تدقيق لغوي: أ. موانا دبس
قائمة المحتويات
جهاز المحطة المتكاملة (Total Station) أو المحطة الشاملة هو أداةٌ بصريةٌ إلكترونية تستخدم للرصد المساحي الأرضي، والذي يجمع بين عدة أجهزةٍ ضمنه، فهو يجمع بين (ثيودليت إلكتروني) لقياس الزوايا الرأسية والأفقية، وجهاز قياس المسافات إلكترونياً (Electronic Distance Measurement (EDM))، وحاسوبٍ مدمجٍ على اللوحة لإجراء حسابات التثليث (علم المثلثات)، وذلك بعد جمع البيانات، وعندما يتمُّ استخدامهما مع تقنياتٍ أخرى، مثل: برامج رسم الخرائط، فإنهما قادران على تقديم حزمة المسح الشاملة، بدءًا من القياس وحتى رسم الخرائط. [1] [2]
ما هي قدرات المحطة الشاملة؟
1- يتمُّ من خلالها قياس متوسط الزوايا المتعدّدة.
2- يتمُّ أيضاً قياس متوسط المسافات المتعدّدة.
3- قياس الأبعاد الأفقية.
4- قياس المسافة بين أي نقطتين مُلاحظتين.
5- قياس ارتفاعات الأجسام على السطح.
6- قياس ثلاث إحداثيات للنقاط المرصودة المجهولة.
يمكن تنزيل البيانات التي تمَّ جمعها ومعالجتها في Total Station على أجهزة الحاسوب لمزيد من المعالجة. توتال ستيشن هو جهازٌ مدمجٌ، ويزن من 50 إلى 55 نيوتن، ويمكن لأي شخصٍ حمله بسهولةٍ إلى الميدان، ويتوفر في السوق محطاتٌ إجماليةٌ ذات دقةٍ مختلفةٍ في قياس الزوايا. [3] [4]
كيف تعمل المحطة الشاملة؟
تتكون محطة توتال من تلسكوبٍ وجهاز حاسوب وعاكس، وتعتمد هذه الأجهزة على القياس الكهرومغناطيسي للمسافات من خلال إشارات الموجات الدقيقة والأشعة تحت الحمراء، والتي تصدر من الجهاز متجهةً إلى العاكس لترتدَّ مرةً أخرى إلى الجهاز ليقوم بحساب المسافة التي قطعها الشعاع من خلال سرعة الموجة وزمن الارتداد.
يستقبل حاسوب المحطة الشاملة البيانات، ويقوم بمعالجتها لتزويد المُستخدم بالمعلومات التي يحتاج إليها، وتتمتع المحطة الشاملة بالقدرة على تخزين البيانات EDM على الجهاز، ويسمح بنقلها إلى جهاز حاسوبٍ لمزيد من التحليل، وبعض محطات التوتال يتمُّ التحكم بها عن بعد مما يسمح للمُستخدم بأخذ القياسات من مسافةٍ آمنة.
بعض محطات توتال ستيشن قادرةٌ على الاتصال بأجهزةٍ خارجية GPS، مما يسمح بدمج بيانات محطة توتال مع بيانات نظام تحديد المواقع العالمي (GPS)، والذي يوفر مسحًا أكثر دقةً، وهذه الميزة مفيدةٌ للمشاريع التي تتطلب مستوى عالٍ من الدقة. [5]
ما هي مكونات المحطة الشاملة؟
1- لوحة المفاتيح هي الجزء الأساسي من المحطة الشاملة في قسم المعالجات الدقيقة، والتي تحتوي على مفاتيح التبديل، والأوامر، والإضاءة، والطاقة.
2- قاعدة البيانات، تقوم بجمع المعلومات وتخزينها.
3- تستخدم العاكسات الحزم لأخذ التقديرات، وهي عبارة عن بلورةٍ عاكسة مبنيةٍ على شكل مربعات.
4- تمَّ تثبيت نظام Windows في المحطة الشاملة.
5- شاشات العرض الإلكترونية هي المسؤولة عن إظهار القيم المختلفة.
6- يمكن تخزين حوالي 4000 نقطة في كتابٍ إلكتروني.
7- يمكن نقل بيانات الكتاب الإلكتروني إلى جهاز حاسوبٍ شخصي.
8- لوحة التحكم تقوم بضبط جميع أنواع الأزرار.
9- البطاريات المُستخدمة للنيكل والكادميوم القابلة لإعادة الشحن، والتي يمكنها تشغيل من 2 إلى 10 ساعات. [4]
ما هي العمليات الهامة للمحطة الشاملة؟
1- قياس المسافة
تعدُّ أداة قياس المسافة الإلكترونية (EDM) جزءًا رئيسيًا من المحطة الشاملة، ويتراوح مداه من 2.8 كم إلى 4.2 كم، وتتراوح دقة القياس من 5 ملم إلى 10 ملم لكل كيلومتر قياس، ويتمُّ استخدامها مع أداة التعرف التلقائي على الهدف، والمسافة المُقاسة هي دائمًا مسافةٌ مائلةٌ من الجهاز إلى الجسم.
2- قياسات الزوايا
يتمُّ استخدام الثيودليت لقياس الزاوية الرأسية والأفقية لقياس الزوايا الأفقية، ويمكن اعتبار أي اتجاهٍ مناسبٍ بمثابة اتجاهٍ مرجعيٍّ لقياس الزاوية الرأسية، ويتمُّ أخذ الاتجاه الرأسي لأعلى (السمت) كاتجاه مرجعي، وتتراوح دقة قياس الزاوية من 2 إلى 6 ثواني.
3- معالجة البيانات
تمَّ تزويد هذه الأداة بمعالجٍ دقيقٍ يقوم بحساب متوسط الملاحظات المتعددة، وبمساعدة قياس مسافة المنحدر والزوايا الرأسية والأفقية عند توفير ارتفاع محور الجهاز والأهداف، ويقوم المُعالج الدقيق بحساب المسافة الأفقية وإحداثيات (X ،Y ،Z)، وهو قادرٌ على تطبيق تصحيحات درجة الحرارة والضغط على القياسات.
4- عرض
حدة العرض الإلكترونية قادرةٌ على عرض قيمٍ مختلفةٍ عند الضغط على المفاتيح المعنية، والنظام قادرٌ على عرض المسافة الأفقية، والمسافة الرأسية، والزوايا الأفقية والرأسية، والفرق في ارتفاعات نقطتين مرصودتين، وجميع الإحداثيات الثلاثة للنقاط المرصودة.
5- كتاب إلكتروني
النقطة المرصودة تسجل بياناتها ضمن دفتر ملاحظات إلكتروني مثل: CD تتراوح سعة دفتر الملاحظات الإلكتروني من 2000 نقطة إلى 4000 نقطة، ويستطيع المساح تفريغ البيانات المخزنة من دفتر الملاحظات على الكومبيوتر، وإعادة استخدام دفتر الملاحظات. [3]
ما هي المزايا الرئيسية لاستخدام المحطة الشاملة مقارنةً بأدوات المسح التقليدية؟
1- يتمُّ تنفيذ العمل الميداني بسرعةٍ كبيرة.
2- دقة القياس عالية.
3- يتمُّ التخلص من الأخطاء اليدوية المرتبطة بالتسجيل والقراءة.
4- يمكنك إعداد الأداة بسرعة على حاملٍ ثلاثي الأرجل بمساعدة هبوط الليزر، ويمكن استخدامه كأداةٍ متعددة التخصصات.
5- حساب الإحداثيات سريعٌ ودقيقٌ للغاية حتى التصحيحات لدرجة الحرارة والضغط يتمُّ إجراؤها تلقائيًا.
6- يمكن استخدام أجهزة الحاسوب في رسم الخرائط، ورسم الخطوط الكنتورية، والمقاطع العرضية.
7- يمكن إجراء استطلاعاتٍ متعددة من خلال موقع إعدادٍ واحد. [3] [4]
ما هي عيوب المحطة الشاملة؟
1- تكلفة الشراء المرتفعة.
2- أخطاء التشغيل قد تكون غير مرئية.
3- أن يتمتع مستخدمو الجهاز بمهاراتٍ عالية.
4- عمر البطارية منخفض.
5- أدوات التسوية يمكن أن تُسبّب مشاكل في الارتفاع. [4]
التطبيقات
1- الهندسة: تُستخدم محطات توتال لجمع البيانات لتصميم وبناء الطرق، والجسور، ومشاريع البنية التحتية الأخرى.
2- البناء: تُستخدم المحطات لجمع البيانات الخاصة بإنشاء المباني، لتخطيط الأساسات، والجدران، والأسقف.
3- مسح الأراضي: تستخدم محطات توتال في مسح الأراضي، لمسوحات الحدود، والمسوحات الطبوغرافية.
4- علم الآثار: تستخدم محطات توتال لجمع البيانات لدراسة المواقع الأثرية، ولرسم خرائط الآثار، وقياس القطع الأثري.
5- التعدين: تُستخدم محطات توتال لجمع البيانات اللازمة لتخطيط المناجم، ولتخطيط الأنفاق، ومواقع الرواسب المعدنية. [5]
المراجع البحثية
1- Jurovich Surveying. (2022, April 22). What’s a total station? | Surveyor equipment | Jurovich Surveying. Retrieved October 12, 2023
2- Vidyakar, V. (n.d.). What is Total station? Retrieved October 12, 2023
3- Mishra, G. (2021). Total Station in Surveying: Operation, Uses and Advantages. The Constructor. Retrieved October 12, 2023
4- What is Total Station? Types, Parts and Details. (n.d.). Civil Engineering. Retrieved October 12, 2023
5- Mak, H. (2023b). What is a Total Station? A Comprehensive Guide. Global GPS Systems. Retrieved October 12, 2023
