MONMOS – СИСТЕМА ДЛЯ ВЫСОКОТОЧНЫХ ПРОМЫШЛЕННЫХ ИЗМЕРЕНИЙ
Фрейдин А. Я., "Геостройизыскания"
Фирма Sokkia хорошо известна в нашей стране, прежде всего, как производитель электронных тахеометров, цифровых и оптических нивелиров. На самом деле спектр выпускаемого компанией оборудования намного шире. Sokkia производит GPS оборудование, электронные теодолиты, лазерные нивелиры, промышленные измерительные системы и многое другое. В этой статье речь пойдет о промышленной измерительной системе MONMOS, которая мало известна в нашей стране, но уже многие годы успешно эксплуатируется за рубежом.
Название MONMOS произошло от английского Mono Mobile 3-D Station. MONMOS является трехмерной высокоточной системой контроля геометрических параметров различных инженерных сооружений, конструкций с последующим анализом полученных расхождений между проектными значениями и фактическими измеренными координатами.
Система состоит из трех основных частей: высокоточного электронного тахеометра NET 1200, контроллера на базе КПК с программным обеспечением 3-Dim Observer и программного обеспечения 3-Dim для персонального компьютера.
Рис. 1
Электронный тахеометр NET 1200 (рис. 1) - это уникальный прибор. Имея угловую точность 1" и точность измерения расстояний до отражающих пленок +(0.6 + 2 ppm x D ) мм, он обеспечивает определение пространственных координат точек в пределах 1 мм на расстоянии до 100 метров. NET 1200 предоставляет возможность оперативного выбора одного из трех основных режимов измерения расстояния (безотражательный, по призме и по отражающим пленкам), что повышает удобство работы оператора и обеспечивает гибкий подход при решении сложных, нестандартных задач. Основные технические характеристики электронного тахеометра NET 1200 приведены в таблице 1.
Рис. 2
Для обеспечения высокой точности измерений мало иметь точный прибор, необходимы также специальные марки для размещения на измеряемом объекте. Фирма Sokkia предлагает целый набор марок с пленочными отражателями (рис.2), которые могут закрепляться на объекте с помощью магнитных креплений. Их основным назначением является точное позиционирование на определяемых точках.
Вторая составная часть системы MONMOS - это контроллер с программой 3-Dim Observer (рис.1). Управляющий терминал выполнен на базе карманного компьютера с операционной системой Windows CE. Прибор имеет улучшенную функциональность благодаря наличию клавиатуры и сенсорного экрана, используемых для ввода и редактирования данных. Объем памяти контроллера практически не ограничен за счет использования сменных SD карт памяти. Прочный корпус прибора изготовлен из магниевого сплава, что обеспечивает надежную защиту от ударов, вибрации, пыли и влаги. Цветной TFT экран с возможностью подсветки дает четкое изображение даже при неблагоприятных условиях освещения.
 Рис. 3 |
 Рис. 4 |
Контроллер обеспечивает управление тахеометром, накопление и анализ получаемых данных. Программа 3-Dim Observer обеспечивает быстрый выбор режима измерений, типа визирных целей, импорт проектных координат. Одна из основных задач программы - привязка в систему координат измеряемого объекта. Представим следующую ситуацию. Объект "А" при проектировании имел систему координат XYZ (рис.3). При монтаже на сборочной площадке объект имеет положение, показанное на рис.4, т.е. ось Z отклонена от вертикального положения на произвольный угол. Программа 3-Dim Observer позволяет, измерив характерные точки конструкции, задать проектную систему координат и проводить дальнейшие измерения в ней, облегчая сравнение проектных и непосредственно измеренных координат. Технические характеристики контроллера и основные функции программы 3-Dim Observer приведены в таблице 2.
Третья составная часть системы MONMOS - это программа 3-Dim. Исходными данными для работы программы являются результаты полевых измерений, которые возможно получать как напрямую из тахеометра NET 1200, так и из контроллера. Кроме этого, в качестве исходных, используются проектные данные, поступающие из проектирующих систем в графическом и табличном видах. В дальнейшем принятые данные используются для сравнения проектных и измеренных значений, фильтрации недоброкачественных результатов, построения векторов ошибок. 3-Dim дает возможность провести процедуру оптимизации допусков, позволяющим уменьшить трудозатраты при доводке деталей.
Физический смысл процесса заключается во взаимном ориентировании запроектированной и измеренной модели с целью минимизации расхождений.
Помимо этого, программа 3- DIM позволяет производить контроль геометрического положения точек относительно друг друга, производить статистический анализ полученных отклонений. Основные функции программы приведены в таблице 3.
Система MONMOS обычно используется на заводах, где к точности геометрических параметров производимой продукции предъявляются очень высокие требования, а сами изделия достигают значительных размеров. Система MONMOS широко используется на ведущих судоверфях Европы, Кореи и США. Она нашла применение в авиастроительной промышленности, при сборке вагонов для скоростных поездов, при выходном контроле на заводах металлоконструкций, при монтаже оборудования прокатных станов и целлюлозно-бумажных комбинатов. Многолетний опыт использования, постоянно совершенствующаяся конструкция аппаратной части, развитие программного обеспечения делают систему MONMOS незаменимым помощником на целом ряде производств.
