QC成果提高CⅢ平面控制网测量效率

提高CPⅢ平面控制网

测量效率发表人：谯生有中铁一局集团第五工程有限公司精测队QC小组2011年3月二、QC小组简介

（一）小组简介中铁一局集团第五工程有限公司精测队为：国家甲级测绘资质单位；2006年荣获：“中央企业学习型红旗班组标杆称号。一、工程概况

哈大铁路客运专线DK25+700～DK131+211.57段无砟轨道施工线路长度105.5Km，共布设CPⅢ控制点约4300个，CPⅢ控制网建网测量及复测长度合计211km，CPⅢ建网划分为23个测量评估单元，CPⅢ网复测划分为5个评估单元，测量路线长，CPⅢ控制网测量工作量大。

二、QC小组简介QC小组概况简介表表2.1制表人：文莉蓉时间：2010年4月2日项目经理部施组要求：CPⅢ平面控制网测量效率≥1.0km/d

三、选题理由

因此我们QC小组选择了“提高CPⅢ平面控制网测量效率”为课题进行活动。前期CPⅢ平面控制网测量效率只有：0.68km/d

前期测量效率折线图图3.1制图人：谯生有制图时间：2010年4月2日四、目标确定目标确定：小组活动目标测量效率由0.68km/d提高到1.0km/d。小组活动目标图0.68km/d1.00km/d测量效率km/d小组活动目标柱状图图4.1制图人：赵佳楠制图时间：2010年4月3日五、目标可行性分析1.目标可行性分析一小组对2010年2月21日至3月13日期间CPⅢ平面控制网测量效率进行分项调查，该测量段落长14.28km，测量时间为21天（每天测量时间按12小时计算，共252小时），将各因素影响测量效率的时间统计如表4.1制表人：王鑫制表时间：2010年4月5日影响CPⅢ平面控制网测量效率因素频数调查表表4.1五、目标的可行性分析2040608010012014020%40%60%80%100%频数（h）44.3%79.5%87.7%累计频率%00测量误差超限测前准备不足CPⅢ控制点埋设不及时测区地形复杂现场施工干扰94.3%N=12254431087效率因素排列图（图5.1）制图人：白芝勇制图时间：2010年4月5日根据以上各因素频数统计，作出如下排列图：CPⅢ平面控制网测量效率低的主要症结是：1、测量误差超限；2、测前准备不足。五、目标的可行性分析2.目标可行性分析二此外，从图3.1测量效率统计折线图中可以看出，2010年3月4日测量效率曾达到1.02km/d≥1km/d，所定目标符合实际。结论：目标可以实现！若解决了测量误差超限及测前准备不足问题，则测量效率可以达到：14.28÷（（252-54-43）÷12）=1.08km/d≥1km/d,因此目标是可行的。六、原因分析小组根据影响CPⅢ平面控制网测量效率的症结所在，用关联图进行分析，共找出了9条末端原因。测量误差超限测前准备不足测距误差●全站仪加常数误差●棱镜互换性误差●CPII控制点兼容性差●棱镜瞄准不正确●无专车配合●测前无作业计划●强风天气影响●电源连接线焊点易脱落测角误差仪器脚架振动测量人员就位不及时仪器供电不足约束平差精度低测量错误●全站仪故障原因分析关联图（图6.1）制图人：谯生有制图时间：2010年4月7日七、要因确认要因确认计划表制表人：谯生有制表时间：2010年4月9日小组成员对分析的末端因素进行了逐条确认，具体确认情况如下：七、要因确认球棱镜实物图(图7.1)确认一：棱镜互换性误差。2010年4月7日，小组成员赵栋从测量使用的14只棱镜中随机抽取了7只进行棱镜互换性误差检测，棱镜实物见图7.1,检测结果见表7.2，发现编号为0907283的棱镜互换性误差达0.7mm，超出了0.4mm的标准要求，即使是一只棱镜的互换性误差超标都会引起测量精度超限而返工。棱镜编号090614409063500908098090614109072830905132090149互换性误差(mm)0.140.080.210.290.700.050.17标准值(mm)0.4确认结果合格合格合格合格超标合格合格结论：棱镜互换性误差是要因。棱镜互换性误差抽检统计表表7.2制表人：谯生有制表时间：2010年4月9日七、要因确认确认二：全站仪加常数误差。

2010年4月7日，小组成员谯生有对DK101+300～DK103+300返工段CPⅢ距离平差文件进行了检查，发现控制网约束平差时没有对距离观测值进行加常数误改正，统计了40条边的改正数并绘制了折线图，如下图7.2。-1-0.500.511.522.533.513579111315171921232527293133353739距离改正数mm无约束平差距离改正数统计折线图图7.2制图：谯生有日期：2010年4月7日从折线图可以看出，距离改正数超出±2mm的情况较多，且符号全为正，表现为显著的系统误差特征。结论：全站仪加常数误差是要因。七、要因确认确认三：CPⅡ控制点兼容性差。小组成员王鑫于2010年4月7日对测段内CPⅡ加密测量使用的起算点进行了兼容性检验，测段内CPⅡ加密测量使用的起算点误差均小于±10mm，如下表7.3，CPⅡ控制点兼容性良好，不会对测量精度产生显著的影响。点号复测坐标(m)设计坐标(m)较差(mm)XYXYfxfyCPI0514396117.432508304.1594396117.432508304.15900CPI0524397226.154508301.1074397226.151508301.1103-3CPI0534401924.506508334.9844401924.506508334.98400CPII0754395340.480508651.9364395340.480508651.93600CPII0784399610.655508637.1534399610.655508637.15300结论：CPⅡ控制点兼容性差不是要因。制表人：王鑫制表时间：2010年4月7日CPⅡ控制点兼容性检验统计表表7.3七、要因确认确认四：全站仪故障。2010年4月7日，由小组成员蔡卫军对近4个月内全站仪在使用过程中的故障维修次数进行了统计，见表7.4。

全站仪在岗维修次数统计表表7.42010年1月2月3月4月标准值在岗维修次数＜2次设备在岗维修次数0100确认结果合格合格合格合格制表人：蔡卫军制表时间：2010年4月7日结论：全站仪故障不是要因。确认五：无专车配合。小组成员周建军2010年4月7日检查了办公室对测量组的派车记录，记录表明测量组每次作业均派陕CJC010面包车专门配合测量，另外，周建东通过询问测量组长了解到车辆在使用过程中全程跟班作业，没发生因交通工具问题造成窝工的现象。结论：无专车配合不是要因。七、要因确认确认六：电源连接线焊点易脱落。2010年4月8日，小组成员赵宝柱检查了全站仪电源连接线维修记录，见表7.5，发现电源连接线没有备用品，并且电源连接线接头处的焊点脱落记录最多已达4次，电缆线焊点脱落造成外挂电池无法使用，将给测量造成窝工。电源连接线焊点脱落次数统计表表7.52010年1月2月3月4月标准值脱落次数＜2次脱落次数3143确认结果不合格合格不合格不合格制表人：赵宝柱制表时间：2010年4月8日结论：电源连接线焊点易脱落是要因。确认七：测前无作业计划。组员文莉蓉于2010年4月8日检查了每次测量作业计划书，经检查，各测量小组测量前均编制了测量作业计划书，并根据现场踏勘情况绘制了详细的观测示意图。结论：测前无作业计划不是要因。七、要因确认确认八：棱镜瞄准不正确。2010年4月8日，组员赵佳楠跟班现场抽查了5个测站的棱镜瞄准情况，每测站检查8只棱镜，统计如表7.7，结果表明棱镜的瞄准器方向均指向全站仪。棱镜瞄准情况抽查统计表表7.6序号测站编号检查数量（只）瞄准不正确数量（只）确认结果1Z009630380合格2Z009630580合格3Z009630780合格4Z009630880合格5Z009631180合格制表人：赵佳楠制表时间：2010年4月8日结论：棱镜瞄准不正确不是要因。七、要因确认确认九：强风天气影响。2010年4月8日，小组成员谯生有对大连地区的气候状况进行了调查，并统计了前期测量过程中不同风级对全站仪正常使用的影响，统计结果见下表7.8。不同风级对全站仪正常观测影响统计表表7.7风级0～3级4～6级7级以上吹风天气百分比40%50%10%确认结果可正常观测不能正常观测停工制表人：谯生有制表时间：2010年4月8日从上统计表可以看出，该地区4～6级大风天气全站仪已经不能正常观测，7级以上强风为确保人员设备安全，不进行测量。结论：强风天气影响是要因。八、制定对策制表人：谯生有制表时间：2010年4月9日针对要因提出的对策制定了分析评价（表8.1），根据综合评价确定采用方案。（一）对策评价分析对策评价分析表表8.1八、制定对策序号要因对策目标措施地点负责人完成时间1棱镜互换性误差消除棱镜互换性误差。全部棱镜的互换性误差≤0.4mm1、实测棱镜组的互换性误差；2、更换误差超标的棱镜。现场赵栋2010.4.152全站仪加常数误差修正全站仪加常数误差控制网无约束平差后距离改正数≤±2mm1、检测全站仪加常数误差；2、对测距边进行全站仪加常数误差修正。现场谯生有2010.4.163电源连接线焊点易脱落消除电源连接线故障电源连接线焊点脱落次数≤2次/月1、对电源连接线进行改造；2、备用1根电源连接线。现场赵宝柱2010.4.9～6.84强风天气影响改善观测条件。风力≤6级全站仪可正常测量4～6级强风天气观测时，将仪器安置在自行设计制作的测量防风帐篷内进行观测。现场谯生有2010.4.9～6.8制表人：谯生有制表时间：2010年4月9日对策表表8.2九、对策实施对策实施一、消除棱镜互换性误差：2010年4月15日，赵栋负责检测全部棱镜的互换性误差，在项目部院内选一平坦的开阔场地，采用徕卡TCA2003全站仪（测角度精度±0.5″，测距精度±1+1ppm）进行检测，如图9.1，检测结果统计见下表9.1。（二）制定对策表全站仪AI棱镜九、对策实施对策实施一、消除棱镜互换性误差：第一步：检测棱镜互换性误差2010年4月15日，赵栋负责检测全部棱镜的互换性误差，在项目部院内选一平坦的开阔场地，采用徕卡TCA2003全站仪（测角度精度±0.5″，测距精度±1+1ppm）进行检测，如图9.1，检测结果统计见下表9.1。棱镜误差检测示意图图9.1棱镜编号090614409063500908098090614109072830905132090149互换性误差(mm)0.140.080.210.290.700.050.17标准值(mm)0.4确认结果合格合格合格合格超标合格合格续表棱镜编号0906140090614809081290906351090501809063470908181互换性误差(mm)0.240.150.040.080.140.520.20标准值(mm)0.4确认结果合格合格合格合格合格超标合格制表人：赵栋制表时间：2010年4月15日

棱镜互换性误差检测统计表表9.1

从上表可以看出，编号为0907283、0905018的棱镜互换性误差超标。九、三对策三实施第二三步：三更换三互换三性误三差超三标的三棱镜赵栋三与棱三镜生三产厂三家联三系对三误差三超标三的棱三镜进三行了三更换三，更三换的三新棱三镜编三号分三别为三09三09三34三7、三09三09三34三8，三经检三测棱三镜互三换性三误差三分别三为0三.1三5m三m、三0.三03三mm三。效果三一经过三对测三量使三用的三全部三棱镜三互换三性误三差进三行检三测，三找到三了误三差超三标的三棱镜三，并三进行三了更三换，三使测三量使三用的三14三只棱三镜的三互换三性误三差全三部≤三0.三4m三m，三消除三了棱三镜互三换性三误差三带来三的超三限情三况。对策三实施三二、三修正三全站三仪加三常数三误差三：第一三步：三检测三全站三仪加三常数三误差20三10三年4三月1三6日三，由三谯生三有负三责对三全站三仪加三常数三误差三进行三了检三测，三如图三9.三2，三加常三数计三算公三式见三公式三9.三1。S1S3S4AIIIBS2公式三9.三1全站三仪仪三加常三数误三差检三测示三意图三图9三.2九、三对策三实施分别三用1三4只三棱镜三对全三站仪三加常三数误三差进三行检三测，三检测三结果三见表三9.三2全站三仪加三常数三检测三统计三表三表9三.2棱镜编号090614409063500908098090614109093470905132090149加常数误差mm0.650.650.450.550.650.450.65续表棱镜编号0906140090614809081290906351090501809093480908181加常数误差mm0.650.650.450.550.500.450.60全站仪编号442850加常数平均值7.90÷14=0.56(mm)制表三人：三谯生三有三制表三时间三：2三01三0年三4月三16三日第二三步：三对测三距边三进行三全站三仪加三常数三误差三修正外业三观测三时，三应将三全站三仪内三设置三的棱三镜加三常数三加0三.5三6m三m后三重新三进行三设置三，对三已经三采集三好的三观测三数据三，每三条测三距边三均加三0.三56三mm三，然三后进三行控三制网三平差三。效果三二DK三10三1+三30三0～三DK三10三3+三30三0测三段距三离没三有进三行加三常数三误差三改正三时，三平差三后距三离数三超过三了规三范规三定的三±2三mm三限差三值，三并且三表现三为系三统误三差。三距离三进行三加常三数误三差修三正后三，距三离改三正数三远小三于±三2m三m，三改正三数表三现为三偶然三误差三，如三图9三.3三。九、三对策三实施-1-0.500.511.522.533.513579111315171921232527293133353739全站仪加常数误差修正前全站仪加常数误差修正后mm全站三仪加三常数三误差三修正三对距三离改三正数三的影三响对三照折三线图三图三9.三3制图三人：三谯生三有三制三图时三间：三20三10三年4三月1三6日通过三对测三距边三进行三全站三仪加三常数三误差三进行三修正三，测三量成三果精三度合三格，三无需三返工三重测三。对策三实施三三、三消除三电源三连接三线故三障：第一三步：三对电三源连三接线三进行三改造将电三缆线三接头三处的三外壳三与内三部的三电线三用胶三水固三结，三防止三因电三源连三接线三外壳三转动三造成三内部三电线三的焊三点脱三落。九、三对策三实施第二三步：三备用三电源三连接三线现场三测量三出现三问题三时，三可以三随时三用备三用线三更换三产生三故障三的电三源连三接线三。效果三三将原三电源三连接三线改三造后三，延三长了三使用三寿命三，对三4-三5月三电源三线焊三点脱三落次三数进三行统三计，三见表三7.三5。电源三连接三线焊三点脱三落次三数统三计表三表7三.52010年4月5月标准值脱落次数＜2次脱落次数01确认结果合格合格从上三表看三出，三仅5三月份三仅发三生了三1次三焊点三脱落三现象三，表三明改三造后三的电三源连三接线三使用三效果三良好三，由三于及三时用三换上三备用三电源三连接三线，三没有三对测三量进三度产三生影三响，三故障三电源三连接三线进三行维三修后三作为三备用三。制表三人：三赵宝三柱三制表三时间三：2三01三0年三6月三8日根据三小组三成员三现场三观察三，4三～6三级以三下强三风使三全站三仪脚三架产三生扰三动导三致不三能正三常观三测。三20三10三年4三月9三日至三6月三8日三期间三，由三谯生三有、三王鑫三、赵三栋负三责加三工了三防风三帐篷三，结三构简三单，三重量三轻，三安装三方便三，拆三卸后三可装三进面三包车三内，三如图三9.三4。三强风三天气三将全三站仪三安置三在测三量防三风帐三篷内三进行三测量三。对策三实施三四、三改善三观测三条件三：效果三四风级0～3级4～6级吹风天气百分比40%50%防风帐篷使用前可正常观测不能正常观测防风帐篷使用后可正常观测可正常观测九、三对策三实施制表三人：三王鑫三制表三时间三：2三01三0年三6月三8日使用三自制三的测三量防三风帐三篷后三，使三有效三测量三时间三大大三增加三，降三低了三强风三天气三对测三量效三率的三影响三，提三高了三测量三工效三。防风三帐篷三使用三前后三效果三对照三表三表三7.三7应用三防风三帐篷三进行三CP三Ⅲ平三面控三制网三测量三图三9.三4（一三）提三高效三率十、三效果三检查20三10三年7三月1三日，三小组三成员三赵佳三楠对三20三10三年6三月1三1日三至3三0日三历时三20三天测三量的三24三.6三km三CP三Ⅲ平三面控三制网三进行三了效三率统三计，三平均三测量三效率三为1三.2三3k三m/三d，三绘制三活动三效果三折线三图1三0.三1三。活动三效果三折线三图三图1三0.三1制图三人：三赵佳三楠三制图三时间三：2三01三0年三7月三1日（一三）提三高效三率活动三前后三及目三标对三比柱三状图三如下三：测量效率km/d0.68km/d1.00km/d1.23km/d十、三效果三检查制图三人：三赵佳三楠三制三图时三间：三20三10三年7三月1三日活动三前后三及目三标对三比柱三状图三图三10三.2从柱三状图三10三.2三可以三看出三：活三动后三测量三效率三由活三动前三的0三.6三8k三m/三d提三高至三1.三23三km三/d三，并三且高三于活三动目三标值三1.三00三km三/d三。（二三）经三济效三益小组三活动三后，三还剩三余C三PⅢ三控制三网约三16三5k三m三，共三节约三时间三（1三65三÷0三.6三8-三16三5÷三1.三23三）=三10三8.三5（三d）三。1、三节约三人员三工资三及补三贴费三：（三6×三12三0×三10三8.三5）三÷1三00三00三=7三.8三12三（万三元）2、三节约三测量三设备三使用三费：三（1三08三.5三÷3三0×三10三00三0）三÷1三00三00三=3三.6三16三6（三万元三）3、三节约三车辆三租赁三费：三（3三00三×1三08三.5三）÷三10三00三0=三3.三25三5（三万元三）4、三节约三住宿三费：三（6三×8三0×三10三8.三5）三÷1三00三00三=5三.2三08三（万三元）5、三支出三备用三电源三线购三置费三：0三.1三8万三元6、三支出三防风三帐篷三制作三费：三0.三12三万元7、三支出三运杂三费：三0.三10三万元合计三节约三：7三.8三12三+3三.6三16三6+三3.三25三5+三5.三20三8-三（0三.1三8+三0.三12三+0三.1三0）三=19三.三49三16三（万三元）三。公司三财务三部门三对经三济效三益进三行了三确认三，如三图1三0.三3。十、三效果三检查（三三）社三会效三益通过三本次三QC三活动三取得三以下三社会三效益三：1、三减少三了无三砟轨三道施三工的三工期三压力三；2、三提升三了企三业的三技术三水平三；3、三受到三集团三公司三领导三好评三；4、三陕西三省测三绘局三质量三监处三领导三到测量三现场三观摩三并作三出了三好评三。陕西三省测三绘局三领导三（右三一）三现场三观摩十、三效果三检查（一三）编三制《三CP三Ⅲ测三量作三业手三册》根据三本次三QC三小组三活动三成果三，我三们将三以下三测量三措施三编进三《C三PⅢ三测量三作业三手册三》：1、三检测三棱镜三组的三互换三性误三差，三更换三误差三超标三的棱三镜；2、三检测三全站三仪加三常数三误差三，并三对测三距边三进行三加常三数误三差修三正；3、三测量三期间三电源三连接三线应三有备三用件三；4、三改善三观测三条件三，强三风天三气将三全站三仪安三置在三防风三帐篷三内进三行观三测。《C三PⅢ三测量三作业三手册三》于20三10三年7三月1三日经公三司批三准，三作为三今后三进行三CP三Ⅲ控三制网三测量三的标三准。十一三、制三定巩三固措三施（二三）效三果巩三固小组三CP三Ⅲ平三面控三制网三测量三效率三从0三.6三8k三m/三d提三高到三1.三23三km三/d三，实三现了三制订三目标三后，三严格三按照三《C三PⅢ三测量三作业三手册三》的三要求三进行三测量三，在三20三10三年7三月至三8月三的巩三固期三内，三小