Setup กล้อง Total Station บนหมุดอย่างถูกวิธี: คู่มือ Step-by-Step

การ Setup กล้อง Total Station บนหมุดควบคุม (Control Point) เป็นจุดเริ่มต้นที่กำหนดคุณภาพของงานสำรวจทั้งระบบ หากผิดพลาดเพียงไม่กี่มิลลิเมตรในขั้นตอนนี้ ความคลาดเคลื่อน (Error) จะทบไปสู่ทุก ๆ จุดที่วัดในวันนั้น มาตรฐาน ISO 17123-3 ระบุไว้ชัดเจนว่าการประเมินความแม่นยำของกล้องต้องเริ่มจากการตั้งกล้องที่ถูกหลัก ส่วน FIG Publication ก็ระบุว่าผู้ปฏิบัติงานต้องผ่านการฝึกอบรมขั้นตอน Setup เป็นพื้นฐาน บทความนี้จึงรวบรวมขั้นตอนปฏิบัติทีละขั้น เพื่อให้ทั้งผู้รับเหมาและช่างสำรวจสามารถนำไปประยุกต์ใช้ได้ทันที

1. การเตรียมและกางขาตั้งกล้อง (Tripod Setup)
2. ทฤษฎี: ขาตั้งกล้อง (Tripod) ต้องตั้งให้ฐานบนของขา (Tripod Head) อยู่ในระนาบราบใกล้เคียงที่สุด ก่อนนำกล้องขึ้นติดตั้ง เพื่อให้การปรับระดับด้วย Foot Screw ภายหลังทำได้ในช่วงสั้น
3. วิธีปฏิบัติ: ยืดขาตั้งกล้องให้อยู่ในระดับสายตา (Eye-Level) กางขาเป็นสามเหลี่ยมด้านเท่าโดยมีจุดศูนย์กลางอยู่เหนือหมุด ปักปลายขาทั้งสามให้ลึกพอประมาณบนพื้นแข็ง สำหรับพื้นนิ่มต้องเหยียบปลายขาให้แน่น เช็คฐานบนด้วยสายตาว่าเกือบขนานกับพื้นโลก
4. Tolerance: ผู้ผลิตหลัก เช่น Leica, Topcon, Sokkia และ Nikon ระบุว่าขาตั้งคุณภาพดีต้องมีช่วงปรับ Foot Screw ประมาณ ±10 มม. หากฐานบนเอียงเกินช่วงนี้จะตั้งกล้องราบไม่ได้
5. ข้อควรระวัง: ห้ามตั้งขาในแนวที่ปลายขาขนานกัน เพราะจะลดความมั่นคงของฐานและเสี่ยงต่อ Tilt Error ระหว่างวัด

2. การวางกล้องและทำ Coarse Centering

ทฤษฎี: การ Centering คือการทำให้แกนดิ่ง (Vertical Axis) ของกล้องตั้งฉากกับหมุดควบคุมที่พื้น โดย Coarse Centering ใช้สายตาหรือสายดิ่ง ส่วน Fine Centering ใช้ Optical Plummet หรือ Laser Plummet

วิธีปฏิบัติ: นำกล้องวางบนฐานขา ขันสกรูยึดให้แน่น เปิดเครื่องและเรียกใช้ Optical/Laser Plummet มองผ่านช่องเล็งหรือสังเกตจุดเลเซอร์บนหมุด หากเยื้องให้เลื่อนปรับขาตั้งกล้องตรงหัว Tribrach (ไม่ใช่ขยับขา) จนเลเซอร์/Cross-hair อยู่บนหมุดพอดี

Tolerance: ความแม่นยำ Plummet ของรุ่นมาตรฐาน Leica TS06/TS07, Topcon GM-50, Sokkia iM-50 อยู่ที่ราว 1.0–1.5 มม. ที่ความสูง 1.5 เมตร ตามที่ผู้ผลิตประกาศ

ข้อควรระวัง: หาก Laser Plummet ไม่ได้สอบเทียบตามมาตรฐาน ISO/IEC 17025 ความแม่นยำที่อ่านได้อาจคลาดจริง ควรส่งตรวจอย่างน้อยปีละครั้ง

3. การ Leveling แบบหยาบและละเอียด

ทฤษฎี: ขั้นนี้คือการปรับให้แกนดิ่งของกล้องตรงตามแนวดิ่งของโลก โดย Circular Bubble ใช้ทำ Coarse Level และ Plate Bubble (หรือ Electronic Bubble) ใช้ทำ Fine Level

วิธีปฏิบัติ: ขั้นแรกเหยียบปลายขาตั้งกล้องเพื่อปรับฟองกลม จากนั้นหมุนกล้องให้ Plate Bubble ขนานกับสกรูสองตัว ปรับให้ฟองอยู่ตรงกลาง หมุน 90° ปรับสกรูตัวที่สาม ทำซ้ำจนฟองนิ่งทุกตำแหน่ง สำหรับกล้องที่มี Dual-axis Compensator ให้ดู Electronic Level บนจอ

สูตรประเมินความคลาดเคลื่อนแนวดิ่ง:

e = h × tan(θ)

เมื่อ e = ความคลาดเคลื่อนเชิงเส้นที่ตำแหน่งเป้า (Target), h = ระยะจากกล้องถึงเป้า, θ = มุมเอียงของแกนดิ่ง

Tolerance: ISO 17123-3 แนะนำให้ความเอียงตกค้าง (Residual Tilt) อยู่ภายใน ±10″ สำหรับกล้องระดับมาตรฐาน

ข้อควรระวัง: อย่ายืนพิงขากล้องหลังปรับระดับ เพราะน้ำหนักจะเปลี่ยน Compensator และทำให้มุมเปลี่ยน

4. การ Fine Centering และตรวจซ้ำ

ทฤษฎี: หลัง Leveling แล้วจุดศูนย์กลาง Plummet อาจเลื่อนเล็กน้อยเพราะการขยับ Tribrach ต้องทำ Centering และ Leveling ซ้ำ (Iterative) จนกว่าค่าจะนิ่งทั้งสองพร้อมกัน

วิธีปฏิบัติ: คลายสกรูยึด Tribrach เล็กน้อย เลื่อนกล้องตามแนวนอนให้ Plummet ตรงหมุดอีกครั้ง ขันสกรูยึด แล้วเช็ค Electronic Bubble ใหม่ ทำซ้ำ 2–3 รอบจนทั้งค่า Plummet และฟองอยู่ในเกณฑ์พร้อมกัน

Tolerance: เกณฑ์ที่ยอมรับสำหรับงาน Engineering Survey ทั่วไปคือ Plummet ตรงหมุดภายใน 1 มม. และ Electronic Bubble แสดงค่า ≤ 5″

ข้อควรระวัง: ห้ามใช้แรงกดขณะปรับ Tribrach เพราะอาจทำให้แกนเอียงทันทีหลังปล่อยมือ

5. การตั้ง Backsight และตรวจสอบสุดท้าย

ทฤษฎี: ก่อนเริ่มเก็บข้อมูลต้องกำหนดทิศอ้างอิง (Orientation) ด้วยการเล็งไปยังหมุด Backsight ที่ทราบพิกัดหรือทิศมุมราบ (Azimuth) ระบบจะคำนวณ Bearing เริ่มต้นให้อัตโนมัติ

วิธีปฏิบัติ: ใส่ค่าพิกัดสถานี (Station) และความสูงกล้อง (Instrument Height) ลงในเครื่อง เล็งไปยังเป้า Backsight ที่ติดตั้งบน Prism/Tripod อีกตัว วัดมุมและระยะ ตรวจสอบค่า Check ที่ระบบรายงาน

Tolerance: USACE EM 1110-1-1005 แนะนำว่า Backsight Check ของงานก่อสร้างทั่วไปควรมีค่าคลาดเคลื่อนทางตำแหน่งไม่เกิน 5 มม. + 3 ppm ของระยะ

ข้อควรระวัง: ลืมใส่ความสูงกล้องหรือ Prism Height จะทำให้พิกัด Z ผิดทั้งวัน ตรวจซ้ำก่อนกด Start เสมอ