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Estación Total | Aprende todo sobre esta herramienta topográfica

abril 19, 2022
estación total

¿Cómo ha cambiado la topografía?

El desarrollo de las estaciones totales ha aumentado notablemente la productividad en la profesión topográfica de las siguientes maneras:

En primer lugar, precisión mejorada: Mientras que las mediciones de coordenadas del teodolito se realizan de la manera tradicional (trigonometría y triangulación), los ángulos se miden mediante escaneo electroóptico con un alto grado de precisión (hasta 0,5 segundos de arco).  

Además, un inconveniente de los teodolitos tradicionales es que requieren una línea de visión entre dos puntos; ahora la tecnología GPS puede ser utilizada por una estación total para incluir puntos no vistos en el levantamiento.

Otros aumentos en la productividad se deben a la eficiencia y la funcionalidad: Una ventaja es que muchas Estaciones Totales, son robóticas, esto significa que pueden operarse a distancia, por lo que solo requieren un topógrafo en el campo, en lugar de los dos tradicionales. Por ejemplo, el controlador robótico puede transmitir la vista de la estación total a un topógrafo en un punto remoto, quien puede realizar mediciones y cambiar el área objetivo sin regresar a la estación total.

Las estaciones totales también incluyen tecnología de captura de imágenes actualizada, que puede registrar cualquier imagen o vista de pantalla del sitio de levantamiento, lo que elimina la necesidad de costosas revisiones y produce imágenes de alta resolución de las condiciones del sitio.

¿Y sabías que un problema tradicional para los topógrafos es simplemente el papel mojado? Una estación total tiene documentación electrónica y funciones de dibujo, lo que reduce la necesidad de notas de campo en papel.

Finalmente, los datos procesados ​​y almacenados en la Estación Total se pueden descargar a otros sistemas informáticos, para archivarlos o distribuirlos, o para utilizarlos con otras aplicaciones, como software de mapas.

En el siglo XXI, las Estaciones Totales han reemplazado al teodolito manual como la herramienta de campo esencial del topógrafo.

Si quieres saber más sobre la topografía, te dejo los siguientes post 👇🏽

Pero, ahora nos hacemos la siguiente pregunta:

¿Qué es una estación total?

Una estación total es una pieza de equipo topográfico que consta de un teodolito de tránsito electrónico integrado con tecnología electrónica de medición de distancia. Esto permite que una estación total mida con precisión los ángulos verticales y horizontales desde el dispositivo hasta un punto designado en la distancia. Estos dispositivos usan computadoras para recopilar esos datos y realizar todos los cálculos de medición necesarios.

Las estaciones totales están alineadas hacia el objeto por un operador que las apunta al objeto deseado usando un telescopio. Una vez que el objeto de destino está alineado en la cruz, la estación total medirá automáticamente todas las distancias y ángulos desde el punto girando automáticamente sobre un trípode, registrando todas esas medidas y poniéndolas a disposición del operador.

Son extremadamente útiles al inspeccionar sitios y recopilar datos. Con las estaciones totales manuales, tendrá un operador en la estación total y el otro sosteniendo un sensor reflectante. Para cada medición, el operador de la estación total tiene que alinear el reflector en la cruz del telescopio.

Con una estación total automática, el trabajo topográfico se puede realizar con una sola persona en el suelo, ya que la estación total encontrará automáticamente el sensor reflectante y se alineará.

Una estación total de equipo topográfico tiene cuatro funciones principales:

Medición de ángulo

Las estaciones totales utilizan tecnología de exploración óptica compleja para medir códigos de barras digitales muy detallados que están grabados en componentes reflectantes. Esto ayuda a la estación total a orientar las distancias y ángulos entre objetos físicos. Una estación total de gama alta puede ser capaz de medir ángulos de hasta 0,5 segundos de arco.

Medida de distancia

Las estaciones totales utilizan señales portadoras infrarrojas moduladas para determinar la distancia entre ellas y sus objetos de destino. Cuando esta luz infrarroja se refleja en un prisma o en un objeto medido, una estación total determina la distancia entre ella y el objeto reflectante. La mayoría de las estaciones totales dependen de prismas reflectantes para determinar la distancia, pero las estaciones totales que no necesitan prismas se denominan estaciones totales sin reflector.

Medición de coordenadas

Las estaciones totales pueden usar trigonometría y triangulación para determinar las coordenadas de puntos desconocidos. Estos dispositivos pueden determinar coordenadas siempre que haya una línea de visión sin restricciones entre la estación total y el punto deseado. Algunas estaciones totales también pueden estar equipadas con sistemas globales de navegación por satélite (GNSS) que facilitan aún más la determinación de las coordenadas.

Procesamiento de datos

Algunas estaciones totales tienen computadoras integradas que pueden realizar funciones básicas, pero otras están diseñadas para escribir datos en computadoras portátiles externas. En cualquier caso, los datos topográficos se pueden descargar de una estación total a una computadora de escritorio o portátil externa para realizar procesos de análisis más complejos.

Aplicación de la estación total

Hay varias aplicaciones diferentes en las que puede usar uno de estos dispositivos. Estos son algunos ejemplos de aplicaciones comunes para la estación total:

  • Construcción: Dado que la construcción depende cada vez más del modelado de información de edificios (BIM), el uso de información topográfica precisa de las estaciones totales es muy importante en esta industria. El uso de estaciones totales en la construcción reduce sustancialmente los costos de mano de obra.
  • Minería: Una empresa minera puede usar una estación total para determinar las ubicaciones absolutas de los techos, paredes y pisos del túnel. Luego, esta información es procesada por programas CAD, que ayudan a las empresas mineras a diseñar el diseño de los túneles.
  • Meteorología: Las estaciones totales también se utilizan en meteorología para rastrear las ubicaciones de los globos meteorológicos. Estos dispositivos facilitan la determinación de los movimientos de los globos meteorológicos en vientos de nivel superior. Las estaciones totales también se pueden usar en aplicaciones de pronóstico del tiempo para la aviación y se pueden usar para determinar la altura de las capas de nubes. Por último, los meteorólogos también pueden usar estaciones totales para determinar pronósticos para lanzamientos de cohetes.

Las estaciones totales son increíbles piezas de tecnología topográfica que permiten a los topógrafos, contratistas y capataces obtener mediciones precisas y reducir las horas de trabajo y las posibilidades de inexactitud en sus encuestas.

Partes de una estación total

partes de una estación total

Ventajas de la estación total

1. Facilidad de uso

Este instrumento es fácil e instintivo de usar. Pueden medir la distancia y las estimaciones horizontales al mismo tiempo, y simplifican el cálculo del norte – este (coordenadas).

En este sentido, el topógrafo puede ocupar una mayor cantidad de su tiempo y energía en el diseño básico y en cuestiones perspicaces.

2. Trabajo rápido

Las estaciones totales pueden recopilar la información muy rápidamente, por lo que el topógrafo puede entrar y salir del campo de manera eficiente y rápida.

3. Comodidad

La estación total ofrece una configuración rápida y conveniente. Mediante el uso de una estación total, el topógrafo puede trabajar y realizar múltiples levantamientos desde un punto de estación.

4. Precisión

La estación total es más precisa a una fracción de segundo de arco, así como para medir distancias a centésimas de pie sobre miles de pies.

5. Interfaz CAD

La estación total puede descargar fácilmente información de revisión a un programa de dibujo asistido por PC (CAD).

6. Evita errores manuales

El trabajo de campo se realiza con extrema rapidez y se eliminan los errores manuales asociados con el trabajo de campo y el registro.

7. Cálculos rápidos

El cálculo de coordenadas es muy rápido y preciso. Incluso las correcciones de temperatura y presión se realizan automáticamente.

8. Fácil integración informática

La elaboración de mapas, el trazado de contornos y las secciones transversales pueden obtenerse mediante el uso de datos sin procesar en computadoras. Las escalas y los intervalos de contorno se pueden cambiar en poco tiempo.

¿Cómo usar la estación total?

1. Configuración del trípode

Las patas del trípode se fijan de manera que estén espaciadas por igual. La cabeza del soporte del trípode también debe estar nivelada (aproximadamente). La posición del cabezal de pie debe fijarse de modo que la parte superior del soporte quede exactamente sobre la marca de la estación.

2. Montaje de la estación total

Después de fijar la estación total en un punto particular, la estación total se monta en el soporte. Con una mano, el instrumento se apoya sobre el soporte, mientras que con la otra mano, se debe fijar el tornillo de centrado.

3. Nivelación de la estación total

Luego, los tornillos de la pata niveladora se cambian de tal manera que el punto de revisión quede a la mitad de la unidad óptica. Las patas del trípode también se cambian para que la burbuja quede en el centro.

A partir de ese punto, la burbuja de aire se ajusta en correspondencia con el tornillo de pie sobrante y se lleva al centro girando el tornillo.

A partir de ese punto, la burbuja de aire se ajusta en correspondencia con el tornillo de pie sobrante y se lleva al centro girando el tornillo.

4. Verificación Electrónica De La Nivelación

En primer lugar, el instrumento se enciende después de presionar y mantener presionado el botón «ON» que se encuentra en el teclado. Se escucha un sonido una vez que se enciende el instrumento.

Después de que se muestra la pantalla, se elige la función. Luego se cambian los tornillos del nivel del pie para que la burbuja electrónica también esté enfocada.

De nuevo, el instrumento se pivota a 90 grados y se repite el ciclo.

5. Ajuste de la imagen y enfoque en la cruz

Luego se sueltan las cinchas horizontales y verticales y el telescopio apunta a cualquier base de luz que no tenga rasgos distintivos. En ese momento, se cambia el retículo hasta que la imagen resulta estar perfectamente enfocada.

En ese momento, el telescopio se centra en el objetivo y se cambia el anillo central hasta que el objetivo esté particularmente enfocado. La evacuación del paralaje se garantiza entonces moviendo la cabeza gradualmente hacia un lado.

6. Tomando las Medidas

Una vez que se han completado los pasos anteriores, la estación total se puede usar para tomar las medidas u observaciones.

A continuación todo lo descrito en video:

Créditos: INATEC

Tipos de estación total

1. Estación Total Mecánica

Las estaciones totales mecánicas son confiables y precisas, y hacen que la topografía sea rápida y fácil. No ofrecen operación de control remoto ni funciones automatizadas, sin embargo, la operación generalmente requiere dos personas.

2. Estación total robótica

Estas Estaciones Totales tienen en cuenta los alojamientos más innovadores. Brindan capacidades de controlador ampliadas y solo necesitan un solo operador, y tienen en cuenta la seguridad ampliada en el panorama de las pruebas debido a su nueva capacidad para trabajar de una buena manera.

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