陀螺全站仪定向测量的引用
陀螺全站仪定向测量的引用
摘要：
1.陀螺全站仪的定义及特点
2.陀螺全站仪的定向测量方法
3.陀螺全站仪在实际应用中的优势
4.陀螺全站仪面临的问题及解决方案
5.陀螺全站仪的未来发展方向
正文：
一、陀螺全站仪的定义及特点
陀螺全站仪是一种集光、机、电、计算机技术于一体的高精度测量仪器，能够快速、精确地测定物体的空间位置和姿态。陀螺全站仪具有高精度、高稳定性、操作简便等特点，广泛应用于地理测绘、工程测量、建筑施工等领域。
二、陀螺全站仪的定向测量方法
陀螺全站仪的定向测量主要包括两个步骤：首先是利用陀螺仪的稳定性确定测量仪器的初始方位角；其次是通过连续跟踪测量目标物体的方位角变化，从而获取测量目标物体的精确位置。
三、陀螺全站仪在实际应用中的优势
陀螺全站仪在实际应用中具有以下优势：
1.高精度：陀螺全站仪采用陀螺仪作为稳定基准，能够在较长时间内保持较高的测量精度。
2.高效率：陀螺全站仪能够连续跟踪测量目标物体的方位角变化，大大提高了测量效率。
3.适用范围广：陀螺全站仪不受地形、气候等条件限制，可广泛应用于各种测量场景。
四、陀螺全站仪面临的问题及解决方案
陀螺全站仪在实际应用中也存在一些问题，如陀螺仪的漂移、测量误差等。为解决这些问题，研究人员采取了一系列措施，如采用抗差估计理论进行数据处理、提高陀螺仪的灵敏度等。
五、陀螺全站仪的未来发展方向
随着科技的不断发展，陀螺全站仪在未来将朝着更高精度、更智能化的方向发展。
陀螺定向方法和精度评定
陀螺逆转点法定向及精度评定 摘要 隧道或井巷工程测量导线布设的形式因受巷道形状的制约，若单纯采用改变导线布设形式或提高测角次数与精度等方法，往往难以满足工程施工对于测量的精度要求。陀螺经纬仪是测量井下导线边方位角、提高测量精度的重要仪器。尤其是在贯通测量中陀螺经纬仪的应用非常广泛。贯通测量是一项十分重要的测量工作,必须严格按照设计要求进行。巷道贯通后,其接合处的偏差不能超过一定限度,否则就会给采矿工程带来不利影响,甚至造成很大的损失。本文对陀螺经纬仪工作原理介绍，以及陀螺经纬仪在贯通测量中的精度评定。陀螺经纬仪在不同领域的贯通测量工作中运用实例的分析，总结出在贯通测量导线加测陀螺定向边的最佳位置。 关键词：陀螺定向，贯通测量，陀螺经纬仪，精度评定 ABSTRACT Tunnel or shaft engineering measurement wires for the form of roadway, if simple shape by changing arrangement forms or improve wires and precision Angle measurement methods, and often difficult to satisfy the measurement accuracy for engineering construction. Gyro theodolite is measured in wire edge Angle, improve the measuring precision instruments. Especially in the measurement of the photoelectric theodolite gyro breakthrough is used extensively. Through measurement is a very important measurement work, must strictly according to the design requirements. The roadway expedite, its joint deviation cannot exceed a certain limit, otherwise they will be detrimental to the mining project, and even cause great losses. This paper introduces working principle of gyro theodolite, as well as the breakthrough in the measurement of the gyro theodolite accuracy assess. Gyro theodolite in different fields
3-3陀螺全站仪操作方法打印版
3-3陀螺全站仪操作方法 一、架设仪器 1、架设三脚架，架腿螺丝拧紧。开箱拿仪器，双手搬起仪器两边，放置三脚架上，根据待测边把陀螺仪放到架头中间的位置，以便在架腿上安防控制器和电池。 2、在安放仪器时，要注意读盘上的N指向接近北的位置，全站仪读盘上的红色箭头也指向一个接近北的位置【估计的方向】。 3、拧紧螺旋，固定住陀螺全站仪。 二、连接整平仪器 1、三根连接线连接仪器，陀螺供电线、全站仪通讯线、控制器电源线。卡口对准凹槽。 2、开机整平仪器 （1）在开机之前，首先确认陀螺是锁紧状态，即从上往下看，逆时针方向拧紧 （2）先开电源红色按钮，全站仪会自动打开，此时不要按下白色按钮。开启之后全站仪会连续蜂鸣，表示全站仪和控制器通讯成功。 （3）整平仪器，使用电子气泡，按照指示调整即可。 （4）在使用之前，要在控制器上进入功能菜单，找到参数选项，输入当地的纬度，输入纬度的作用是便于粗寻北快速跟踪。 三、自摆零位观测 1、在控制器上找到【测量】选项—【零位观测】—【自摆零位观测】。 2、下放陀螺，瞬时针拧开陀螺下放，过程要缓慢。 3、限幅。使用下方陀螺手轮下面的小螺旋控制摆动幅度，把摆幅控制在±3分以内，当摆幅往正方向增大时限幅手轮逆时针旋转当摆幅往负方向增大时限幅手轮顺时针转动）根据其摆动的快慢程度来调整限幅手轮转动速度。 4、摆动幅度在3以内时，按下【确认】键，采集数据，大概五分钟左右，采集完成后，控制器会响一声提示。按下确认键存储自摆零位。 5、托起锁紧陀螺。控制器推到主界面。 四、粗北测量 1、转动全站仪瞄准待测边端点。 2、启动电机（按下白色按钮），马达会启动，待控制器上的M不闪烁之后并听到控制器蜂鸣器响声，按下确认键。
陀螺全站仪在矿井定向测量中的应用
陀螺全站仪在矿井定向测量中的应用 摘要：本文介绍陀螺全站仪在矿井定向测量中的应用，简述陀螺全站仪定向过 程及计算方法，结合工程实例分析陀螺定向的实际精度，为今后的测量工作提供 一些经验和建议。 关键词：陀螺全站仪；矿井定向；应用 一、前言 鞍钢某大型露天矿山开采到－175米水平后改为井下开采。露天转井下开采 工程共有9条竖井，三条斜坡道，9个水平。井筒最深820米，最浅420米。除 两条主井外各条竖井及东、西斜坡道在－123米水平、－213米水平、－303米水平、－321米水平相向贯通；主斜坡道从地表＋120水平向下与－123米水平及东、西斜坡道贯通；两条主井与副井在－567米水平、－633米水平、－695米水平单向贯通。相向贯通巷道最长距离为3600米，最短距离为600米。贯通面达60余个，超过2000米的贯通面有4条，超过1000米的贯通面有6条。该工程前期已 完成九条竖井的掘凿与混凝土衬砌工作，后续工程由三个工程队承担巷道施工任务。我单位承担全部工程的控制测量任务。 为满足竖井定向的精度，我单位购买了一台索佳GP2X全站式陀螺仪。该仪 器由日本索佳公司生产，它结合GP2悬挂式陀螺仪、SET2X全站仪和全站仪内置 的处理软件，陀螺仪工作时其摆会绕地球子午线摆动，通过GP2目镜对摆动的观察，并利用全站仪以水平角方式测定出摆幅或测定摆动的时间周期，然后依此计 算出摆动中心的陀螺方位角。相对于传统的陀螺仪，索佳全站式陀螺仪GP2X是 由GP2陀螺仪和SET2X全站仪组合而成的用于测定真北方向的测量系统，并在全 站仪中内置了逆转点法和中天法两种测量程序，结合GP2陀螺仪、SET2X全站仪 和专用处理软件，SET2X全站仪可在观测完成后计算出真北方向，且计算出的真 北方向可以很方便地设置到SET2X全站仪水平度盘上。陀螺全站仪定向精度为 ±20″；测角精度为±2″。竖井联系测量采用陀螺全站仪进行定向测量，采用钢丝投点法进行坐标传递测量。 二、陀螺全站仪定向过程及计算方法 1、陀螺全站仪定向过程 1）定向方法选择 陀螺全站仪测定陀螺北方向有两种测量模式：左右逆转点法测量模式、中天 法测量模式。本工程采用左右逆转点法测量模式。 左右逆转点法测量模式：顺时针或逆时针旋转全站仪使陀螺仪目镜视场内的 测标尽可能接近零分划线，当测标抵达逆转点时，按下全站仪键盘或SF14遥控 键盘按键读取并储存水平角值，在读取了两个以上逆转点数据后便可自动进行陀 螺北的计算。 2）观测程序 陀螺全站仪定向按3-2-3的观测顺序进行，即： 在地面已知边“近井1—近井2”采用三测回测量陀螺方位角，求得三个仪器常数； 在井下定向边“定向1—定向2”上分别用两测回测量陀螺方位角； 返回地面后，在已知边“近井1—近井2”再采用三测回测量陀螺方位角，求得
陀螺仪在隧道测量中的应用
陀螺全站仪在隧道测量中的应用 摘要：本文以某特长盾构法隧道为例，讲述了一种利用高速回转体的内置陀螺进行真北方向的准确定位的高精度全站仪在隧道定向测量中的应用。并讨论了如何利用陀螺全站仪提高超长隧道测量定向精度问题。 关键词：陀螺全站仪定向隧道测量导线精度 隧道内导线由于受条件的限制其图形强度较弱，随着隧道掘进的距离越长，其点位的精度越差，特别是当城市地铁建设中的联系测量受到外界环境的影响越来越大,在洞内引测方位角的条件受到极大限制, 洞内定向的精度很难保证。而将自动陀螺仪系统使用到地铁和隧道工程中, 就极大地提高了地铁隧道联系测量的精度, 确保了本隧道的准确贯通。 特别针对特长隧道的贯通，由于距离长，横向偏差大特点，故在引测地下导线过程中采用高精度陀螺全站仪加测导线边的陀螺方位角来提高隧道内导线的精度，减小贯通误差。观测采用高精度陀螺全站仪，采用跟踪逆转点法连续测量八组逆转点，各组中值限定在±5″内，然后取平均值。平差采用严密平差计算各角的改正数，以提高传递方位角的精度。同时，拟在隧道两侧布置控制点构成闭合导线环，增加多余观测，然后进行平差，以提高观测成果精度和观测成果的可靠性。本文主要研究陀螺仪与常规导线网的关系，陀螺仪的使用对导线精度的影响以及在实际应用中如何根据测量限差来设置陀螺观测。 1 陀螺全站仪方位测定原理与计算 寻北有多种方法，目前主要有四种：磁北法、天文观测法、陀螺仪和加速度计寻北法。磁北法受地球磁偏角和磁偏角随时间变化的影响以及周围铁磁物质的影响，精度不易提高，只能粗略定向。天文观测法寻北是通过光学仪器观察天体而完成定向的，其定向精度很高，但是通常它需要较长的作业时间，还完全受气候条件的限制，不便于野外机动使用。陀螺和加速度计寻北都是惯性技术的产物，是根据惯性元件敏感地球的自转运动而实现定北的，地球的自转角速度水平分量就是地理正北方向，其主要特点是：定向精度较高，测量时间短，不受气候条件限制(可以全天候工作)，在任何时间和地点(高纬度地区除外)都可以自主测量，而且操作简便，易于实现自动定向和机动使用。陀螺寻北是目前使用较为普遍的方法，加速度计寻北目前也取得了一定的进展，但尚未见实际应用。
自动陀螺全站仪定向测量施工工法(2)
自动陀螺全站仪定向测量施工工法自动陀螺全站仪定向测量施工工法 一、前言自动陀螺全站仪定向测量施工工法是一种利用陀螺仪原理对施工工程进行定向测量的方法。通过将全站仪与GPS系统、地图测量软件相结合，实现精确测量和定位，大幅提高施工效率和精度。本文将详细介绍该工法的特点、适应范围、工艺原理、施工工艺、质量控制、安全措施、经济技术分析，并提供一个工程实例。 二、工法特点1. 高精度定位：利用陀螺仪原理，能够实现毫米级别的定位精度，满足高精度施工的需求。2. 自动化程度高：通过全站仪自动对准参考点，自动记录坐标和角度信息，减少人力操作，提高工作效率。3. 实时监测：能够实时获取施工过程中的测量数据，帮助工程师及时调整施工方案，确保工程质量。4. 易于操作：工法采用直观的图形界面和简单的操作流程，使操作人员易于上手，减少误操作。5. 具备追踪功能：能够实现对移动目标的自动追踪和定位功能，适用于道路、桥梁等工程的定位施工。 三、适应范围该工法适用于各类建筑施工工程，特别适用于需要高精度定位和定向测量的项目，如高速公路、铁路、航道等工程。 四、工艺原理该工法利用陀螺仪原理实现定向测量。陀螺仪可以感应地球的自转力和地磁力，在施工过程中根据测量仪
器的角度信息来确定施工位置和方向。同时，通过与GPS系统和地图测量软件结合，能够精确测量和定位。 五、施工工艺 1. 测量准备：搭建全站仪设备，校准仪器，导入工程地图和测量坐标数据。2. 定位设置：根据工程要求，设置基准点和控制点，并在地图上标注。3. 定向测量：根据 设定的控制点，使用全站仪进行定向测量，记录测量数据并实时传输到地图测量软件上。4. 施工调整：根据测量数据分析，进行施工调整，确保施工过程符合设计要求。5. 定位测量： 利用自动追踪功能，对需要定位的物体进行测量定位，实时记录坐标信息。 六、劳动组织施工过程中需要配备全站仪操作人员、数据收集人员和施工调整人员等。 七、机具设备1. 自动陀螺全站仪：负责进行定向测量和 数据记录。2. GPS系统：提供卫星导航和定位功能。3. 地图测量软件：用于管理和分析测量数据。 八、质量控制施工过程中需进行全程质量控制，包括仪器的校准和准确测量、数据的准确记录、施工方案的合理调整等，以确保施工过程中的质量达到设计要求。 九、安全措施施工过程中需严格遵守安全操作规程，并注意防范陀螺仪仪器的摔落、失火和泄漏等安全事故，工作人员需佩戴相关防护设备。 十、经济技术分析对施工工法的施工周期、施工成本和使用寿命进行经济技术分析，以便工程师进行评估和比较，选取最优的施工方案。
陀螺定向测量在轨道交通土建施工阶段的应用
陀螺定向测量在轨道交通土建施工阶段 的应用 摘要：近年随着来城市轨道交通的迅猛发展，目前已有超过38个城市开展了城市轨道交通的建设。在地铁施工阶段，为保证地铁周边道路畅通，大部分站间隧道均采用暗挖或盾构法的施工工艺，传统的测量控制均以联系测量+支导线的形式进行隧道内的方位传递，随着线路长度的增加将导致误差的积累，影响着隧道贯通精度，更严重的可能造成线路偏位。因此，对于长、大隧道采用其他测量手段进行复核已十分必要。 关键词：道路畅通；陀螺；交通 一、陀螺定向测量 陀螺定向测量（gyrostatic orientation survey）是用陀螺经纬仪（全站仪）测定某控制网边的陀螺方位角，并经换算获得此边真方位角，最终推算待定边坐标方位角的过程。陀螺仪具有两个基本特性：1、定轴性，2、进动性。在轨道交通土建阶段主要应用其两个基本特性进行方位的精确定向。主要测量原理如下： 设C、D待测点，在C点安置仪器测得真北方向在水平度盘的读数N ，D方向 在水平度盘上的读数N 1，则可求得CD边的真北方位角A CD =N 1 -N 。因CD边坐标方 位角T CD =A CD -R Φ ，且R Φ =（R Φ ：C处的子午线收敛角，：C点横坐标， 为C点纬度）。
在轨道交通外业生产过程中按地面已知边→地下定向边→地面已知边的顺序 进行。即： （1）在地面控制边进行多测回定向测量，标定仪器常数； （2）在地下待测边各进行多测回定向测量； （3）以地面控制边进行多测回定向测量，检验仪器的稳定性和精度并最终 确定仪器常数。 外业测量需满足如下指标要求： （1）测回间陀螺方位角较差应小于20″。 （2）两次地面控制边测量结果均值之差不得大于12″。 （3）测前、测后各三测回测定的陀螺全站仪常数平均值较差不应大于15″。 二、数据处理 外业测量结束后数据处理按如下方法进行： （1）地面标定仪器常数计算公式 式中：为仪器常数；为地面已知边坐标方位角； 上为地面已知边陀螺测量定向方位角。
高速铁路隧道定向测量中磁悬浮陀螺全站仪的应用
高速铁路隧道定向测量中磁悬浮陀螺全 站仪的应用 摘要：跨入21世纪以来，我国经济突飞猛进、综合国力不断提高，高新技 术也达到前所未有的新高度。在此大背景下，在地质和修建条件极为复杂的情况下，我国隧道工程发展迅猛且规模庞大，获得了世界的瞩目。众所周知，我国城 市的地铁正处于快速建设阶段，市政铁路公路的隧道工程量逐年增加，水下隧道 的建设也呈现出大幅增长趋势同时在隧道的建设过程中也附加了其他功能的建设，使其呈现出规模化和多元化特点，发挥了越来越重要的作用。但是，不论哪种隧道，在施工建设中必须保证相向开挖的中线满足纵断面和平面设计限差的同时， 还需要提高贯通精度，有效降低施工成本。 关键词：陀螺全站仪；隧道测量；应用 1陀螺全站仪定向原理 高速旋转物体的旋转轴，对于改变其方向的外力作用有趋向于铅直方向的倾向。而且，旋转物体在横向倾斜时，重力会向增加倾斜的方向作用，而轴则向垂 直方向运动，就产生了摇头的运动(岁差运动)。 陀螺仪工作时陀螺高速旋转，由于地球的自转，旋转轴在水平面内以真北为 中心产生缓慢的岁差运动，陀螺指针的振动中心方向指向真北。根据陀螺仪能够 自动寻找真北方向的特性，将全站仪安置在陀螺仪上，组成陀螺全站仪，可以测 定真北方向在全站仪水平度盘上的读数N，从而可以求出任一方向的真方位角。 如图1所示，O、P为地面上两点，在O点上安置陀螺全站仪测得真北方向读 数为NO，OP方向读数为φOP，则可以求得OP方向的真方位角AOP为: (1) 高斯平面直角坐标系下OP方向的坐标方位角αOP为:
(2) 其中，γO为测站O点的子午线收敛角。 图1陀螺全站仪定向 2.2陀螺全站仪方位传递原理 如图2所示，C、D两已知控制点在地面上，在施工坐标系下为已知方向 αCD，E、F两点在地下，αEF为待求方向。将陀螺全站仪分别在C、E点观测， 设C、E点真北方向的读数分别为NC、NE，CD方向、EF方向的读数分别为φCD、φEF，C点、E点的子午线收敛角分别为γC、γE，则依据陀螺全站仪定向原理 可知: (3) (4) 图2陀螺全站仪方位传递 其中，αΔ为施工坐标系北方向在高斯平面坐标系下的方位角。由公式(3)、(4)可得: (5) C点、E点在同一施工区域的地面上和地面下，距离一般不会过远，它们的 子午线收敛角γC、γE近似相等，则公式(5)即为: (6) 公式(6)即为陀螺全站仪将方位角从地面传至地下的传递原理公式，从其原 理可以看出，真北方向在方位传递过程中起到了过渡作用。 2陀螺方位角、地理方位角和坐标方位角的关系 陀螺仪轴与望远镜光轴及观测目镜分化板零分化线所代表的光轴通常不在同 一竖直面中，所以假想的陀螺仪轴的稳定位置通常不与地理子午线重合，二者的
地铁施工中的陀螺定向法
地铁施工中的陀螺定向法 城市地铁建设主要是通过竖井提供工作面进行施工,如何保证井下按设计开挖就成为施工的首要问题。竖井联系测量(平面)的目的就是将地面控制网的坐标和方位按要求精度准确地传递给井下导线,为施工提供依据。使用方法为陀螺定向法。 陀螺定向法的主要优点是占用井筒时间短、精度高、观测作业简单,在地铁施工的竖井中均可采用此方法进行联系测量,是一种值得推广应用的作业方法。陀螺定向的实质是通过投点、定向,把井上、井下的导线联成一体,陀螺经纬仪起了测空间边夹角的作用。陀螺定向应选择固定边进行,每条边由不同的观测员观测1或2个测回。以后再进行竖井联系测量时,陀螺定位应在上次定位边上进行,以利检核。陀螺定向法的不足之处是陀螺经纬仪的价格昂贵,拥有陀螺经纬仪的单位较少,难以推广应用。 一、陀螺定向法具体算法。 陀螺定向法是采用光学垂准仪(或重锤球)投出井上、井下在同一铅锤线上的点位,根据井上、井下陀螺定向成果,求算投点在空间的平面夹角,使得井上、井下的导线连成一体,把井上导线坐标、方位传递到井下导线。 下面以广州地铁杨体区间竖井联系测量为例,介绍陀螺定向法实施的特点。 1.1仪器设备 TC1610全站仪,GAK1+T2陀螺经纬仪,NL光学垂准仪。 1.2作业实施 (1)竖井投点 井上、井下导线布置情况如图1所示,供电局、J 54、"A为井上已知导线点,Z 1、"Z
2、"Z3为井下待求导线点。在井口选定T 1、"T2两个点位,在井盖上相应位置预留有可遮盖的小孔,将垂准仪置于小孔上方,垂准仪在井上及井下投下T1和T1′、T2和T2′。T 1、"T1′在空间上为2个点,但投影到同一平面时就成为1个点;T 2、"T2′情况相同。井上、井下导线通过投点连成一闭合环。 (2)陀螺经纬仪定向 定向时采用逆转点法进行。对一条边定向时,完成一端定向为半测回,完成两端定向为一测回。由于井筒上下不宜安置陀螺经纬仪,故井上选择AJ54为定向边,井下选择Z1Z3为定向边,进行陀螺定向观测。求出陀螺仪的定向常数,并进行改正。 假定陀螺经纬仪测得的AJ54陀螺方位角为N0,Z1Z3陀螺方位角为N 5。" (3)导线边角测量 ①测b 0、"b 1、"b 4、"b 5、"b6角度; ②量d 1、"d 2、"d 3、"d
YJTQ-1陀螺全站仪在地下测量中的应用——以加测陀螺定向边为例
1、 Y/JTQ-1 陀螺全站仪简介 Y/JTQ-1 陀螺全站仪是由解放军1001 工厂和西安测绘研究所共同研制的Y/JTG 系列下架式陀螺全站仪。该仪器为自主式、全天候的精密定向仪器，采用积分测量的方法快速实现真北方位角的测量，操作的各种程序由控制装置执行，定向时间约20 min。全站仪测得数据可通过数据线传到控制装置，测量结果的计算、输出、显示等由控制装置完成。在民用上它广泛应用于矿山、隧道及井下的定向作业。在军事上能为导弹、雷达、火炮等提供方位基准。缺点是仪器体积较大且重，测量时对仪器的限幅较高。 Y/JTQ-1 陀螺全站仪主要技术指标如下： (1)一次定向中误差：≤7″（中纬度地区） (2)一次定向测量时间：≤20 min (3)仪器主机重量：≤17 kg (4)仪器工作环境温度：-10～+45℃ (5)供电电源：交直流两用交流220V±10％50Hz；直流专用直流电源12V。 Y/JTQ-1陀螺全站仪由仪器主机、电缆、脚架和控制装置等组成。陀螺全站仪仪器主机由陀螺仪和全站仪组成。用于完成方向测定及目标点、自准直像的观测等。 2、Y/JTQ-1 陀螺全站仪加测陀螺定向边 通过A矿井下大型斜坡道加测陀螺定向边为例来说明Y/JTQ-1陀螺仪在地下测量中的应用。
A矿井下大型斜坡道按15%的坡度设计，该斜坡道从地表通向井下-425 m水平，井下所有水平均与斜坡道连接，并且各个水平控制测量起算数据均以斜坡道的导线控制测量数据为基础，可见斜坡道的控制测量是整个地下控制测量的骨干。图1是A矿井下斜坡道的部分实测图。 图1 A矿井下斜坡道 由于斜坡道从地表到井下垂直高差460 m左右，地表斜坡道入口要位于矿区内部，所以斜坡道从地表到井下螺旋盘绕下行，设计时斜坡道弯道较多且转弯半径较小。井下每一水平斜坡道开口处为3‰的坡度，这就决定即使在斜坡道直巷道部分相邻导线点间距也不能太长，否则不通视。在转弯处由于转弯半径较小也导致相邻导线点间距太短，最短导线边长不到20m。正是这些复杂情况，导致斜坡道控制测量精度难以提高，为了满足井下生产需要，必须要提高斜坡道导线的精度，加测陀螺定向边是提高斜坡道导线精度的快速而有效的措施。
陀螺全站仪在地下矿山的应用
陀螺全站仪在地下矿山的应用 摘要：随着时代的不断发展，陀螺全站仪在地下矿山中应用的愈发广泛，矿 业作为高危行业,生产过程往往伴随安全事故的发生,造成巨大的人员和财产损失。因此,智能矿山建设必须将矿山安全高效生产作为根本目标,特别是要坚持以人为本、聚焦人的安全,注重从业人员的安全生产培训教育,提升安全意识和技能。 关键词：陀螺全站仪；地下矿山；应用 引言 传统的测量方式是通过地面上下做联系测量，通过支导线的方式向隧道掘进 方向进行传递，然而随着隧道长度的增加，点位的精度会逐渐减弱，影响隧道的 精确贯通。陀螺仪定向精度不受距离和时间的影响，弥补了传统导线测量的不足。 1导线测量 1.1平面控制网布网及观测 隧洞内平面控制点采用地面埋设标志的形式主辅对点布设,3#支洞控制点间 距为400m~500m,主洞内控制点间距为500m~600m；4#支洞直线段控制点间距为 400m~500m,曲线部分为200m~300m,主洞内控制点间距为400m~500m。导线测量网 形采用交叉双导线的形式,A、B为洞外GPS点,Z1、Z2、Z3…为隧洞内平面控制网 的主点,F1、F2、F3…为辅点。进洞联系测量采用直接导线法观测,将全站仪架设 在正对洞口的GPS点A上,直接观测另一GPS点B和洞口的导线点Z1和F1；洞内 导线测量时,在主辅点分别架设全站仪,依次观测后视两个主辅点和前视两个主辅点,采用全圆观测法进行观测。观测仪器采用徕卡TS60全站仪,其测角精度为 0.5'',测距精度为0.6mm+1ppm,棱镜为带有激光对点器的徕卡配套标准反光棱镜。TS60全站仪安装了徕卡“多测回测角”软件进行自动观测及自动记录数据,避免 照准误差和记录错误的发生。观测时仪器内设置的温度、气压为标准温度气压, 观测过程中对干、湿温度及气压进行现场测量记录。
AGT-1自动陀螺经纬仪与GP-1陀螺全站仪在矿井定向中的比较
AGT-1自动陀螺经纬仪与GP-1陀螺全站仪在矿井定向中的比较 文中通过AGT-1自动陀螺经纬仪与GP-1陀螺全站仪对同一边的观测，对仪器特征及观测精度进行了比较，并对两台仪器的实际操作注意事项提出几点意见。从而，为使用者提供借鉴。 标签：自动陀螺经纬仪光电接收传感器定向精度 在淮南矿业集团潘二煤矿、李咀孜煤矿、丁集煤矿、谢桥煤矿等矿的井下控制网改造、联系测量、贯通测量中，我单位同时使用AGT-1自动陀螺经纬仪与GP-1陀螺全站仪对向观测进行定向，现将两台仪器及定向成果进行比较。为其它单位同类仪器的使用者在今后的定向中提供参考。 1 两台仪器的比较 1.1 仪器基本参数的比较 AGT-1自动陀螺经纬仪（以下简称AGT-1）是在原瑞士维尔特测绘仪器生产厂生产的GAK-1陀螺经纬仪基础上，经长沙莱塞光电子技术研究所进行改装，并外接电子记录手簿（HP2000掌上电脑）；GP-1陀螺全站仪（以下简称GP-1）由日本索佳测绘仪器贸易有限公司生产。一次定向总中误差均在±20〞以内。 AGT-1仪器自由摆动周期约58秒，不跟踪周期约6分18秒，启动时间约60秒，制动时间约50秒。GP-1仪器陀螺自由摆动周期约50秒，不跟踪陀螺摆动周期约6分20秒，启动时间约60秒，制动时间略大于15分钟。 1.2 两台仪器定向时读数方法的比较 AGT-1采用对称测时法原理工作，采用9点法测量，并有中天法和时差法检核。AGT-1的读数方法采用一维线性位置敏感探测器（以下简称光电接收传感器）进行数据采集。它由一单块集成电路构成，它运用光敏二极管的表面阻抗连续性的特点提供连续的位置信息。正因如此，在观测过程中，即使外界风流、震动等一些扰动，一般也不会造成仪器超限。 GP-1的读数是靠观测员目视读数。其突出的特点在于读数方法灵活性较大，可以通过读取任意时刻的光标位置或者通过读取光标经过某些特定位置的时刻来解读出光标摆动的中心位置，从而最后得出待测边的真北方位值。诸如逆转点法、中天法、三点法等观测方法。其缺陷：①由于既要计时，又要在目镜中读数，一般需要两人合作才能完成，容易出错；②人工读数精度不易提高；③抗外界干扰（风流、震动）能力差。 1.3 两台仪器操作优缺点的对比
陀螺全站仪在城市轨道交通工程测量中的应用
陀螺全站仪在城市轨道交通工程测量中 的应用 摘要：本文分析了城市轨道交通项目测量方面陀螺全站仪的运用，简述了陀 螺全站仪基本原理，验证了陀螺全站仪符合城市轨道交通项目测量标准，能够科 学检核地铁轨道中导线方位角稳定性。 关键词：轨道交通；项目测量；陀螺全站仪 随着城市的日益进步以及人口的不断增加，城市轨道交通显得尤为关键，特 别是城市地铁轨道交通由于客运量多、运行快速、不占地表空间等，已是大量城 市改善交通拥堵的首选。地铁隧道中常用导线检测构建平面控制网，但受制于隧 道空间，导线采用直伸型，伴随隧道的挖掘，因检核条件不足，下降了导线精度，积累了许多偏差。 陀螺全站仪是物理定向，免受几何定向投向偏差干扰，所以能够检核和修正 洞中导线，由此提升控制网精度。若贯通导线较长，在合适地方增加陀螺定向边 以检测导线，能够防止导线偏差积累，大幅度提升隧道贯通精度。 1、陀螺全站仪基本原理与运算 1.1基本原理 陀螺仪内绕于对称轴迅速转动的陀螺包含两个关键性质：①定轴性。指无外 力矩影响下，陀螺转轴一直指着初始固定方向。②进动性。指受外力矩影响下， 陀螺转轴出现进动，顺最短路程朝外力矩的转动轴所处铅垂面靠近，直至两轴处 在同个铅垂面即止。 若陀螺仪陀螺快速转动，且转轴未在地表真子午线铅垂面中时，陀螺转轴受 到地球自转力矩影响出现进动，朝真子午线与地球自转轴所处铅垂面靠拢，所以
陀螺转轴能够智能指定真北方向[1]。迅速转动的自由陀螺转轴受惯性影响不会停 在真北方位，会在真北方位两边摇摆。 1.2设备常数 因陀螺仪有制造公差，因此陀螺仪轴的固定部位一般不和地理子午 线重叠，两者的夹角就是设备常数（△）。若陀螺仪子午线处在地理子午线东侧，△代表正；相反，则代表负。△能够按照已知控制点方向角直接测出，二者关系 见图1所示。 图1 陀螺仪定向基本原理图 2、城市轨道交通项目测量方面陀螺全站仪的运用 某城市轨道交通R3线二期项目某标段地底区间陀螺定向操作为例展开研究。该区间总厂3.473km，采取盾构法操作，线距离11-14米，该项目平面控制网采 取单独坐标轴，某标段隧道中控制网分布全导线网。测量工具选择TS50全站仪，测角标称精度是±0.5〃，测距标称精度是±（0.06cm+1ppm×D），依靠设备内 多测回测角作用测量，各测站角度与间距都测定四次，检测时根据测点气压、气 温条件，校正气象信息常数。测量环节严格管理各种观测限差，确保外业手机信 息的稳定性。 为确保地铁隧道正常贯通，选择BTJ-5陀螺仪，按照盾构机掘入里程节点， 于某区间左右线隧道中分别确定两条待定边展开了陀螺定向检测[2]。检核了隧道 中导线方位角，且研究了四条陀螺定向边信息的内符合精度与外符合精度。 2.1外业检测
解析矿山测量中陀螺全站仪的应用
解析矿山测量中陀螺全站仪的应用 摘要：随着时代的进步和社会经济的发展，我国矿山行业发展迅速，矿山测量 受到了越来越多人的重视。因为陀螺全站仪具有一定的优势，所以，它被广泛应 用到矿山测量工作中。在具体的实践过程中，要重视陀螺全站仪的操作技术和环境，因为这两个因素会直接影响测量精度。简要分析了矿山测量中陀螺全站仪的 应用，希望可以提供一些有价值的参考意见。 关键词：矿山测量；陀螺全站仪；应用；测量精度 随着现代科学技术的快速发展，测绘科技领域涌现出一批新的仪器设备，基 于光机电一体的陀螺全站仪就是其中之一。陀螺全站仪依其特性，可以在隐蔽地 区独立的进行大地方位角的测定，因此在矿山测量中发挥着重要作用。例如在立 井联系测量中，陀螺全站仪测定井下基边间坐标方位角，其定向精度远高于传统 的几何定向的精度；在大型贯通工程测量中，加测陀螺方位角，可以有效控制贯 通导线测量的误差传播，大大提高贯通精度。 一、概述 随着国民经济和社会建设的快速发展,在国土资源的合理利用以及矿山信息化 和数字化管理中对测绘精度要求越来越高。随着测绘仪器的不断更新和改进,陀螺 全站仪的出现,数字化测图以其测图精度高、数据采集快,产品的使用与维护方便、快捷、直观、利用率高,广泛用于测绘生产和矿山企事业等部门,并为广大用户所 接受。由于数字化测图技术便于图件的更新,并可作为GIS的信息源,所以陀螺全站仪的出现代替了陀螺经纬仪量距的不足,能够更好的及时准确地提供各类基础数据 更新GIS的数据库,保证地理信息的可靠性和现势性,为GIS的辅助决策和空间分析 发挥作用,促进了测绘行业的自动化、现代化、智能化,为矿山信息化和数字化管 理产生积极的影响。为了能够更好更准确对企业进行管理和维护煤矿企业的正常 生产,王村煤矿组织一次测量。 二、陀螺仪的定向方法 在地球自转的作用下，陀螺仪在高速旋转的过程中，在真北方向会出现往返 摆动的情况，这种运动就是阻尼运动，摆动的平衡位置是真北方向。正是因为陀 螺全站仪的这个特性，所以，在精确的定向观测中经常会用到它，并且还会应用 逆转点法和中天法。 1.逆转点法定向，逆转点是指在反转位置，发生在陀螺转子摆动曲线摆动方 向上的点。逆转点法的定向原理是利用全站仪照准部对摆动着的陀螺转子进 行连续跟踪，并且在光标线的多个左右逆转点处对全站仪水平度盘的读数进行记录，然后将这些水平度盘读数综合起来寻求苏勒平均值，这样就可以求出真北方 向在度盘上对应读数的位置，并确定真北方向。 2.中天法定向，中天法定向技术是观测陀螺仪的运转，确定近似北方的方向，然后读记摆动的指标线反复经过划线板零线的时间，并且将到达东、西逆转点时 的水平度盘读数也纳入读记范围。经过一系列的计算就可以获取近似北方方向的 改正数，进而确定测站的真北方向。 三、陀螺全站仪及其工作原理 1.陀螺全站仪组成，陀螺全站仪是由陀螺仪、电源和具有连接陀螺仪硬件接 口的全站仪组合而成。电源是供陀螺仪高速旋转以充分体现其定轴性和进动性的
谈陀螺仪在竖井定向测量中精度问题
谈陀螺仪在竖井定向测量中精度问题 谈陀螺仪在竖井定向测量中精度问题 【摘要】本文分析探讨了陀螺经纬仪在竖井矿山中的实施应用，并就如何提高陀螺经纬仪定向效率的方法提出了几点意见，以供同行参考 【关键词】陀螺仪竖井定向测量 前言： 所谓矿井定向测量就是把地面的方向、座标通过竖并是一种不受外界条件限制，可以全天候独立测定真北方位的精密定向仪器，主要用于指导煤矿井下陀螺定向、地铁以及大型隧道的贯穿等定向工作。其观测成果的精度除了与仪器自身精度、观测者的观测水平和操作熟练程度有关外，还受计算的影响。陀螺定向测量由2个过程完成：井上测定仪器常数，井下测定陀螺边坐标方位角。一般井上工作就是用陀螺全站仪测定某一边的陀螺方位角，理想情况下，陀螺轴摆动的平衡位置应和测站真子午线方向一致，此时陀螺方位角即为地理方位角。但是由于陀螺轴、全站仪视准轴和陀螺仪目镜光轴不在同一竖直面内，因此，陀螺全站仪测定的陀螺方位角和地理方位角存在一个差值，该差值即为仪器常数，可通过地面边坐标方位角和陀螺方位角的计算求出，而陀螺方位角即为地面点测线方向值与陀螺子午线方向和零位改正值的差值。零位改正值反映了陀螺全站仪在整个测量过程中的稳定性，一般情况下很小可以忽略，但是某些情况下必须进行改正，以保证测量结果的可靠性。 一、陀螺经纬仪在竖井矿山中的应用 过去，矿山地面控制网的起算边方位角多用夭文定向方法测定，竖井定向测量采用在井筒中悬挂钢丝悬锤的几何定向方法。有的通过一个竖井悬挂两根钢丝悬锤的单井几何定向法，有的通过二个竖井悬挂钢丝悬锤的两井几何定向法，用来实现地面和井下的联系侧量，使其到达坐标系统的统一这种几何定向的方法要占用井筒，影响生产，作业效率低，定向设备繁杂笨重，由于井筒内气流及滴水对钢丝悬锤的影响，使钢丝失去平衡，对定向精度影响很大。特别是单井定向，通过一个井筒下放两根钢丝悬锤，其间距非常短，精度更差。在进行深井定向时，更为困难，当井深在500米以上时，根据实验资料看，钢丝悬锤的摆动不再符合简谐运动规律，投点误差很大，从而引起的投向误差也很大，定向时即使加倍细心作业，也难得到满意的结果。 图1 几何定向法单井定向 使用陀螺经纬仪代替传统的几何定向，上述问题不再存在。陀螺经纬仪定向不占用井筒，故不影响生产。目前使用的陀螺经纬仪全套仪器重量约20公斤，只需3-4人协同作业，一冰定向用30分钟左右，提高工作效率几十倍。 二、陀螺经纬仪定向的实施 用陀螺经纬仪定向，就是利用陀螺仪的自动寻北的特性，定出真北方向，然后根据给定的测线方位角定出测线的方向。用陀螺经纬仪进行洞内定向测量的主要工作内容有：在地面上的导线上测量仪器常数；在洞内待定边上测定该边的陀螺方位角；计算子午线收敛角及待定边的坐标方位角；定向精度评定。 三、提高陀螺经纬仪定向效率的方法
HGG05型陀螺仪使用说明书
目次1 概述 (2) 1.1 功能及用途 (2) 1.2 组成 (2) 1.3 主要技术指标及使用环境 (7) 2 注意事项 (8) 3 操作使用 (8) 3.1 对使用人员的要求 (8) 3.2 操作前准备 (8) 3.3 通电及其检查程序 (9) 3.4 调整 (9) 3.5 操作程序和方法 (12) 4 检测 (13) 4.1 仪器常数的标定 (13) 4.2 经纬仪（全站仪）检校 (13) 4.3 激光对中检校 (13) 4.4 仪器精度的测量 (14)
5 维护与保养 (15) 6 24V直流电池组的充电 (15) 7 运输和储存 (16) 7.1 运输 (16) 7.2 储存 (16) 8 标装与标配 (16) 1 1概述 1.1功能及用途 HGG05型陀螺仪(上置经纬仪或全站仪)是一款全自动、全天候的精密定向仪器，可方便快速实现真北方位角的测量。仪器操作方便、精度高，可广泛应用于矿山、隧道及井下的定向测量。 1.2组成 全套仪器由陀螺仪主机、电控箱、电池、三脚架以及连接电缆、电源线和附件组成。主机上方架设的经纬仪或全站仪标准配置为南方测绘DT-02L型电子经纬仪或南方测绘NTS960型全站仪。仪器供电方式可选用220V交流或24V直流，采用24V直流供电时，使用配备的电池及相应的电源线与电控箱连接；采用220V交流供电时，使用相应的电源线直接
1.主机 2.三脚架 3.电源线 4.电控箱
5.电池 6.连接电缆 图2 仪器外形图 (图中上置为标准配置南方测绘DT-02L型电子经纬仪) 1.2.1主机 主机由陀螺仪和经纬仪(全站仪)组成，构成见图3。经纬仪(全站仪)用于照准目标读数；脚螺旋用于架设仪器时调平经纬仪(全站仪)上的水泡；主机上的不锈钢标牌指北标记在仪器初始架设时朝北；底部 激光对中器激光点架设时对准测站点；电缆插座用于与电缆线连接。
【精品】陀螺全站仪使用说明书
目次 1 仪器概述.............................. 错误!未指定书签。 1.1 功能及用途........................... 错误!未指定书签。 1.2 主要性能指标......................... 错误!未指定书签。 1.3 仪器基本工作原理..................... 错误!未指定书签。 2 仪器组成.............................. 错误!未指定书签。 2.1 主机................................. 错误!未指定书签。 2.2 供电指示盒........................... 错误!未指定书签。 2.3 脚架................................. 错误!未指定书签。 2.4 联接电缆............................. 错误!未指定书签。
2.5 附件................................. 错误!未指定书签。 3 寻北操作介绍.......................... 错误!未指定书签。 3.1 测前准备............................. 错误!未指定书签。 3.2 寻北测量............................. 错误!未指定书签。 3.3 方位测量............................. 错误!未指定书签。 3.4 操作注意事项......................... 错误!未指定书签。 4 供电及充电操作介绍.................... 错误!未指定书签。
井下陀螺定向、7″级控制导线布设方案研究与应用
井下陀螺定向、7″级控制导线布设方案研究与应用 作者：梁西栋任邓君 来源：《科学与技术》 2019年第1期 摘要：本项目主要用于布设矿井井下控制网，运用布设陀螺加强边的方式将各采区控制网进行连接，以提高各巷道施工精度及贯通精度。针对矿区冲击地压显现频繁、大巷风速大等施工难度，自主设计制作新型永久点基桩，并采用等高四连脚架法进行7″级导线联测，极大地提高了井下控制网布设精度，为井下安全生产提供了保障 关键词：陀螺加强边；采区控制网；支导线；等高四架法；冲击地压；贯通精度 1、项目概况 矿井位于国家规划的十三个大型煤炭基地之一的彬长矿区西北部，占地面积560亩，井田面积219平方公里。矿井由井底车场巷道向南部延伸经过辅助运输巷和胶带机巷和风巷分支出各个顺槽进入采区。为了尽早达到设计年产量，保证矿井顺利进行建设生产，为日后西部和南部采区顺槽顺利贯通打下基础，需要进行南部一盘区和西部采区井下控制测量，把西部采区和南部采区控制网进行连接。 2、任务内容及完成情况 2.1工程主要内容 1、西区辅助运输大巷、一盘区辅助运输大巷、一盘区胶带大巷顶板永久铜桩点埋设； 2、西区辅助运输大巷、一盘区辅助运输大巷、一盘区胶带大巷迎头测设陀螺定向边； 3、西区辅助运输大巷-一盘区辅助运输大巷-一盘区胶带大巷施测7″控制导线； 2.2主要完成的工作内容和工作量 1、西区辅助运输大巷、一盘区辅助运输大巷、一盘区胶带大巷共埋设永久铜桩点22个。 2、西区辅助运输大巷、一盘区辅助运输大巷、一盘区胶带大巷各测设陀螺定向边一条，共测设三条陀螺定向边。
3、西区辅助运输大巷、一盘区辅助运输大巷、一盘区胶带大巷建立井下7"级控制导线系统，共施测控制导线4.35公里； 4、成果、成图资料的编制。 3、技术依据 （1）现行《煤矿测量规程》； （2）《工程测量规范》（GB50026-2007）； 4、主要技术指标 4.1 采用的坐标系统 4.1.1 平面坐标系统 本工程成果为1980西安坐标系，3°带高斯正形投影，中央子午线108°。 4.1.2 高程系统 高程系统为1985国家高程基准成果。 4.2 测量成果精度要求 a．井下三角高程测量： b. 井下导线控制测量： 5、投入人员及仪器设备 为保证本工程测量成果的精度和进度，需投入的技术人员和设备见下表：
陀螺全站仪使用说明书解读
陀螺全站仪使用说明书
目次1 概述 1.1 功能和用途 1.2 主要性能参数 2 仪器组成 3 工作原理 4 使用方法 4.1 三脚架架设 4.2陀螺全站仪主机架设 4.3 维度输入 4.4 测量程序 4.5 数据处理 4.6 仪器撤收 5 仪器常数标定 5.1 仪器常数标定方法 5.2仪器常数修正方法 6 电源使用说明 7 典型故障及故障排除方法 8 使用注意事项 9 维护保养 10 仪器故障及解决方法 1概述 1.1功能和用途
陀螺全站仪是全自动陀螺仪，其主要功能是提供北向方位基准，可为火炮、雷达提供初始方位基准，并可应用于大地测量、工程测量和矿山贯通测量等领域。1.2主要性能参数 仪器主要技术指标见表1。 表1陀螺全站仪主要技术指标表 2仪器组成 产品配套情况见表2
表2陀螺全站仪产品配套表 3工作原理 陀螺全站仪的工作原理是用吊丝悬挂重心下移的陀螺灵敏部敏 感地球自转角速度的水平分量，在重力作用下，产生一个北向进动的力矩，使陀螺敏感部主轴（即H向量）围绕子午面往复摆动，通过光电传感器将陀螺灵敏部往复摆动的光信号，转换为电信号，传送给控制系统，控制系统自动跟踪陀螺灵敏部的方 位摆动，并对灵敏部进行加矩控制，解算出被测目标的北向方位角。 4 使用方法 陀螺全站仪主机的使用包括全站仪的使用，全站仪的详细使用方法参见相关全
站仪的使用说明书。 4.1 三脚架架设在测站架设三脚架，架设时应使三脚架的三个脚尖大致与测点标志中心基本等距，并注意脚架的张角和高度，伸缩脚架腿使圆水准器概略居中。 4.2陀螺全站仪主机架设陀螺全站仪主机架设按以下步骤进行操作。 a.取出陀螺全站仪主机。三脚架架设完毕后，从包装箱中取出主机（切勿大角度倾斜或倒置），然后将其平稳置于三脚架上。 b.陀螺全站仪主机粗对北。取出包装箱内的磁罗盘，按照其使用说明书规定的方法，确定当地大致北向；将陀螺寻北仪主机粗对北标记置于大致北向（北向可以借助磁罗盘确定，其使用方法见磁罗盘使用说明书）；然后顺时针方向旋转锁紧三脚架上的三个对心手轮。 c.取出锂离子电池，放置在三脚架的固定位置上，然后将2芯电源电缆两端分别与主机和电池连接。 d.取出通讯电缆，将通讯电缆两端分别接主机和全站仪。 e.陀螺全站仪主机调平。打开全站仪电源开关，通过按键进入电子水泡界面，通过主机的三个角螺旋将水泡调平。 f.对心操作。将垂球悬于仪器下面的挂钩上，移动三脚架，使垂球顶点位于 测点标志中心附近（仪器自身所在的点位），利用三脚架 上的对心手轮精确对心，然后再次按e步骤调平全站仪主机, 注意：陀螺全站仪工作前，必须保证陀螺全站仪主机处于调平状态, 否则可能给设备造成严重损坏。 4.3维度输入 仪器架设结束后，打开电池盒开关，陀螺全站仪上电自检后，显 示屏显示仪器当前的温度和工作点纬度，例如图1：