Automação da correção da primeira velocidade em medidas eletrônicas de distância com base em rede de observação de parâmetros ambientais multi-estações

Abstract

Resumo: O uso de medidores eletrônicos de distânica (MED) é uma técnica empregada em estações totais para a determinação de distancias entre estas e uma superfície refletora. Esta técnica baseia-se na propagação de ondas eletromagnéticas, a qual, através do conhecimento da velocidade de propagação e o tempo gasto em se deslocar no sistema emissor-refletor e viceversa, permite obter a distância entre eles. A velocidade de propagação da onda depende do estado do meio de propagação, sendo que a densidade deste varia em função do comportamento dos parâmetros ambientais de pressão, umidade e temperatura, sendo esta última a que gera maior incerteza. A variação da velocidade é determinada através do cálculo do índice de refração, e sua quantificação em metros é obtida a partir da primeira correção de velocidade. Ambos os parâmetros são calculados de forma automática mediante inserção dos parâmetros de pressão, temperatura e umidade a serem aplicados no instante da observação de distância. Nesta pesquisa foi desenvolvida e automatizada uma rede de sensores de temperatura com objetivo de avaliar e considerar as variações deste parâmetro e sua incidência na determinação de distâncias no contexto do monitoramento geodésico de barragens. O sistema foi projetado e programado para que as observações de distâncias e medições de temperatura fossem realizadas simultaneamente. Portanto, foi possível determinar em tempo real as variações de temperatura, e verificar como estas afetam às distâncias. Os resultados mostraram a funcionalidade do método proposto, confirmando a necessidade de medir valores de temperatura durante a observação de redes de controle, bem como no decurso de coleta de pontos de monitoramento, já que em diferentes locações a temperatura apresentou variações em torno de 5 graus. Palavras chaves: Distanciómetros eletrônicos. Refração. Primeira correção de Velocidade. Automação. Temperatura.

Abstract: The electronic distance meters is a technique used in total stations to determine the distances between this and a reflecting surface. This technique is based on the propagation of electromagnetic waves, which, through the knowledge of the propagation velocity and the time spent in moving from the system transmitter-receiver and vice versa, allows obtaining the distance between them. The wave propagation velocity depends on the conditions of the propagation medium which, its density varies according to the behavior of the environmental parameters such as pressure, humidity and temperature. The last one generates very significant uncertainties. The velocity variation is determined through the refraction index calculation, and its quantification in meters obtained from the first velocity correction. Both parameters are calculated automatically by inserting pressure, temperature and humidity parameters to be applied in the instant of distance observation. In this research, a temperature sensors network was developed and automated with the aim to evaluate and take into account the variations of this parameter and its incidence in the determination of distances in the context of dams geodetic monitoring. The system was designed and programmed for simultaneous distances observations and temperature measurements. Therefore, it was possible to determine in real time the temperature variations, and to verify how they affect the distances. The results showed the functionality of the developed system, confirming the need to measure temperature values during the observation of control networks, as well as while the collection of monitoring points, since at different locations the temperature showed variations around 5 degrees. Key- words: Electronic meters. Refraction. First correction of Velocity. Automation. Temperature.