徕卡数字水准仪操作说明

徕卡数字水准仪 操作说明
目 录
一、仪器简介………………………………………………………………………P2
二、键盘功能………………………………………………………………………P3
三、显示符号………………………………………………………………………P4
四、仪器系统参数的设置…………………………………………………………P5
五、水准测量
1、简单水准测量⎯MO方式…………………………………………………P8
2、等外水准测量⎯BF方式…………………………………………………P8
3、等级水准测量⎯BFFB方式………………………………………………P9
4、间视水准测量⎯IN方式…………………………………………………P9
5、注意事项…………………………………………………………………P10
六、数据管理………………………………………………………………………P10
七、仪器检测………………………………………………………………………P11
八、数据格式………………………………………………………………………P12
九、出错信息………………………………………………………………………P12
十、仪器保养………………………………………………………………………P13
一、仪器简介
数字水准仪是一种高精度的电子水准仪，其配套的水准尺为条码水准尺。

数字水准仪的测量原理是：当水准仪照准条码尺时，一按测量键，则水准仪内部的CCD拍下了一段条码尺的影像，仪器内部的计算机对该影像进行图修处理，计算出被测点的标尺读数和视距值。

利用数字水准仪进行测量，整个观测过程，如标尺读数、数据记录、结果计算、成果显示等等都是自动进行的，这就消除了读数误差、记录错误和计算错误，大大提高了外业观测的速度和精度。

一套数字水准仪主要包括：主机一台、GEB70电池一块、GKL22充电器一个、678电缆一根、GST05脚架一个、GRM10模块两块，GIF12读卡器一个，接口电缆一根、条码水准尺一对、尺垫一对。

徕卡NA3003电子水准仪的标称精度为：±1.2mm/km（配普通条码尺）
±0.4mm/km（配铟钢条码尺）
徕卡NA2002电子水准仪的标称精度为：±1.5mm/km（配普通条码尺）
±0.9mm/km（配铟钢条码尺）
其测距精度为：±1～5cm
本说明书以水准测量的实测操作为编写主线，将仪器的某一类功能尽可能编写在同一章节内，因此，使用时需要前后对照查阅。

由于系统软件的不断修改完善，与本说明书的操作可能会略有出入，请参考随机英文说明书。

本说明书以徕卡NA3003数字水准仪(V3.3)为例编写，其它型号及其它版本仪器与本说明书的操作可能会略有出入，请参考随机英文说明书。

二、键盘功能
1、开机～关机
秒钟，开机，并打开照明灯。

Dist），该键只在观测界面有效。

2) 退出正在执行的功能。

12) ：观测键，按此键开始观测。

三、显示符号
仪器的某些提示符号如下：
1) Rod ：标尺读数 2) Dist ：视距
3) BACK/BK/B：后视 4) BK1/BK2：后视1/后视2 5) FORE/FR/F：前视 6) FR1/FR2：前视1/前视2 7) IN：间视 8) SO：放样
9) Pt No：点号 10) ind.No：独立点号
11) run.No：连续点号 12) Inst Ht：仪器高
13) GrHt：高程 14) HDif：高差
15) SHt/Diff SO：放样点高程/放样点高差
16) n：测量次数 17) s：单次观测中误差
18) d：前后视距差 19) D：前后视距之和的累积和
20) S：测站高差之差（(B1-F1)-(B2-F2)）
21) ∑S：测站高差之差的累积差。

22) StatTol：测站高差之差的限差
23) Dist Tol：前后视距差的限差
四、仪器系统参数的设置
数字水准仪的工作状态是由仪器的系统参数决定的。

其设置方法是： ON ， SET ，依据提示进行选择和设置。

SET功能下有如下程序菜单：
SET （设置功能键）
1、TEST （测试电池和软件版本）
2、MEASURE （设置测量模式）
3、INCREMENT （设置点号和增量）
4、FIX （设置显示格式）
5、RECORD （设置记录模式）
6、CONFIG （设置系统参数）
1、在TEST下有子菜单：
TEST
1)、Battery （测试电池电量，9为最满，1为最差）
2)、Version （显示仪器内系统程序的版本号）
2、在MEASURE下有子菜单：
MEASURE
1)、Mean （简单平均观测法）
2)、Mean am （带限差的平均观测法）
3)、Median （中值观测法）
这三种测量模式根据实际测量的要求可以灵活选择：
1) Mean为简单平均观测法。

观测次数n=1-99，当n=1时为单次测量，n=2-99时为多次测量，此时会显示多次测量中的观测中误差。

建议新用户设置该方法：n=1。

2) Mean am为带限差的平均观测法。

设置时要求输入一个最小的观测次数n min=2-20，输入一个最大的观测次数n max=2-20，并且n max ≥ n min，再输入一个先验观测中误差am，程序要求输入的先验观测中误差am，为视距等于20m时的水准尺读数观测中误差，以mm为单位。

带限差的平均观测法的观测步骤为：首先观测n min次，然后判断是否达到了给定的精度限差am，如果没有达到，则再测一次，直到观测了n max次为止；如果中途达到了给定的精度限差am，则自动停止观测，不再继续测到n max；如果观测了n max次还没有达到给定的精度限差am，也自动停止观测。

整个观测过程中，会显示观测次数，观测值和观测值中误差。

量。

与简单平均观测法不同，当n=2-20时，中值观测法是把n次观测值排序，取其中间的一次观测值为结果，或取其中间二次的平均值为结果。

3、在INCREMENT下有子菜单：
INCREMENT
1)、show （显示点号及增量）
2)、enter （输入点号及增量）
4、在FIX下有子菜单：
FIX
1)、standard （标准格式，显示至0.1mm）
2)、precise （精确格式，显示至0.01mm）
5、在RECORD下有子菜单：
RECORD
1)、off （不自动记录）
2)、module （数据自动记录在REC模块里）
3)、serial （数据通过串行口自动记录，一般连接计算机）
6、在CONFIG下有子菜单：
CONFIG
1)、DSP TIME （设置显示时间）
2)、INT TIME （设置曝光时间）
3)、BEEP （设置按键音响）
4)、KEY （设置INP/D键的功能）
5)、ROD （设置水准尺长度）
6)、EARTH C. （设置地球曲率改正）
7)、ACCURACY （设置观测精度）
8)、TOLERANCE （设置限差）
9)、AUTO-OFF （设置自动关机功能）
10)、UNIT （设置单位）
11)、COLLIM （设置i角）
12)、SERVICE （仪器维修功能，用户无法进入）
13)、COMM （设置通讯参数）
CONFIG中参数的设置需要根据实际测量的要求来确定，以求达到最佳的观测效果：
1)、DSP TIME设置显示时间。

n=1-9秒，表示观测值将会在显示屏上显示n秒钟。

如果显示时间设的过长，则会延长一测站的观测时间；如果显示时间设的过短，则对于人工记录观测来说，难以及时读出观测值。

故此，对自动记录来说，显示时间可以尽量短，但对人工记录而言，显示时间应该适当长。

2)、INT TIME设置曝光时间。

n=0或 n=3-9秒。

数字水准仪测量的基本原理是采用CCD
相机获得条码水准尺的影像，然后进行图像识别而获得观测值，外界条件、光线、水准尺是否摆动等等因素均会对测量产生影响。

曝光时间的设置和照相机拍照的原理是完全相同的，曝光时间太短，则可能会因为光线不好而产生影像不清晰，故此测不出结果，出现Error 51错误；而曝光时间太长，则会延长一测站的观测时间，并且如果水准尺有摆动的话，也会产生影像不清晰而影响观测结果。

故此，曝光时间需要根据实际情况来设置或修改。

当n=0时，为仪器约定的标准曝光时间；当n=3-9秒时 ，为用户设置的曝光时间，比标准曝光时间要长一点。

在某种情况下，一旦出现Error 51错误，设置较长的曝光时间可能会获得成功。

3)、BEEP设置按键音响。

有high（高）、low（低）和off（关闭）三种选择。

4)、KEY设置INP/D键的功能。

NA3003面板上的INP/D键有两种功能，当设置为Dist时，则按INP/D键仪器会测出视距；当设置为Input时，则按INP/D键可以人工输入数据。

5)、ROD设置水准尺长度。

有4m/2.7m和3m/2m两种选择。

NA3003可以配置3m条码水准尺和4m条码水准尺，配置不同的条码水准尺其最大的视距长度是不同的。

当设置为4m/2.7m时，最大视距长度为100m；当设置为3m/2m时，最大视距长度为60m。

而两种设置的最短视距长度均为1.8m。

6)、EARTH C.设置地球曲率改正。

有with（加地球曲率改正）和without（不加地球曲率改正）两种选择。

7)、ACCURACY设置观测精度。

有standard（标准精度观测）和extended（高精度观测）两种选择。

标准精度观测时，仪器内部将达到观测中误差< 0.05mm，如果为高精度观测，仪器内部将达到观测中误差< 0.03mm，此时观测时间略长2-4秒。

8)、TOLERANCE设置限差。

有三种选择：enter DIST TOL（输入前后视距累积差的限差），without DIST TOL（不考虑前后视距累积差的限差），enter STAT TOL（输入一测站两次高差之差的限差）。

9)、AUTO-OFF设置自动关机功能。

有两种选择：5min（5分种后自动关机），off（不自动关机）。

10)、UNIT设置单位。

有三种选择：m（米），ft（英尺），inch（英寸）。

11)、COLLIM设置i角。

n=0″⎯±99.9″。

可以输入仪器检测出的i角值。

12)、SERVICE仪器维修功能。

该功能只能由维修人员使用，用户无法进入。

13)、COMM设置通讯参数。

有两种选择：standard（标准参数），USER（用户自定义参数）。

通常采用标准参数即可，此时通讯参数为：2400，even，CRLF；如果用户要自定义参数，则可定义：BAUD R（波特率为300至9600），PARITY（奇偶位，有even,odd,none），END CHAR（结束标志：CR/CRLF），PROTOCOL（通讯协议，有with/without两种，即带通讯协议或不带通讯协议两种），这些都是用户自定义时的通讯参数。

此外，还可以定义：MESSAGES（出错信息）：有两种选择，standard标准出错信息和extended扩展出错信息（内含维修信息）；ADDRESS（仪器标识号）：可以输入一个0⎯99999999的编号，作为仪器唯一的标识号，该仪器标识号可以在数据通讯时一起传输，通过仪器标识号可以识别多台仪器传输的观测数据。

五、水准测量
水准测量时，可以根据需要选择适当的观测方式。

仪器提供四种测量方式：1、简单水准测量⎯MO方式；
2、等外水准测量⎯BF方式；
3、等级水准测量⎯BFFB方式；
4、间视水准测量⎯IN方式。

现分别说明如下：
1、简单水准测量⎯MO方式
，
几秒钟后（根据显示时间设置）即显示FORE （前视），照准前视水准尺，按 ，此时仪器显示前视读数，几秒钟后显示BACK。

至此，一测站完毕，可以开机或关机搬站，如果是关机搬站，
5、注意事项
P10
(3) 查找某个编码的数据
注：（1）、分点的距离应为0.33XD，但也可以在0.2XD和0.4XD之间，否则会出现Error 05错误。

（2）、也可采用“P CHECK A × B ×”或“P CHECK COLLIMTR”检测i角。

P11
八、数据格式
徕卡数字水准仪自动记录的观测数据采用徕卡公司的GSI格式，每一项数据均由其WI（数据代码）识别。

全部的WI代表的数据项如下：
WI=11 点号 WI=41 编码
WI=32 视距 WI=42-45 信息1-信息4
WI=330 MO方式下的标尺读数 WI=335 BFFB方式下BK2的读数
WI=331 后视读数 WI=336 BFFB方式下FR2的读数 WI=332 前视读数 WI=374 放样时的高差
WI=333 IN方式下的标尺读数 WI=571 测站高差之差S
WI=334 放样时的标尺读数 WI=572 测站高差之差的累积差∑S WI=52 观测次数和观测中误差 WI=573 前后视距差d
WI=83 高程 WI=574 前后视距之和的累积和D WI=95 仪器内部温度（只从RS232口输出）
九、出错信息
仪器的出错信息如下表：
出错代码 出 错 原 因 处 理 办 法
Bat 电池电量不足 充电
03 输入的数据非法 输入正确的数值
04 i角>100″采用正确的检测次序
05 i角检测时，距离不满足要求 三等分检测距离
CE, 输入正确的点号
09 警告：下一个点号将为0或
99999999
12 电池电量不足 充电
21,23-26 串行口设置错误 设置正确的串行口通讯参数
22 没有连接上外置记录手簿 检查连接，或设置为记录模块。

24 传输数据超过了80个字符 CE一行,只能传输80个以内的字符.
P12
51 不能观测。

原因很多：光线不够；
水准尺遮挡太多；调焦不准；视距
CE,找到原因后，重测
太近或太远；立尺倒置等等。

58 仪器不平 重新整平仪器
输入正确的点号或编码
71 记录模块内没有
待查找的数据
72 记录模块快要记满了 CE,还可以记20个数据行
74 记录模块记满了 更换记录模块,重测最后一点
75 记录模块内电池没电了 记录数据输入计算机,送徕卡服务中心处理
76 记录模块功能故障 记录数据输入计算机。

如果该出错代码
总是出现，送徕卡服务中心处理。

77 记录模块中的数据格式不对 检查数据格式
79 没有插入记录模块 插入记录模块
打伞,或加热仪器
89 仪器温度太高(>+60°C)或太低
(<-30°C)
8C 仪器内部电池没电了 送徕卡服务中心处理
8F 仪器系统故障 送徕卡服务中心处理
91 被0除了 检查观测过程
9Z-9F 仪器系统故障 送徕卡服务中心处理
十、仪器保养
徕卡数字水准仪作为一种精密的电子仪器，使用和保管时应注意如下问题：
1.必须在光线足够的环境下观测，光线不好将会导致观测时间由正常的4秒钟左右增
加到7秒钟左右，甚至可能会无法观测。

2.仪器不能直接照准太阳，否则会损坏仪器。

3.要达到电池最大容量，新电池应做3—5次充/放电循环。

4.电池每次充电之前，应把电用尽，再进行充电。

5.长时间不用时，电池每三个月应充电一次。

6.仪器要正确操作，长时间不用时，仪器每半年应开机使用一次。

P13。