3.全站仪

1、机电工程测量的作用和内容
1）机电工程测量的作用
（1）安装定位：将图纸上的钢结构、设备或管线测设到实地。
（2）变形监测：已完成工程实体的变形监测，包括沉降观测和倾斜观测。
2）机电工程测量的主要内容
（1）设备安装放线、基础检查、验收。
（2）工序或过程测量。每道施工工序完工之后，都要通过测量检查工程各部位的实际位置及高程是否与设计要求相符合。
（3）变形观测。测定已安装设备在平面和高程方面产生的位移和沉降，收集整理各种变化资料，作为鉴定工程质量和验证工程设计、施工是否合理的依据。
（4）交工验收检测。
（5）工程竣工测量。

2、机电工程测量的特点
（1）工程测量贯穿于整个施工过程中。
（2）精度要求高。相比建筑工程测量，机电工程测量的精度误差要求要精确得多，一些精度要求较高的设备其标高和中心线要求近乎零偏差。
（3）工程测量工序与工程施工工序密切相关。
（4）机电工程测量受施工环境因素影响大，测量标志极易被损坏。

3、机电工程测量的原则和要求
1）机电工程测量的原则
工程测量应遵循"由整体到局部，先控制后细部"的原则，即先依据建设单位提供的永久基准点、线为基准，然后测设出各个部位设备的准确位置。
2）工程测量的要求
（1）保证测设精度，满足设计要求，减少误差累积。
（2）检核是测量工作的灵魂。应对测量工作的全过程进行全面的复核及确认，保证测量结果的准确性。检核分为:仪器检核、资料检核、计算检核、放样检核和验收检核。

4、机电工程测量的基本原理与方法
1）高程测量

确定地面点高程的测量工作。

某一点的高程一般是指这点沿铅垂线方向到大地水准面的距离，又称海拔或绝对高程。
高程分为绝对高程和相对高程。
我国规定以黄海平均海水面作为高程的基准面（绝对±0.000） , 并在青岛设立水准原点，作为全国高程的起算点。地面点高出水准面的垂直距离称为“绝对高程”。
选定任一水准面作为高程起算的基准面，这处水准面称为假定水准面。地面任一侧点与假定水准面的垂直距离称为“相对高程”。标高是一种相对高程，比如房屋建筑中一般把室内地坪作为±0.000点，以此得到的相对高程为标高。
测量高程通常采用的方法有：水准测量、三角高程测量和气压高程测量。
（1）水准测量
测量原理：利用一条水平视线，并借助于竖立在地面点上的标尺，来测定地面上两点之间的高差，然后根据其中一点的高程来推算出另外一点高程的方法。
①测量方法：高差法和仪高法。
高差法：利用水准仪和水准尺测定待测点与已知点之间的高差，通过计算得到待定点的高程的水准测量方法。
仪高法：利用水准仪和水准尺，只需计算一次水准仪的高程，就可以简便地测算几个前视点的高程的水准测量方法。
③特点：最精密水准测量的方法。主要用于国家水准网的建立。除了国家等级的水准测量之外，还有普通水准测量。它采用精度较低的仪器（水准仪）, 测算手续也比较简单，广泛用于国家等级的水准网内的加密，或独立地建立测图和一般工程施工的高程控制网，以及用于线路水准和面水准的测量工作。
④测量仪器：水准仪和标尺。
（2）三角高程测量
①测量原理：三角高程测量是指通过观测两个控制点的水平距离和天顶距（或高度角）来求两点间高差的方法。
②特点：观测方法简单，受地形条件限制小，是测定大地控制点高程的基本方法。例如：在山区或地形起伏较大的地区测定地面点高程时，采用水准测量进行高程测量一般难以进行，实际工作中常采用三角高程测量的方法施测。测量精度的影响因素：距离误差、垂直角误差、大气垂直折光误差、仪器高和视标高的误差。
③测量仪器：经纬仪、全站仪和（激光）测距仪。
（3）气压高程测量
①测量原理：根据大气压力随高程而变化的规律，用气压计进行高程测量的一种方法。
②特点：由于大气压力受气象变化的影响较大，因此气压高程测量比水准测量和三角高程测量的精度都低，主要用于低精度的高程测量。但它的优点是在观测时点与点之间不需要通视，使用方便、经济和迅速。
③测量仪器：最常用的仪器为空盒气压计和水银气压计。
2）基准线测量
基准线测量原理是利用经纬仪和检定钢尺，根据两点成一直线原理测定基准线。测定待定位点的方法：①水平角测量②竖直角测量。
（1）保证量距精度的方法量距精度以两测回的差数与距离之比表示。
（2）安装基准线的设置平面安装基准线不少于纵横两条。
（3）安装标高基准点的设置相邻安装基准点高差应在0.5mm以内。
（4）沉降观测点的设置沉降观测采用二等水准测量方法。

1、机电工程测量的程序
确认永久基准点、线→
设置基础纵横中心线→
设置基础标高基准点→
设置沉降观测点→
安装过程测量控制→
实测记录等。

2.机电工程中常见的工程测量
2）生产设备安装的测量
（1）安装基准线的测设：中心标板应在浇灌基础时，配合土建埋设，也可待基础养护期满后再埋设。放线就是根据施工图，按建筑物的定位轴线来测定机械设备的纵、横中心线并标注在中心标板上，作为设备安装的基准线。设备安装基准线不少于纵、横两条。
（2）安装标高基准点的测设：标高基准点一般埋设在基础边缘且便于观测的位置。标高基准点一般有两种：一种是简单的标高基准点；另一种是预埋标高基准点。例如，简单的标高基准点一般作为独立设备安装的基准点；预埋标高基准点主要用于连续生产线上的设备在安装时使用。
（3）连续生产设备只能有一条纵向基准线和一个预埋标高基准点。
3）管线工程的测量
（3）测量方法
①管线中心定位的测量方法
定位的依据：地面上已有建筑物、控制点
例如，管线的主点位置已在设计时确定，管线中心定位就是将主点位置测设到地面上去，并用木桩或混凝土桩标定。管线的起点、终点及转折点称为管道的主点。
②管线高程控制的测量方法
为了便于管线施工时引测高程及管线纵、横断面测量，应沿管线设置临时水准点。其定位偏差应符合规定。例如，水准点一般都选在旧建筑物墙角、台阶和基岩等处。如无适当的地物，应提前埋设临时标桩作为水准点。
③地下管线工程测量
地下管线工程测量必须在回填前进行，要测量出管线的起止点、窨井的坐标和管顶标高，再根据测量资料编绘竣工平面图和纵断面图。
4）长距离输电线路钢塔架（铁塔）基础施工的测量
（1）长距离输电线路定位并经检查后，可根据起、止点和转折点及沿途障碍物的实际情况，测设钢塔架基础中心桩，其直线投点允许偏差和基础之间的距离丈量允许偏差应符合规定。中心桩测定后，一般采用十字线法或平行基线法进行控制，控制桩应根据中心桩测定，其允许偏差应符合规定。
（2）当采用钢尺量距时，其丈量长度不宜大于80m，同时，不宜小于20m。
（3）考虑架空送电线路钢塔之间的弧垂综合误差不应超过确定的裕度值，一段架空送电线路，其测量视距长度，不宜超过400m。
（4）大跨越档距测量。在大跨越档距之间，通常采用电磁波测距法或解析法测量。

3、水准测量法的技术要求
（1）各等级的水准点，应埋设水准标石。
水准点应选在土质坚硬、便于长期保存和使用方便的地点。
墙水准点应选设于稳定的建筑物上，点位应便于寻找、保存和引测。
一个测区及其周围至少应有3个水准点。水准点之间的距离，一般地区应为1 3km，工厂区宜小于1km。
（2）水准观测应在标石埋设稳定后进行
两次观测高差较差超限时应重测。二等水准应选取两次异向合格的结果。当重测结果与原测结果分别比较，其较差均不超过限值时，应取三次结果的平均数。
（3）设备安装过程中，测量时应注意点
最好使用一个水准点作为高程起算点。当厂房较大时，可以增设水准点，但其观测精度应提高。
（4）水准测量所使用的仪器及水准尺，应符合下列规定：
①水准仪视准轴与水准管轴的夹角，DS1型不应超过15″ ，DS3型不应超过20″。
②水准尺上的米间隔平均长与名义长之差，对于锢钢尺，不应超过0.15mm;对于双面水准尺，不应超过0.5mm。

4、施工过程控制测量的基本要求
（1）建筑物及设备安装的控制测量，应按设计要求布设，点位应选择在通视良好、利于长期保存的地方。主要设备中心线端点，应埋设混凝土固定标桩。
（2）设备安装时高程控制的水准点，可由厂区给定的标高基准点，引测至稳固的建筑物或主要设备的基础上。引测的精度，不应低于原水准的等级要求。

1、水准仪
用来测量标高和高程。测量控制网标高基准点，厂房、大型设备基础沉降观察。连续生产线设备测量控制网标高基准点的测设，安装过程中对设备安装标高的控制测量。

2、经纬仪
用于控制、地形和施工放样测量。水平角、竖直角；纵、横中心线、垂直度。
例如：机电工程建筑物建立平面控制网的测量，厂房柱安装垂直度的控制测量。用于测量纵、横中心线，建立安装测量控制网并在安装全过程进行测量控制。

3、全站仪
具有角度测量、距离（斜距、平距、高差）测量、三维坐标测量、导线测量、交会定点测量和放样测量等多种用途。水平角测量、水平距离测量
3）全自动全站仪（测量机器人）的应用
（1）海底管道水下机器人检测技术水下检测机器人具有作业深度深、范围大、作业时间长等优点。
（2）BIM放样机器人适用于机电系统众多、管线错综复杂、空间结构繁复多变等环境下施工。

4、其他测量仪器

1）电磁波测距仪
（1）电磁波测距仪的分类电磁波测距仪按其所采用的载波可分为：
①用微波段的无线电波作为载波的微波测距仪
②用激光作为载波的激光测距仪③用红外光作为载波的红外测距仪
2）激光测量仪器
激光测量仪器是指装有激光发射器的各种测量仪器。这类仪器较多，其共同点是将一个氦氖激光器与望远镜连接，把激光束导入望远镜筒，并使其与视准轴重合。利用激光束方向性好、发射角小、亮度高、红色可见等优点，形成一条鲜明的准直线，作为定向定位的依据。

1、机电工程测量的作用和内容
1）机电工程测量的作用
（1）安装定位：将图纸上的钢结构、设备或管线测设到实地。
（2）变形监测：已完成工程实体的变形监测，包括沉降观测和倾斜观测。
2）机电工程测量的主要内容
（1）设备安装放线、基础检查、验收。
（2）工序或过程测量。每道施工工序完工之后，都要通过测量检查工程各部位的实际位置及高程是否与设计要求相符合。
（3）变形观测。测定已安装设备在平面和高程方面产生的位移和沉降，收集整理各种变化资料，作为鉴定工程质量和验证工程设计、施工是否合理的依据。
（4）交工验收检测。
（5）工程竣工测量。

2、机电工程测量的特点
（1）工程测量贯穿于整个施工过程中。
（2）精度要求高。相比建筑工程测量，机电工程测量的精度误差要求要精确得多，一些精度要求较高的设备其标高和中心线要求近乎零偏差。
（3）工程测量工序与工程施工工序密切相关。
（4）机电工程测量受施工环境因素影响大，测量标志极易被损坏。

3、机电工程测量的原则和要求
1）机电工程测量的原则
工程测量应遵循"由整体到局部，先控制后细部"的原则，即先依据建设单位提供的永久基准点、线为基准，然后测设出各个部位设备的准确位置。
2）工程测量的要求
（1）保证测设精度，满足设计要求，减少误差累积。
（2）检核是测量工作的灵魂。应对测量工作的全过程进行全面的复核及确认，保证测量结果的准确性。检核分为:仪器检核、资料检核、计算检核、放样检核和验收检核。

4、机电工程测量的基本原理与方法
1）高程测量

确定地面点高程的测量工作。

某一点的高程一般是指这点沿铅垂线方向到大地水准面的距离，又称海拔或绝对高程。
高程分为绝对高程和相对高程。
我国规定以黄海平均海水面作为高程的基准面（绝对±0.000） , 并在青岛设立水准原点，作为全国高程的起算点。地面点高出水准面的垂直距离称为“绝对高程”。
选定任一水准面作为高程起算的基准面，这处水准面称为假定水准面。地面任一侧点与假定水准面的垂直距离称为“相对高程”。标高是一种相对高程，比如房屋建筑中一般把室内地坪作为±0.000点，以此得到的相对高程为标高。
测量高程通常采用的方法有：水准测量、三角高程测量和气压高程测量。
（1）水准测量
测量原理：利用一条水平视线，并借助于竖立在地面点上的标尺，来测定地面上两点之间的高差，然后根据其中一点的高程来推算出另外一点高程的方法。
①测量方法：高差法和仪高法。
高差法：利用水准仪和水准尺测定待测点与已知点之间的高差，通过计算得到待定点的高程的水准测量方法。
仪高法：利用水准仪和水准尺，只需计算一次水准仪的高程，就可以简便地测算几个前视点的高程的水准测量方法。
③特点：最精密水准测量的方法。主要用于国家水准网的建立。除了国家等级的水准测量之外，还有普通水准测量。它采用精度较低的仪器（水准仪）, 测算手续也比较简单，广泛用于国家等级的水准网内的加密，或独立地建立测图和一般工程施工的高程控制网，以及用于线路水准和面水准的测量工作。
④测量仪器：水准仪和标尺。
（2）三角高程测量
①测量原理：三角高程测量是指通过观测两个控制点的水平距离和天顶距（或高度角）来求两点间高差的方法。
②特点：观测方法简单，受地形条件限制小，是测定大地控制点高程的基本方法。例如：在山区或地形起伏较大的地区测定地面点高程时，采用水准测量进行高程测量一般难以进行，实际工作中常采用三角高程测量的方法施测。测量精度的影响因素：距离误差、垂直角误差、大气垂直折光误差、仪器高和视标高的误差。
③测量仪器：经纬仪、全站仪和（激光）测距仪。
（3）气压高程测量
①测量原理：根据大气压力随高程而变化的规律，用气压计进行高程测量的一种方法。
②特点：由于大气压力受气象变化的影响较大，因此气压高程测量比水准测量和三角高程测量的精度都低，主要用于低精度的高程测量。但它的优点是在观测时点与点之间不需要通视，使用方便、经济和迅速。
③测量仪器：最常用的仪器为空盒气压计和水银气压计。
2）基准线测量
基准线测量原理是利用经纬仪和检定钢尺，根据两点成一直线原理测定基准线。测定待定位点的方法：①水平角测量②竖直角测量。
（1）保证量距精度的方法量距精度以两测回的差数与距离之比表示。
（2）安装基准线的设置平面安装基准线不少于纵横两条。
（3）安装标高基准点的设置相邻安装基准点高差应在0.5mm以内。
（4）沉降观测点的设置沉降观测采用二等水准测量方法。

1、机电工程测量的程序
确认永久基准点、线→
设置基础纵横中心线→
设置基础标高基准点→
设置沉降观测点→
安装过程测量控制→
实测记录等。

2.机电工程中常见的工程测量
2）生产设备安装的测量
（1）安装基准线的测设：中心标板应在浇灌基础时，配合土建埋设，也可待基础养护期满后再埋设。放线就是根据施工图，按建筑物的定位轴线来测定机械设备的纵、横中心线并标注在中心标板上，作为设备安装的基准线。设备安装基准线不少于纵、横两条。
（2）安装标高基准点的测设：标高基准点一般埋设在基础边缘且便于观测的位置。标高基准点一般有两种：一种是简单的标高基准点；另一种是预埋标高基准点。例如，简单的标高基准点一般作为独立设备安装的基准点；预埋标高基准点主要用于连续生产线上的设备在安装时使用。
（3）连续生产设备只能有一条纵向基准线和一个预埋标高基准点。
3）管线工程的测量
（3）测量方法
①管线中心定位的测量方法
定位的依据：地面上已有建筑物、控制点
例如，管线的主点位置已在设计时确定，管线中心定位就是将主点位置测设到地面上去，并用木桩或混凝土桩标定。管线的起点、终点及转折点称为管道的主点。
②管线高程控制的测量方法
为了便于管线施工时引测高程及管线纵、横断面测量，应沿管线设置临时水准点。其定位偏差应符合规定。例如，水准点一般都选在旧建筑物墙角、台阶和基岩等处。如无适当的地物，应提前埋设临时标桩作为水准点。
③地下管线工程测量
地下管线工程测量必须在回填前进行，要测量出管线的起止点、窨井的坐标和管顶标高，再根据测量资料编绘竣工平面图和纵断面图。
4）长距离输电线路钢塔架（铁塔）基础施工的测量
（1）长距离输电线路定位并经检查后，可根据起、止点和转折点及沿途障碍物的实际情况，测设钢塔架基础中心桩，其直线投点允许偏差和基础之间的距离丈量允许偏差应符合规定。中心桩测定后，一般采用十字线法或平行基线法进行控制，控制桩应根据中心桩测定，其允许偏差应符合规定。
（2）当采用钢尺量距时，其丈量长度不宜大于80m，同时，不宜小于20m。
（3）考虑架空送电线路钢塔之间的弧垂综合误差不应超过确定的裕度值，一段架空送电线路，其测量视距长度，不宜超过400m。
（4）大跨越档距测量。在大跨越档距之间，通常采用电磁波测距法或解析法测量。

3、水准测量法的技术要求
（1）各等级的水准点，应埋设水准标石。
水准点应选在土质坚硬、便于长期保存和使用方便的地点。
墙水准点应选设于稳定的建筑物上，点位应便于寻找、保存和引测。
一个测区及其周围至少应有3个水准点。水准点之间的距离，一般地区应为1 3km，工厂区宜小于1km。
（2）水准观测应在标石埋设稳定后进行
两次观测高差较差超限时应重测。二等水准应选取两次异向合格的结果。当重测结果与原测结果分别比较，其较差均不超过限值时，应取三次结果的平均数。
（3）设备安装过程中，测量时应注意点
最好使用一个水准点作为高程起算点。当厂房较大时，可以增设水准点，但其观测精度应提高。
（4）水准测量所使用的仪器及水准尺，应符合下列规定：
①水准仪视准轴与水准管轴的夹角，DS1型不应超过15″ ，DS3型不应超过20″。
②水准尺上的米间隔平均长与名义长之差，对于锢钢尺，不应超过0.15mm;对于双面水准尺，不应超过0.5mm。

4、施工过程控制测量的基本要求
（1）建筑物及设备安装的控制测量，应按设计要求布设，点位应选择在通视良好、利于长期保存的地方。主要设备中心线端点，应埋设混凝土固定标桩。
（2）设备安装时高程控制的水准点，可由厂区给定的标高基准点，引测至稳固的建筑物或主要设备的基础上。引测的精度，不应低于原水准的等级要求。

1、水准仪
用来测量标高和高程。测量控制网标高基准点，厂房、大型设备基础沉降观察。连续生产线设备测量控制网标高基准点的测设，安装过程中对设备安装标高的控制测量。

2、经纬仪
用于控制、地形和施工放样测量。水平角、竖直角；纵、横中心线、垂直度。
例如：机电工程建筑物建立平面控制网的测量，厂房柱安装垂直度的控制测量。用于测量纵、横中心线，建立安装测量控制网并在安装全过程进行测量控制。

4、其他测量仪器

1）电磁波测距仪
（1）电磁波测距仪的分类电磁波测距仪按其所采用的载波可分为：
①用微波段的无线电波作为载波的微波测距仪
②用激光作为载波的激光测距仪③用红外光作为载波的红外测距仪
2）激光测量仪器
激光测量仪器是指装有激光发射器的各种测量仪器。这类仪器较多，其共同点是将一个氦氖激光器与望远镜连接，把激光束导入望远镜筒，并使其与视准轴重合。利用激光束方向性好、发射角小、亮度高、红色可见等优点，形成一条鲜明的准直线，作为定向定位的依据。