GEBRUIK TOTAALSTATION NIET
LANGER ENKEL EN ALLEEN VOOR LANDMETER

EENVOUD IN GEBRUIK ZORGT VOOR BREDERE INZETBAARHEID

Bij het exact bepalen van een positie zijn diverse oplossingen mogelijk. De 'nieuwe' standaard bij het inmeten en uitzetten van uitlijningen op de werkplaats is echter gps en dan vooral in combinatie met het totaalstation. Aangezien GNSS-ontvangers (Global Navigation Satellite System) enkel werken waar een satellietverbinding kan bewerkstelligd worden, kan er voor het opmeten van de spreekwoordelijke laatste centimeter beroep worden gedaan op het totaalstation. Omdat ook de digitale omwentelingen in de bouwsector weerklank kennen in de werking van dit technisch vernuft, valt deze professionele technologie tegenwoordig niet meer weg te denken in het bouwbedrijf.

HET TOTAALSTATION

De tijd waar men op vrij omslachtige wijze aan het werk ging met meetband en vouwmeter om posities te bepalen, ligt ondertussen ver in het verleden. Hedendaagse positiebepalingen worden voornamelijk uitgevoerd met behulp van gps met een daling van de foutenmarges en een stijging van de efficiëntie als gevolg. Door gps-bepaling te combineren met een totaalstation kan er echter nog nauwkeuriger met hoogten gewerkt worden én kan er ook gepositioneerd worden in gebieden waarin geen gps-bereik is.

Werking

Een totaalstation is de combinatie van een theodoliet en een elektro-optische afstandsmeter. Terwijl een theodoliet enkel verticale en horizontale hoeken meet, kan een totaalstation ook schuine afstanden meten. Vanuit deze schuine afstand kan ook de horizontale afstand worden berekend die in combinatie met de horizontale richting een poolcoördinaat oplevert die kan worden omgezet in een XY-coördinaat. Verder is het door middel van een trigonometrische berekening ook mogelijk om de hoogte te bepalen.
Met deze drie gegevens kan vervolgens een 3D-afbeelding worden gegenereerd. Een goede meting impliceert een kennisname van de coördinaten van het station en een oriëntering naar een tweede punt met bekende coördinaten. Dit zodat er met de meting meetkundig gerelateerd kan worden aan de omgeving.
De standplaats van het totaalstation wordt vaak bepaald aan de hand van een bestaande terreinkaart, eerder ingemeten grondslagpunten of aan de hand van GNSS ingemeten oriënteringspunten. Tegenwoordig beschikken totaalstations ook over een auto-setup, waarbij het toestel automatisch zijn standplaats bepaalt door de in XYZ bekende prisma's te scannen en automatisch in te meten.

Voordelen

De bediening van het totaalstation is de afgelopen jaren eenvoudiger geworden. De intuïtieve software stelt ploegbazen en werfleiders zonder enige specifieke landmeetkundige achtergrond in staat een totaalstation te bedienen. De doorontwikkeling van de software zorgt er bovendien ook voor dat deze precies aansluit bij de workflow van de gebruiker. Zo kan er bijvoorbeeld zo gecodeerd worden dat de ingewonnen meting onmiddellijk kan ingelezen worden in de landmeetkundige verwerkingssoftware, en kan er gebruikgemaakt worden van 3D-BIM-modellen in de software.
Ook de mogelijkheden van het totaalstation zijn tegenwoordig legio. Zo werken totaalstations vandaag naadloos samen met GNSS-ontvangers en kan de gebruiker in hetzelfde project in een veldboek of op een tablet gebruikmaken van meerdere meetsensoren. Naast GNSS kan er bovendien ook gemeten worden met behulp van foto's of door middel van 3D-laserscanning.
Daarenboven is ook de technologie met betrekking tot het vinden van het prisma sterk doorontwikkeld waardoor 'one-man'bediening eerder standaard dan uitzondering is. Door slimme oplossingen wordt een prisma tegenwoordig snel gevonden en wordt het gevolgd met een robuuste lock. Tenslotte is ook de reflectorloze afstandsmeting zeer bruikbaar geworden. Door de krachtige laser en kleine laserspot kunnen objecten eerst vanop afstand gemeten worden voordat men de eerder onzichtbare punten met het prisma afloopt.

Nadelen

Het belangrijkste nadeel van een totaalstation is dat er vrij zicht moet zijn tussen het totaalstation en het op te meten punt. Dit impliceert dat de standplaats van het station slim gekozen moet worden. Het is uiteraard ook mogelijk om meerdere standplaatsen te bepalen, maar hierdoor wordt het meten net omslachtiger dan met pakweg GNSS.
Hoewel totaalstations zeer eenvoudig zijn in gebruik en de gebruiker door middel van schermafbeeldingen en handige wizards goed wordt geholpen, is een goede training voor het maken van een degelijke meetkundige opzet (de standplaatsen zo kiezen dat de kwaliteit van de meting zo hoog mogelijk is zonder aan snelheid in te boeten) aan te raden.

MACHINEBESTURING

Totaalstations worden naast hun toepassing op de werf ook ingezet voor de aansturing van machines. Dit vooral als er geen GNSS voorhanden is of als er een betere hoogteprecisie nodig is, zoals bij nivelleren het geval is. In de meeste gevallen is het gebruik van één totaalstation voldoende (aansturen van een kilver, bulldozer of graafmachine) maar ook het gebruik van meerdere totaalstations is mogelijk (bv. bij aansturen glijbekistingsmachine). Het totaalstation zorgt bij machinebesturing voor een continue bepaling van de XYZ-positie van de 360°-prisma op de machine. Door de prisma's continu te tracken kan de positie ettelijke malen per seconde worden doorgestuurd naar de machine die door middel van de besturingssoftware vervolgens meteen de XYZ-positie en de stand van de bak of het mes kan bepalen.

Voordelen

Het grootste voordeel van het gebruik van een totaalstation binnen machinebesturing is de onafhankelijkheid van de GNSS. Er kan met andere woorden dus ook gebruikgemaakt worden van deze technologie wanneer men binnen of onder bomen werkzaamheden uitvoert. Bij betonbestrating hoeft er, omwille van de onmiddellijke 3D-omzetting van het totaalstation, geen gebruik meer gemaakt te worden van een geleidingsdraad. Het opstellen van deze draad is doorgaans erg tijdrovend en ook erg kwetsbaar. Bovendien garandeert het totaalstation ook een hogere precisie die kan worden uitgedrukt tot op millimeterniveau.

Nadelen

Aangezien de machine in beweging is, moeten de totaalstations voortdurend verzet worden. Zo wordt er bij het aansturen van een glijbekistingsmachine vaak gebruikgemaakt van drie toestellen die via een soort 'haasje-over'-methode steeds in de rijrichting van de machine worden verplaatst. Op die manier zijn er steeds twee toestellen die de machine aansturen en voert een derde toestel controlemetingen uit. Een ander nadeel kan worden gevonden in het feit dat het opzetten van een totaalstation tijdrovender is dan wanneer gebruik wordt gemaakt van GNSS of laser.
 

TRENDS EN TENDENSEN

Totaalstations met scanningscapaciteiten

Als het vooraf niet duidelijk is welke punten exact gemeten moeten worden, kan het gebruik van een totaalstation met scanningscapaciteiten een meerwaarde bieden. Een laserscan kan worden vergeleken met een reflectorloze afstandsmeting, maar wordt aanzienlijk sneller uitgevoerd waardoor er op korte tijd een 3D-puntenwolk van de omgeving kan worden opgebouwd. De puntenwolk kan daarna 'ingekleurd' worden door ook foto's te maken van de omgeving met de camera van het totaalstation waardoor er als het ware een digitale kopie van de werkelijkheid wordt gemaakt. Een 3D-scan kan ook zeer complexe vormen zoals rondingen en vlakken meten waardoor meteen kan geverifieerd worden of een bepaalde wand of vloer correct gestort is. De meting kan ook vaak als geheel worden geëxporteerd waardoor er softwarematig kan worden voortgewerkt of toevoegingen kunnen worden gedaan aan de workflow van de klant.

Hybride meten

Wanneer punten moeten ingemeten worden die zich achter een obstakel bevinden, kan het werken met een totaalstation omwille van de tijdrovende stationopstellingen, vaak als omslachtig worden ervaren. Dit euvel kan verholpen worden door gelijktijdig gebruik te maken van GNSS én het totaalstation. Door deze combinatie kan er bij het registreren van een positie in Lambertcoördinaten geswitcht worden tussen het totaalstation en de GNSS-ontvanger. Bij punten waar het totaalstation een beperkt prismazicht ervaart, wordt er dan automatisch overgeschakeld naar de op de prisma gemonteerde GNSS-ontvanger die vervolgens onmiddellijk zijn coördinaten doorzendt.

Prisma zoeken via Gps-locatie van de controller

Een beperkt aantal totaalstations verkeert in de mogelijkheid om de prisma te zoeken via de gps-locatie van de controller in plaats van met een camera. Hierdoor is het gebruik van speciale, dure en veelal energieverbruikende prisma's overbodig. Dergelijke totaalstations richten zich op de prisma zonder dat er door de telescoop hoeft gekeken te worden waardoor zeer betrouwbare en consequente metingen worden bekomen.

Totaalstations die niet over deze functie beschikken voeren dezelfde taak vaak uit met behulp van:

• De camera: waarbij het totaalstation de omgeving scant en de gebruiker aan de slag kan gaan van zodra de prisma gevonden is;
• Afstandsmetingen: de prisma wordt voortdurend gevolgd en gaat bij een plotse onderbreking van het signaal de prisma opnieuw vergrendelen via een afstandsmeting;
• Positiebepaling op kaart: door de positie van het totaalstation aan te geven op de geïntegreerde kaart zoekt het toestel vervolgens eenvoudig de prisma.

Bim-integratie

Building Information Modeling is een werkproces dat o.a. voor een betere informatievoorziening en samenwerking in de bouw zorgt. Dit wordt meestal bewerkstelligd door te werken met dezelfde digitale gegevens, wat in meetkundige termen neerkomt op dezelfde 3D-modellen. Indien de on-boardsoftware van het totaalstation overweg kan met BIM-modellen en deze up-to-date worden gehouden via de cloud, kan de gebruiker altijd gebruikmaken van de laatst beschikbare data voor zijn uitzetwerkzaamheden. Daarnaast is het ook van belang dat de gemeten data snel terug te voeren is in het BIM-proces waardoor de software in staat moet zijn om de gemeten data snel te uploaden naar de gebruikte software in de BIM-workflow van het betreffende project. Door een goede BIM-integratie maakt de totaalstationgebruiker gebruik van de juiste geo-informatie en is hij bovendien in staat om de BIM 3D-modellen te visualiseren op zijn scherm zodat hij perfect kan zien welke objecten hij selecteert voor zijn uitzetwerkzaamheden en of er conflicten optreden tussen de metingen en het ontwerp.

Verhoogd gebruiksgemak

De huidige digitalisatiegolf in de bouw zorgt voor een verhoogde vraag naar meetkundige oplossingen. De eenvoudige en intuïtieve software waar de huidige totaalstations mee zijn uitgerust, staan naast landmeters (experts) nu ook ploegbazen en werfleiders toe met deze toestellen te werken. Door de software aan te sluiten op het gebruikersprofiel, vormt de bediening door een minder goed opgeleid persoon niet meteen een probleem. Bovendien blijft er door de gebruiksvriendelijkere technologie meer tijd over voor het menselijke aspect en kan er bijvoorbeeld verder overleg worden gepleegd over de meetresultaten en controles.

BREDERE INZETBAARHEID

Het eenvoudiger gebruik van het totaalstation zorgt voor een bredere inzetbaarheid door een groter aantal gebruikers. Gebruikers die, laat het duidelijk wezen, wel degelijk enige kennis dienen te hebben van het toestel in kwestie waardoor een gedegen training in de meeste gevallen wenselijk is. Gebruikers die vaak gelijkaardige taken uitvoeren met het totaalstation, zoals het aansturen van een machine of het uitzetten van een serie piketten in de buurt van het totaalstation, hebben aan een aantal basisregels vaak al voldoende voor een degelijke uitvoering van de werkzaamheden. De bredere inzetbaarheid kan met andere woorden de productiviteit en kwaliteit van projecten ten goede komen. Wanneer gebruikers goed worden getraind in hun toepassing en experts regelmatig controles uitvoeren, zal de kwaliteit nooit een issue vormen en kunnen grotere projecten gerichter aangestuurd worden. 

TOTAALSTATION AANKOPEN?

Bij de aankoop van een totaalstation houdt men het best rekening met volgende zaken:

Kwaliteit

Een totaalstation moet jaren meekunnen in soms uitdagende omstandigheden (stof, regen, wind). Het is zinloos te investeren in een minder kwalitatief toestel als het na enige tijd geen betrouwbare waarden meer weergeeft.

Prijs-KwaliteitsVerhouding

Het is belangrijk om bij de aankoop van een totaalstation rekening te houden met de kosten op lange termijn. Hou hierbij rekening met inruil, meetsnelheid, inpassing in de workflow enz. Test zeker enkele toestellen alvorens over te gaan tot een aankoop. Het kan immers voorvallen dat een duurder toestel op de langere termijn een betere investering blijkt omdat je er pakweg sneller mee kan werken en omdat de geschatte inruil bij vervanging bijvoorbeeld hoger is.

Gebruiksvriendelijkheid en inzetbaarheid

Voordat u een totaalstation aanschaft, is het belangrijk te weten op welke manier deze aansluit op de workflow. Kan het toestel bijvoorbeeld overweg met IFC-bestanden wanneer het wordt ingezet in een BIM-omgeving?

Service en support

Een totaalstation heeft jaarlijks onderhoud nodig. Bovendien zullen er zich vanzelfsprekend situaties voordoen waarbij u als gebruiker met vragen zit of niet meer verder kan met uw werkzaamheden. Een goede service en support van de leverancier is dan ook onmisbaar.

Met dank aan Leica Geosystems, Laser Control en Lasertopo