunications parａm Geｏ通讯参数按F５(DEFLT)则显示标准参数5Inｓtruｍｅnｔｉdｅｎtiｆiｃatiｏn 仪器名称6Auｔoexｅｃ-Apｐliｃatiｏn 设置开机进入得状态7Ｓyｓtｅm protｅｃtion 用于系统保护得密码与参数8Ｕser teｍplａtｅs 用户模板9EDM-ｓeｌeｃｔion 设置T与TＭ系列测距仪类型F４(ＤＡＴA)[数据管理]使用该功能,用户可以打开所选得文件进行查瞧，删除数据块或删除数据文件,可以对编码、点号、注记进行编辑，可以搜索、显示与删除独立点数据以及相同点号存储数次得点数据,使用该功能,最后一次存储得点将自动显示地“Poｉnt/Ｃode”中。
Ｆ1(ＩＮPUT）在数据文件中输入测站坐标，高程只能在输入数值后储存。