一种施工现场土方量测定系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型属于施工现场堆积土方量外运管理技术领域，具体涉及一种施工现场 土方量测定系统。
【背景技术】
[0002] 随着我国基础建设的大力发展，隧道、桥梁、路基等工程逐渐步入了高速发展的轨 道。在各项土建工程施工的过程中，施工现场会堆积大量土方，土方量的存在不仅影响施工 环境的美观，而且对临近基坑及构筑物产生附加压力威胁施工安全。为此，需要联系专业土 方队伍移运土方量，而土方队伍依据土方量的多少进行收费。
[0003]现场土方量传统的计算方法主要是通过有效的测量手段，采集各类坐标及高程信 息，将坐标信息导入CAD并划分不同块依据CAD命令计算出不同块面积的大小，再结合适当 的放坡系数及相应高程，利用体积公式进行计算。传统的土方量计算方法，在不同块划分、 放坡系数确定方面，人为因素影响大，造成计算土方量偏大的事时有发生，给项目部带来成 本负担。
[0004] 若利用专业软件计算土方量，其理论基础为断面法、方网格法等，采用三角形、矩 形、正方形等细分断面，利用三角棱柱体、矩形体等体积公式进行叠加，精确度高。但是，必 须耗费时间将采集的各类高程信息手动输入，费时费力。
【发明内容】
[0005] 本实用新型为了能快速、准确地计量土方，提供了一种施工现场土方量测定系统。
[0006] 本实用新型采用如下技术方案：
[0007] -种施工现场土方量测定系统，包括坐标采集模块、坐标信息录入模块、数据存储 文件转换模块和土方计算模块，所述的坐标采集模块包括全站仪和对中杆棱镜，全站仪的 架设位置与土方四周的控制点一一对应，各控制点对应的小坐标系采集点的集合覆盖土方 边界。
[0008] 所述采集点中的任意两点间隔为2-4米。
[0009 ]所述中杆棱镜包括对中杆和棱镜头，对中杆采用伸缩结构。
[0010]本实用新型具有如下有益效果：
[0011] 1、本实用新型采用全站仪及徕卡对中杆棱镜，利用小坐标系采集土方各点，数据 可靠，精度满足测量要求。
[0012] 2、本实用新型在输入数据环节，减小了人为处理数据及输入负担，达到自动化目 的；
[0013] 3、利用南方CASS软件，提高了 土方计算精度，避免人为土方划分、放坡系数确定带 来的计算误差，造成的多余经济负担，节约了成本。
【附图说明】
[0014] 图1本实用新型各模块关系示意图；
[0015] 图2本实用新型的坐标采集示意图；
[0016] 图3为本实用新型的计算流程图；
[0017]图4为工程实例计算结果图；
[0018]图中：1-全站仪位置I、2_全站仪位置Π 、3_土方、A-控制点I、B-控制点Π 。
【具体实施方式】
[0019] 一种施工现场土方量测定系统，包括坐标采集模块、坐标信息录入模块、数据存储 文件转换模块和土方计算模块。其中，坐标信息录入模块、数据存储文件转换模块和土方计 算模块都在同一计算机上操作，要求为可安装Excel及南方CASS软件、windows2000操作系 统以上的计算机。施工现场土方量测定系统各模块关系见附图1，坐标采集模块将全站仪数 据记录卡放入读卡器中，通过读卡器连接计算机，Excel宏处理，即坐标信息录入模块， Excel操作界面作为坐标采集模块与坐标信息录入模块的联系方式;进入数据存储文件转 化模块，保存处理后数据为.dat格式文件于计算机桌面上;最终，计算机桌面的.dat文件在 南方CASS软件中打开，作为数据存储文件转化模块与土方计算模块的联系方式。
[0020] 所述的坐标采集模块包括全站仪和对中杆棱镜，全站仪要求具有三维坐标采集及 储存功能且数据能传输，如徕卡TCRA1201+R400系列（只能测边角的经炜仪不适用）;对中杆 棱镜，要求量程2.10m能自由伸缩的对中杆及配套棱镜头(避免阴面遮挡，导致点位采集补 全）。通过中杆棱镜置点，由全站仪采集点位，坐标存储在全站仪的数据记录卡内，如图2所 示。土方四周设有两个控制点，即控制点I和控制点Π ，根据控制点的位置变化全站仪的架 设位置，此时，全站仪对应的架设处为位置I、位置Π ，全站仪采用小坐标系，两控制点对应 的小坐标系采集点的集合覆盖土方边界，保证覆盖土方边界盲区。
[0021] 在小坐标的前提下，若所选全站仪的架设位置能一次性采集各点，则架设一站即 可。
[0022]所述的坐标信息录入模块为通过读卡器将采集数据显示在Excel上，利用Excel宏 功能筛选采集的坐标数据。
[0023] 进入数据存储文件转换模块，将坐标信息录入模块的数据存入TXT文本文档，关闭 文档将后缀改为.dat。
[0024] 所述的土方计算模块，是利用了南方CASS软件，该软件可进行土方量计算、断面图 绘制、公路曲线设计等工程应用。由南方CASS 土方软件打开该dat文件，计算土方量。
[0025] 具体计量过程为：
[0026] A0.选取全站仪合适的架设位置，采用小坐标系，若全站仪位置满足土方各点采集 的条件，可直接对各点采集;若存在采集盲区，则需要根据地形设置两个以上的相对控制 点，架设多站尽可能的覆盖盲区，采集数据，保证采集点结合能覆盖整个土方边界；
[0027] A1.在选取的点位上放置对中杆棱镜，由全站仪采集各点三维坐标数据，计算高程 时减去对中杆棱镜高度。选取点位原则:任意两点间间隔易为2~4米之间；土方边界适当多 的选取点位，便于土方边界的确定;土方发生起伏处应加密选点。
[0028] BO. Exce 1宏功能。由于南方CASS软件对选取坐标数据有固定格式(X，Y，Z)，其中X、 Y为小坐标系中的平面坐标，Z为高程。而全站仪导出的坐标数据格式不符合软件要求，还存 在不需要的其他数据信息，如时间、空格、采集点位数量等。所述Exce 1宏针对Exce 1行列设 计的，包括删除多余行列命令、删除空格字符命令、添加逗号命令等；
[0029] B1.利用读卡器拷贝全站仪数据，导入Excel中，开启Excel宏文件，选取编制的VB 程序，运行程序得到所