ESTACION TOTAL. PRESENTACION Las actividades relacionadas al levantamiento topográfico han sido modificadas tremendamente durante las pasadas décadas.

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1 ESTACION TOTAL

2 PRESENTACION Las actividades relacionadas al levantamiento topográfico han sido modificadas tremendamente durante las pasadas décadas por la incorporación de instrumentos de última tecnología entre los que se puede mencionar el GPS y la Estación Total. Es necesario resaltar que la característica de mayor importancia en esta modificación se evidencia en el proceso de captura, almacenamiento, cálculo y transmisión de los datos de campo, así como en la representación gráfica de los mismos; esto ha traído como consecuencia la posibilidad de obtener un producto final con mayor precisión y rapidez.

3 La primera estación total encontrada es de Trimble modelo GEODIMETER de 1971, luego el modelo GUPPY fabricada en 1976 por TOPCON, entre otras. Al ser una suma de instrumentos su avance va en función de la innovación tecnológica de sus diferentes componentes, en 1990 se comercializo la E.T. Robótica, 1993 se sumo la recepción GPS, y en 2003 la tecnología R-Track para el rastreo de señal LC2, permite que el trabajo con una estación total sea más dinámico y de gran precisión. En relación al manejo de información inicialmente se leía en display y se transcribía en la libreta de campo; luego al aparecer las libretas electrónicas esta información era pasada al ordenador con el programa usado según el modelo o marca. Actualmente los equipos tienen micro procesadores incluidos que permiten realizar varias etapas en paralelo. Podemos encontrar equipos fabricados por empresas como SOKKIA, LEICA, STONE, SPECTRA, PENTAX, NIXON, TOPCON, etc. HISTORIA

4 Se denomina estación total a un instrumento electro-óptico utilizado en topografía, cuyo funcionamiento se apoya en la tecnología electrónica. Consiste en la incorporación de un distanciómetro y un microprocesador a un teodolito electrónico. Algunas de las características que incorpora, y con las cuales no cuentan los teodolitos, son una pantalla alfanumérica de cristal líquido (LCD), leds de avisos, iluminación independiente de la luz solar, calculadora, distanciómetro, trackeador (seguidor de trayectoria) y la posibilidad de guardar información en formato electrónico, lo cual permite utilizarla posteriormente en ordenadores personales. Vienen provistas de diversos programas sencillos que permiten, entre otras capacidades, el cálculo de coordenadas en campo, replanteo de puntos de manera sencilla y eficaz y cálculo de acimutes y distancias. ESTACION TOTAL:

5  Las hay con cálculo de coordenadas: Al contar con la lectura de ángulos y distancias, al integrar algunos circuitos más, la estación puede calcular coordenadas.  Las hay con memorias: con algunos circuitos más, podemos almacenar información de las coordenadas en la memoria de aparto, sin necesidad de apuntarlas en la libreta con lápiz y papel, esto elimina errores de lápiz y agiliza el trabajo, la memoria puede estar integrada a la estación total o existe un accesorio llamado libreta electrónica, que permite integrarle estas funciones a equipos que convencionalmente no tienen memoria o cálculo de coordenadas.

6  Las hay motorizadas: Agregando dos servomotores, podemos hacer que la estación apunte directamente al prisma, sin ningún operador, esto en teoría representa la ventaja que un levantamiento lo puede hacer una sola persona.  Las hay sin prisma: integran tecnología de medición laser, que permite hacer mediciones sin necesidad de prisma, es decir pueden medir directamente sobre casi cualquier superficie, su alcance está limitado hasta 300 metros, pero su alcance con prisma puede llegar los 5000 metros, es muy útil para lugares de difícil acceso o para mediciones precisas como alineación de máquinas o control de deformación.

7 PARTES DEL ESTACIONAMIENTO TOTAL

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9 COMPONENTES Mecánico: el limbo, los ejes y tornillos, el nivel, la base nivelante. Óptico: el anteojo y la plomada óptica Electrónico: el distanciómetro, los lectores de limbos, el software y la memoria. Los componentes óptico y mecánico no difieren de los que llevan los teodolitos y taquímetros clásicos de uso en topografía. La gran ventaja de la Estación Total es la componente electrónica en cuanto a memoria interna para almacenar datos de campo, que la hace más versátil y rápida que los instrumentos clásicos.

10 EL COMPONENTE MECÁNICO. El esqueleto de la Estación Total En primer lugar vamos a hacer una división de su estructura en tres bloques fundamentales: 1. Bloque A: Está constituido por la alidada que es la componente móvil de la estación y puede girar en torno a un eje vertical (principal). 2. Bloque B: Aquí está alojado el limbo horizontal. Puede moverse solidariamente a la alidada o quedar fijo con respecto a ella. 3. Bloque C: Es la base nivelante. Sirve para nivelar la estación y unirla a un trípode. Va a quedar siempre fija respecto de los movimientos de la alidada.

11 Los Ejes de la Estación total: Mecánicamente tenemos 3 ejes de movimiento, que generan tres planos al producirse la rotación entorno a ellos: 1.Eje Principal: Es el eje de giro de la Alidada que es la parte móvil de la estación.

12 Eje secundario o de Mu ñ ones: Su funci ó n es servir de eje de giro del anteojo. Le permite cabecear describiendo planos verticales. El eje secundario es perpendicular al principal.

13 Eje de colimaci ó n: Se encuentra en el anteojo. Pasa por su centro y lo atraviesa longitudinalmente. Es perpendicular a su vez al eje secundario.

14 Los tornillos El conjunto de giros y movimientos se controlan, en general, con una serie de tornillos que mostramos y describimos a continuación Tipos- Tornillos de presión y de coincidencia: Utilidad- Los tornillos de presión se utilizan para unir rígidamente o liberar los elementos móviles de una estación. Los tornillos de coincidencia (también llamados de movimiento lento) nos permiten imprimirle movimientos suaves y lentos, provocando pequeños desplazamientos de un elemento con respecto al otro, hasta hacerle ocupar la posición deseada. Actualmente en el mercado podemos encontrar equipos que presentan un innovador mecanismo sin fin en los tornillos de movimiento

15 EL COMPONENTE ÓPTICO El Anteojo El anteojo de la Estación Total está basado en el principio del anteojo astronómico. Su función es la de poder hacer punterías a objetos o referencias para definir direcciones con precisión.

16 Estos son sus principales componentes: A. Objetivo Lo forman dos o más lentes, con la finalidad de formar una imagen real e invertida del objeto. B. Ocular Son dos lentes que tienen como función principal la amplificación de las imágenes. También llevan acoplados unos prismas que invierten de nuevo la imagen para ser vista en posición normal. Otra función es la de enfocar el retículo. C. Retículo Es una especie de diafragma situado en el tubo ocular donde está grabada la cruz filar. Esta cruz es la que permite hacer punterías con precisión. La imagen superior nos muestra la visión que se tiene a través del anteojo cuando hace una correcta puntería con la cruz filar hacia un prisma.

17 D. Montura Lo forman tres tubos, donde van montados el ocular y el objetivo, y que además llevan un engranaje que permite alargar o acortar el anteojo para enfocar correctamente. La plomada Es un dispositivo que va incorporado en la base nivelante de la estación, nos permite situar o estacionar el aparato exactamente sobre el punto que queramos. La plomada está materializada por un rayo óptico que tiene la dirección de la línea de la plomada, o vertical, de manera que a través de un pequeño anteojo podemos ver el punto de estación y centrar el instrumento. Esta línea también puede materializarse mediante un rayo láser (plomada laser),que tiene la ventaja de permitir el el centrado a simple vista, sin lentes o prismas de por medio, aunque también sin aumentos.

18 EL COMPONENTE ELECTRÓNICO a. Lectura electrónica de limbos b. Medida electrónica de distancias c. La gran diferencia de las Estaciones Totales respecto al resto de teodolitos y taquímetros es la integración de un complemento electrónico sólido y potente que permite tareas tales como, almacenamiento interno de medidas de campo y cálculos en tiempo real además de las ya habituales medidas electrónicas de distancias y lectura electroóptica de limbos. Para poder realizar todo ello las estaciones incorporan un microprocesador. Pero también es necesario un interfaz que permita al usuario manejar, controlar y gestionar adecuadamente todas las funciones de la estación. Esta interactividad necesaria para extraer datos de la Estación o imponerlos se consigue gracias a una pantalla de cristal líquido en la que se pueden visualizar valores, comandos o características de configuración y un teclado que permite “hablar” con el microprocesador.

19 Hay Estaciones con un teclado mínimo que permite realizar operaciones básicas:  Encendido / apagado.  Selección de distancias.  Elección de funciones especiales.  Introducción de ordenes.  Confirmación.  Iluminación de la pantalla.

20 ACCESORIOS DE LA ESTACION TOTAL Trípodes de madera o aluminio Base Nivelante PrismasMiras

21 Jalones Clavos y señales Cables y Baterías Bolsas portaprisma

22 Tarjetas y lector PCMCIAMochila de transporte

23 TIPOS DE ESTACION TOTAL Existen tres tipos de estaciones denominadas totales, estas se pueden clasificar por la tecnología que avala a las mismas, aquí se describen los tipos de las mismas: La Estación Total Convencional: Está es la estación total conocida como electrónica, la misma posee una pantalla de tipo electrónica, la misma se hace funcionar con las prismas de tipo reflectantes. La desventaja de está maquina es que la misma no es muy resistente a las precipitaciones, así que no son muy aconsejables por inclemencia del clima.

24  La Estacional Total Que usa GPS: El GPS llegó para cambiar el estilo de vida de la humanidad en muchos campos de la ciencia está tecnología ha sido empleada, los drones incluso trabajan con esta. Gracias a esta tecnología reciente se pueden usar los instrumentos desde largas distancias.

25 La Estación Total Robótica: Las estaciones totales que se clasifican como estaciones robóticas, son las estaciones más completas que pueden ayudar a tomar buenas mediciones de distancias que son muy grandes, además con una precisión casi perfecta, las mismas pueden tomar las imágenes del terreno que se mide. Estas son las mejores en la actualidad. Pueden no pesar mucho y resisten mucho a los ambientes esto se conoce en los manuales de cada una de las elaciones además de cómo usar cada una de las estaciones totales. Estación Total Robótica TRIMBLE S7 ROBOTIC TOTAL STATION KIT W/ TSC7 DATA

26 SISTEMA DE MEDICIÓN Las distancias se miden por ondas electromagnéticas de distinta frecuencia, (microndas o infrarrojas) o por rayo laser que comunica la E.T. con un prisma instalado en un bastón. Los modelos robóticos usan distanciometros sin prisma. La medición ángular se hace en grados sexagesimales y en centesimales, y la precisión de las medidas es del orden de la diezmilésima de gonio en ángulos y de milimetros en distancias, pudiendo realizar medidas en puntos situados entre 2000 y 5000 metros dependiendo de los equipos y prismas- Las unidades de medida se dan en gonio que es equivalente a 1/200ñ, y alcanzan los 2000m de distancia.

27 USOS DEL ESTACION TOTAL  En general las estaciones sirven para hacer mediciones de las magnitudes, estás son: distancias, niveles y hasta ángulos como ya se había mencionada aquí previamente. Las estaciones totales que se clasifican o definen como “teodolitos” electro – ópticos, son muy accesibles a nivel económico en la actualidad.  La gran precisión, exactitud y facilidad que estás tienen, además de que las mismas ayudan a hacer guardado de datos (información) que es muy relevante para los topógrafos hace de está una maquina esencial para muchos proyectos.

28 VENTAJAS  Una de las ventajas que tiene un GPS topográfico es que el mismo no necesita de dos personas para la toma de datos, sino de una luego que se fija al suelo. Las estaciones totales requieren de dos profesionales para la toma de datos. Una estación total debe tener un técnico para el manejo de la estación y un operario que sitúa lo que se conoce como prisma.  Una ventaja que el GPS topográfico tiene sobre una estación es que no necesita una línea de tipo visual entre lo que se conoce como prisma y el aparato cuando la estación si lo necesita.

29 FABRICANTES DE INSTRUMENTOS  F. W. Breithaupt & Sohn  Fennel (Geo-Fennel)  Hilti  Leica Geosystems  Topcon  Trimble  North Surveying  Stonex  Pentax

30  Nikon, (históricamente), ahora es parte de Trimble Navigations Ltd.  Ruide (históricamente), ahora es parte de South Surveying and Mapping Instruments Co. Ltd.  Kern & Co. AG (hasta 1992, hoy en día Leica Geosystems)  Wild Heerbrugg AG (históricamente). La compañía fue absorbida por Leica Geosystems en 1990  Miller, Innsbruck (hasta 1990)  Sokkia (históricamente), ahora es parte de Topcon.  Carl Zeiss (históricamente), ahora es parte de Trimble Navigations Ltd.  Geodimeter (históricamente), ahora es parte de Trimble Navigations Ltd.  Spectra Precision, (históricamente), ahora es parte de Trimble Navigations Ltd.

31 ESTACIÓN TOTAL TOPCON Una de las más vendidas es la marca Topcon, los modelo de estás son completos y económicos. Las estaciones totales, son herramientas que ayudan a hacer distintas actividades de tipo topográficas, como por ejemplo: la medición de ángulos, medir distancias y hasta hacer distintos cálculos para facilitar la vida profesional de un topógrafo. En el pasado se lograba hacer estas medición s con varios equipos, sin embargo las estaciones totales recauda todos. La marca más reconocida de estaciones totales, puede ser la Topcon, sin duda alguna la robótica con las que cuentan las estaciones que son de marca Topcon, son poco superables. Las estaciones de marca Topcon cuentan con el potente y electrónico medidor de las distancias el mismo es de un alcance bastante grande.

32 Estación Total Topcon GTS 236w Está estación total es una de las más usadas por las personas profesionales de la Topografía si duda alguna es una de las más buscadas en los comercios donde venden estas maquinas, dentro de las descripción de esta se puede decir que la misma es una estación que se pone a prueba del agua y el polvo, sus lentes tienen la capacidad de 26 X. La resolución de estás estaciones es de un segundo, la distancia es de 1,3 metros, traen teclados además de una pantalla liquida de cristal de 192 a 80 pts. Además la misma es iluminable, esta tiene interfaz de comunicaciones para un computador estándar.

33 ESTACIÓN TOTAL NIKON La Nikon, además de hacer estupendas cámaras en el pasado está gran empresa fábrica estaciones totales que tienen buenas referencias de topógrafos expertos. Las últimas generaciones de estaciones totales Nikon están siendo muy compradas en la actualidad en gran parte del mundo, ya que los nuevos modelos están siendo usados para usar en cualquier tipo de terreno. Las mismas son muy compactas y su peso es caracterizado por ser muy ligeros. Estos modelos nuevos son muy buenos para la captura de datos y distancias como de las características de las superficies, estas estaciones brindan muchas imágenes claras en condiciones con bastante o poca luz, de esta manera las mediciones son fáciles.

34 CARACTERÍSTICAS DE LOS NUEVOS MODELOS NIKON En esta sección se tratará de nombras las características principales de los modelos Nikon, de esta manera los lectores estarán mucho más informados y sabrán porque las mismas son tan usadas en la actualidad, a continuación las características de los nuevos modelos Nikon:  Pantalla táctil a color, para ejecutar programas básicos y generar cálculos topográficos con mucha facilidad.  Un autoenfoque que ayuda a hacer las mediciones correspondientes de manera rápida y sencilla.  Las ópticas de Nikon ayuda a tomar las medidas con mucha o poca luz, las imágenes son nítida.  Muchos de los modelos Nikon nuevo son compatibles con el Trimble de tipo L2 para hacer el seguimiento de manera sencilla además de eficaz.  EDM rápido y totalmente potente.  La pantalla es doble y táctil, la misma es a color.  Tiene protección a través de PIN.  Su precisión va desde 1” a 5”  El cambio de las baterías puede hacerse en cualquier momento.

35 ESTACIÓN TOTAL SOKKIA SET 610 Es una muy buen marca, sin embargo la misma está ganando mucho renombre en la actualidad, a diferencia de otras que ya son muy reconocidas. Primero, hay que resaltar que las estaciones totales Sokkia de la serie 10 están equipados con los codificadores absolutos originales de la compañía, Sokkia. Dentro de la serie 10, ser encuentra en modelo de la estación total Sokkia set 610. El cual puede equiparse con un teclado inalámbrico para hacer más sencillo el trabajo y más rápido.

36 CARACTERÍSTICAS Estas estaciones totales se caracterizan por tener una estructura de excelente calidad y ser resistentes a diversos entornos. En contraste con otras estaciones totales estándar. Codificador absoluto original de las estaciones totales Sokkia set 610 Estas estaciones totales llevan codificadores absolutos que usan el código bidireccional aleatorio o RAB. Así, éste se desarrolla para usarse en el nivel digital SDL30.

37 Resistencia al polvo y al agua Las estaciones totales Sokkia set 610 son excelentes opciones ya que cuentan con una inmejorable resistencia ante lluvias repentinas. Asimismo, también se pueden usar bajo llovizna continua y en sitios con humedad y polvo. Posee sensor FOF Los sensores de las estaciones totales Sokkia set 610 están hechos con fibra elaborada con material de filtro óptico (FOF). Así, estos sensores altamente compactos se diseñan de forma original por Sokkia. Cabe resaltar, que la unidad no se ve afectada por la luz exterior. Esto se debe, a que la fibra guía, que se encarga de dirigir el rayo infrarrojo hacia el interior del aparato, emplea el mismo tipo de material que los filtros de infrarrojos. Igualmente, posee un gran rango de recepción de señales. Por lo tanto, se permite la utilización del teclado mientras el operador se sitúa en una posición normal.

38 Teclado inalámbrico Implementar un teclado inalámbrico en el uso de la estación total Sokkia set 610 puede ser muy cómodo y eficaz. Así, se tiene como opción elegir un teclado inalámbrico de infrarrojos, que incluye 37 teclas. Dentro de estas teclas, se incluyen alfanuméricas, teclas para mediciones y mucho más. Asimismo, la ventaja que ofrece el teclado es la de permitir una veloz introducción de valores de coordenadas y nombres de puntos. Gran memoria La estación total Sokkia set 610 permite satisfacer todas las necesidades de almacenamiento en trabajos de topografía. Por ejemplo, se puede emplear en el almacenamiento de datos de edificaciones grandes. Asimismo, permite aplicar códigos de funciones o descargar datos para replanteo desde un ordenador. En este sentido, ésta cuenta con hasta 10.000 puntos de almacenamiento.

39 ESTACIÓN TOTAL SOKKIA CX105 Fácil de usar, alta precisión, robusta y confiable. Esas son tradiciones de Sokkia. Ahora, con la CX, hemos agregado innovación. La CX incorpora muchas nuevas tecnologías al tiempo que conserva la funcionalidad Sokkia fácil de usar. Las nuevas características incluyen RED-tech EDM avanzado para medidas rápidas, exactas sin reflector hasta a 500 m. Su comunicación inalámbrica Bluetooth® de largo alcance proporciona instantáneamente datos a su controlador equipado con Bluetooth, hasta a 500 m de distancia. El TSshield integrado ofrece una capacidad a distancia inigualada para rastrear, asegurar y dar soporte a su instrumento. Su chasis y manija IP66 con clasificación a prueba de polvo/agua, de trabajo pesado, y con duración de batería de una semana de trabajo hacen de la CX la líder indiscutible de las estaciones totales convencionales.

40 Las características clave del CX incluyen ▶ Sistema avanzado de medición de ángulos ▶ Medición sin reflector avanzada RED-Tech rápida y potente ▶ Comunicación inalámbrica Bluetooth® de largo alcance ▶ Seguridad, rastreo y soporte de diagnóstico a distancia TSshield ▶ La vida de batería más larga – 36 horas ▶ Disponible en modelos de 1, 2, 3, 5 y 7 segundos

41 LEICA TPS 1200 Está marca es una de las más reconocidas y las mismas tienen buena calidad además de tener muchos usos. Con nuevas y emocionantes características, diseñadas para ser rápidas, precisas, fiables y fáciles de usar, las Estaciones Totales TPS1200 de Leica llevan a cabo incluso las más complejas tareas, mejor y más eficazmente que ninguna hasta ahora. Y, lo mejor de todo, se combinan perfectamente con GPS.

42 Magnífica tecnología de medición Medición de ángulos de alta precisión y mediciones de distancia de largo alcance de gran precisión respaldadas por una fina puntería automática y una localización del prisma rápida y fiable. Trabaje más rápido, más preciso y más tranquilo. Fácil manejo Interfaz intuitiva, potente gestión de datos, rutinas y programas incluidos: todo fácil de usar. Gran pantalla gráfica Sencilla visualización del área levantada y acceso inmediato a todos los puntos medidos. Vea exactamente lo que ya ha hecho y lo que le queda por hacer. Total flexibilidad Configure y programe la TPS1200 de la manera que quiera, según sus aplicaciones, según su manera de trabajar y según la salida de datos que requiera.

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44 RECOMENDACIONES 1.Saber que tipo de Estación Total es y sus instrucciones para utilizarlo de un modo correcto y no obtener datos incorrectos al momento de utilizarlo. 2.Tomar los datos correspondientes en la libreta de campo, a pesar que las estaciones totales ya traen memoria interna 3.Ubicar el instrumento principal en un punto donde se pueda vizualizar todos los vertices. 4.Hay que atender adecuadamente a las recomendaciones que se presentan en las estaciones, plr que muy parecida que se ve con otras puede variar en sus especificaciones. 5.Procurar la calibración, mantenimiento y cuidado del equipo antes de realizar un levantamiento con el estación total.

45 CONCLUSIONES  El uso de la estación total ha cambiado la forma de realizar los trabajos de levantamientos topográficos, facilitando la recolección de datos y cálculos a que antes se realizaban con diversos instrumentos.  Sin duda alguna, las nuevas tecnologías han revolucionado la manera en "como" hacer topografía, la nueva era digital pone a disposición del profesional, el manejo de datos en formatos digitales de la información, archivos digitales y software especializados para el proceso de datos y cálculos.  Actualmente, el uso del GPS y el escáner laser necesita como complemento la estación total para efectuar cualquier tipo de levantamiento topográfico y así garantizar la efectividad, calidad y confiabilidad de los datos en un proyecto.