¿Cuáles son las aplicaciones de AutoCAD, estaciones totales y calculadoras de programación en topografía de ingeniería?

1. Introducción

En la topografía de ingeniería, el cálculo de datos internos juega un papel muy importante. La precisión y la velocidad del cálculo de datos internos determinan directamente si el trabajo de medición puede ser rápido y preciso. Terminó con éxito. El método de cálculo de los datos internos y la precisión requerida dependen directamente de los instrumentos utilizados en el campo y de los objetivos específicos de replanteo, así como del software ofimático y los métodos de cálculo utilizados en los cálculos internos. El diseño asistido por computadora (Computer Aid Design, abreviado como CAD, a menudo llamado AutoCAD) es un software de aplicación de tecnología emergente desarrollado a principios de la década de 1980. Hoy en día, ha sido ampliamente utilizado en diversos campos. Mejora enormemente la eficiencia laboral del personal técnico y de ingeniería. Con el lenguaje AutoCAD y AutoLisp, también puede compilar algunos programas de cálculo de uso común y obtener resultados de cálculo. Las funciones de AutoCAD proporcionan otro nuevo método de cálculo gráfico intuitivo y claro para el cálculo de datos en la industria de la medición.

Basado en la estación total Leica que utilizamos actualmente, puede medir fácilmente coordenadas tridimensionales a través de los cálculos internos de AutoCAD ① Durante el proceso de replanteo, se pueden utilizar cálculos de programación combinados con la estación total. la operación se puede realizar de manera muy conveniente y rápida; ②. Utilice AutoCAD para verificar los resultados del cálculo; ③ Con la promoción y popularización de la estación total, el lofting en coordenadas polares se ha vuelto cada vez más popular entre muchos métodos de lofting. topógrafos, y el cálculo de coordenadas es el punto clave y difícil en el replanteo de coordenadas polares. Debido al replanteo general de líneas rojas, los elementos en el replanteo de ingeniería son en su mayoría puntos, líneas rectas (segmentos), círculos (arcos), etc., por lo que puede. Aproveche al máximo las funciones de AutoCAD para establecer sistemas de coordenadas, dibujar y tomar puntos, así como combinar las funciones de nuestras calculadoras de campo, reduciendo así en gran medida nuestra intensidad de trabajo de campo y nuestra carga de trabajo interna. A continuación se utilizan algunos ejemplos del proyecto Yele Power Station Hub para ilustrar la aplicación de los tres en la medición de ingeniería.

II. Descripción general del área de estudio

La central eléctrica de Yele está ubicada en Nanya Village, municipio de Liziping, condado de Shimian, a 11 km del sitio de la presa y a 40 km del condado de Shimian. El proyecto del centro de la planta incluye principalmente túneles de ventilación, túneles de tráfico, túneles de salida, túneles de descarga y canales abiertos de descarga, edificios de fábrica principales, edificios de fábrica auxiliares, salas de instalación y tuberías de presión, vías de autobús, subestaciones y otros proyectos secundarios. El túnel subterráneo tiene casi 1.600. metros de largo, involucrando la instalación y posicionamiento de dos unidades (una sola unidad es de 120.000 kw). La elevación del área de medición está entre 1.990 y 2.200 metros sobre el nivel del mar, la diferencia de altura es grande y la diferencia de temperatura entre las operaciones dentro y fuera de la cueva es grande por la noche, lo que trae ciertas dificultades a la operación de medición.

3. Cálculo y gestión de datos internos típicos en AutoCAD

Para cifrar puntos de control en el área topográfica, a menudo se utiliza la intersección de medición de ángulos o la intersección de medición de distancias o una combinación de ambas. Si utilizamos fórmulas matemáticas para calcular, es muy tedioso y difícil comprobar si hay errores, como en el círculo de peligro en la trisección. Por el contrario, si utilizamos AutoCAD para los cálculos del dibujo, será mucho más sencillo. Los dos métodos de medición de ángulos y medición de distancia se explican a continuación:

1. Intersección de medición de ángulos adelante:

Como se muestra en la Figura 1, A y B son coordenadas con coordenadas conocidas. punto, P es el punto a encontrar, y los ángulos a y b se han observado en los puntos A y B.

Podemos usar el software del sistema AutoCAD para dibujar dos puntos A y B en el escritorio según las coordenadas de los dos puntos, conectar los puntos AB para obtener los segmentos de línea AB y luego usar el punto A y punto B como los puntos base respectivamente. Gire el segmento de línea AB en ángulos ayb (la dirección se puede determinar intuitivamente a partir de la imagen). Utilice el comando ID para seleccionar el punto de intersección P y podrá obtener las coordenadas del punto P. Si el gráfico tiene condiciones de calibración, aún se puede calcular la diferencia de coordenadas. Si se satisfacen las necesidades en el caso de un ajuste aproximado, el cálculo promedio se puede realizar en el gráfico y marcarlo.

2. Intersección de distancia frontal:

Como se muestra en la Figura 2, A y B son puntos de control con coordenadas conocidas, P es el punto a encontrar y los dos puntos A y B son Las distancias Sa y Sb se midieron utilizando una estación total respectivamente.

También podemos usar el software del sistema AutoCAD para dibujar dos puntos A y B en base a las coordenadas de los dos puntos A y B, conectar los puntos AB para obtener los segmentos de línea AB y luego usar el punto A. y el punto B como centro del círculo. Usando Sa y Sb como radios para dibujar un círculo, obtenemos el punto P y el punto P' (comparando con la orientación del sitio, podemos decir intuitivamente en la figura que un punto P es el punto deseado, mientras que el otro punto P' es el punto virtual, que no necesitamos).

Utilice el comando ID para seleccionar el punto de intersección P y podrá obtener las coordenadas del punto P. En el proceso de trabajo real, generalmente combinamos la intersección del ángulo de avance y la intersección de la distancia de avance para la aplicación. Por supuesto, no es necesario completar la medición de todas las condiciones. Además, para las diversas aplicaciones de coordenadas anteriores, cabe señalar que la secuencia de coordenadas en AutoCAD es diferente del sistema de coordenadas geodésicas en nuestra medición, es decir, debemos prestar atención a la relación correspondiente entre la coordenada X y la Y. coordinar.

3. Gestión de datos de trabajo:

Además de sus ventajas en la medición y cálculo de datos internos en ingeniería, AutoCAD también tiene una gama muy amplia de aplicaciones en la gestión de datos de campo. . solicitud. Como plataforma de software de aplicaciones de series de ingeniería reconocida, AutoCAD ha sido familiar y dominado por la mayoría del personal técnico y de ingeniería. Entre los datos de campo topográficos, incluye principalmente la gestión de croquis de la red de puntos de control y datos de cálculo. Por otro lado, está el dibujo de varias secciones transversales y longitudinales de excavación, el cálculo del área de la sección transversal y otros necesarios. dibujos. de dibujo. Dado que AutoCAD ya tiene potentes funciones de cálculo matemático y una alta precisión matemática, sus dígitos efectivos pueden satisfacer plenamente nuestras necesidades en medición de ingeniería. Durante nuestro trabajo en Yele Power Station, clasificamos todos los dibujos, todas las tablas de cantidades de ingeniería y los documentos. La atención se centró en utilizar AutoCAD para dibujar el dibujo general de los archivos de dibujo. En trabajos futuros, podemos buscar en el dibujo general.

4. Ejemplos de aplicación:

Combinado con nuestro trabajo real, daremos algunas instrucciones de aplicación prácticas: Llevamos a cabo el trabajo de medición de construcción del proyecto central de la central hidroeléctrica de Yele. , establecimos un circuito cerrado de conductores de primer nivel. Después de ajustar los datos de observación, ingresamos las coordenadas geodésicas de los puntos de coordenadas en la plataforma AutoCAD, como se muestra en la Figura 3. Posteriormente, a medida que avanzaba el proyecto, ciframos sucesivamente alguna rama. También se ingresan los puntos conductores, lo que realiza la gestión digital de los datos de coordenadas en un sentido real, lo que también facilita la gestión de coordenadas futuras y aplicaciones gráficas futuras en algunas circunstancias especiales. Hablando específicamente, de acuerdo con la relación estructural proporcionada por el diseño, se establece un sistema de coordenadas de construcción suficiente en el dibujo (sujeto a lo que necesitamos para configurar estaciones en el replanteo de campo) y se guarda. En futuras aplicaciones de ingeniería, solo necesitamos abrir el sistema de coordenadas correspondiente, usar el comando ID para seleccionar el punto que necesitamos y aparecerán las coordenadas correspondientes.

El siguiente es un ejemplo para ilustrar: En el proyecto de intersección del túnel de descarga y la cámara de la puerta trasera, hay una situación en la que hay tres secciones rectas intercaladas por dos secciones de arco, como se muestra en la Figura 4:

En ese momento, el representante del diseño proporcionó la relación de tamaño gráfico como se muestra en la figura, así como las coordenadas geodésicas del punto C y el ángulo de acimut geodésico de la sección exterior, así como algunas relaciones estructurales. de la sección interior de la cámara del portón trasero. Si nos basamos únicamente en la experiencia pasada y las condiciones del instrumento, necesitamos establecer la ecuación del círculo y resolver la ecuación cuadrática para encontrar las coordenadas geodésicas del arco correspondiente al centro del círculo. Sólo entonces podremos realizar lo siguiente. cálculos y considere el método de lofting junto con el instrumento. Sin embargo, cuando ponemos este problema en la plataforma de software AutoCAD, se vuelve muy simple. La operación específica es la siguiente:

Primero, en la plataforma de software AutoCAD, ingrese el punto C de acuerdo con las coordenadas geodésicas del punto C y dibuje el agujero que pasa por el punto C según el ángulo de acimut y la longitud del eje del agujero recto que pasa por el punto C. Para el eje, de acuerdo con la relación de tamaño proporcionada por el agente de diseño, se obtienen los puntos P1 y P2, y luego se usa AutoCAD para dibujar arcos para que pasen por los puntos P1, C y P2, C respectivamente, para que cumplan con R=28,00 metros y se ajusten a la dirección de los gráficos. Luego use la función de etiquetado de AutoCAD para marcar los puntos centrales O1 y O2 de los dos arcos respectivamente. Usando el comando ID de AutoCAD, puede obtener las coordenadas geodésicas de los puntos O1 y O2. Conéctelos a P1 y P2 respectivamente con segmentos de línea recta. Considerando la dirección de la caverna, dibuje las líneas verticales P1X1 y P2X2 de P1O1 y P2O2 respectivamente a través de los puntos P1 y P2. Utilice la conveniente función de configuración del sistema de coordenadas de AutoCAD para establecer el origen del sistema de coordenadas con los puntos P1 y P2 respectivamente. P1X1 y P2X2 son El sistema de coordenadas de construcción de medición del eje X luego se mueve a (0, -N), se nombra y se guarda. En este punto, se han establecido nuestros dos sistemas de coordenadas de construcción auxiliares. Estos dos sistemas de coordenadas garantizan que el eje X sea tangente al arco que pasa por P1 (o P2) (esto será muy beneficioso para nuestro siguiente paso de la estación total). con aplicaciones de calculadora de programación). Al ingresar las coordenadas geodésicas de los puntos de control que medimos en los gráficos, podemos obtener directamente las coordenadas de construcción correspondientes y el acimut de las coordenadas de construcción de los puntos de control.

IV. Aplicación de estaciones totales y calculadoras de programación en campo

La estación total que estamos utilizando actualmente es la estación total Leica 605L de fabricación suiza, que a su vez tiene la capacidad de usar. La capacidad de trabajar con coordenadas. Para establecer algunas coordenadas tridimensionales en nuestro trabajo real, podemos usar AutoCAD para establecer un modelo digital. Primero, use una calculadora de programación para realizar una prueba de simulación en la plataforma de computadora AutoCAD. se puede utilizar para lofting en el campo. Para líneas de puntos al aire libre, podemos usar directamente la función de replanteo de coordenadas de la estación total e ingresar las coordenadas de construcción de los puntos de replanteo requeridos en la estación total. Mediante una operación correcta, podemos obtener los puntos requeridos correctos. El foco de la discusión ahora está en el replanteo de puntos bajo algunas circunstancias especiales en la ingeniería subterránea. Por ejemplo: el replanteo de la línea roja de excavación del edificio de la fábrica subterránea y el replanteo de puntos estructurales relacionados, el replanteo de la línea roja de excavación de la caverna subterránea, especialmente la línea roja de excavación de la sección de giro subterránea y el replanteo de algunos puntos estructurales relacionados. Para las fábricas subterráneas, la luz del arco del techo es grande, alcanzando los 24,36 m para el edificio principal de la fábrica, y el radio del arco del techo también es de 17 m. Durante el proceso de construcción, el propietario, el supervisor, la agencia de diseño y las partes de la construcción presentaron requisitos claros para controlar estrictamente la sobreexcavación y prohibir la subexcavación. Esto planteó requisitos más altos para nuestros topógrafos en términos de establecimiento de métodos. Después de repetidas comparaciones, finalmente decidimos usar una estación total combinada con una calculadora de programación para medir las coordenadas tridimensionales de la construcción en el sitio y luego realizar cálculos relacionados para liberar los puntos de la línea roja requeridos. Los hechos han demostrado que nuestro método es apropiado. razonable y los resultados obtenidos también son relativamente ideales. Lo siguiente se explicará en dos aspectos.

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