摘 要:隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)與技術(shù)手段的不斷進(jìn)步,電力工程在經(jīng)濟(jì)發(fā)展與保障民生事業(yè)中發(fā)揮著越來越重要的作用,電力工程的質(zhì)量直接關(guān)系到電力輸送的效率,進(jìn)而影響著企業(yè)與社會(huì)生產(chǎn)的有效進(jìn)行。電力線路是電能輸送的主要媒介,其性能與質(zhì)量的高低直接關(guān)系到整個(gè)電力工程的質(zhì)量與運(yùn)行效率。
關(guān)鍵詞:GPS-RTK技術(shù);電力工程;送電線路測量;應(yīng)用
1 GPS-RTK技術(shù)概述
1.1 基本原理
GPS,即全球定位系統(tǒng),是美國國防部于1973年研制出的導(dǎo)航測驗(yàn)系統(tǒng),其主要是應(yīng)用于軍事目的,隨著技術(shù)的不斷發(fā)展,這一系統(tǒng)的應(yīng)用范圍逐漸拓展,開始了為全球用戶提供精準(zhǔn)的時(shí)間信息與三維坐標(biāo)。該技術(shù)的主要原理以精度相對(duì)較高的所及控制點(diǎn)為基準(zhǔn)點(diǎn),安置有接收器的參考站對(duì)衛(wèi)星實(shí)施實(shí)時(shí)觀測,流動(dòng)站接收器在接受衛(wèi)星信號(hào)的過程中,同時(shí)利用無線電傳輸裝置接受來自基準(zhǔn)站的觀測數(shù)據(jù),并依據(jù)定位的相應(yīng)管理計(jì)算相互流動(dòng)站的時(shí)間與三維坐標(biāo)等信息。
1.2 技術(shù)優(yōu)勢
(1)對(duì)通視要求較低。常規(guī)儀器在作業(yè)過程中,必須實(shí)現(xiàn)測站與鏡站間的通視,若沒有實(shí)現(xiàn)通視,還必須砍去遮擋的樹木或莊稼,這就給線路測量作業(yè)帶來了加大的賠償費(fèi)用,而當(dāng)前進(jìn)行的所有測量勘察都是不允許砍樹與破壞莊稼的,而在這一要求下常規(guī)作業(yè)儀器是無法完成的。隨著GPS-RTK 技術(shù)的應(yīng)用,流動(dòng)站與基準(zhǔn)站彼此間是不需要通視的,這就避免砍樹或破壞莊稼帶來的損失,也保護(hù)了自然環(huán)境。
(2)作業(yè)距離較長。常規(guī)測量勘察儀器的作業(yè)半徑僅有3km,當(dāng)作業(yè)距離超出時(shí)就需要進(jìn)行搬站解決,在作業(yè)半徑超出1.5km后就會(huì)因?yàn)槌上癫磺逦斐勺鳂I(yè)精度較低情況的出現(xiàn),影響了測量質(zhì)量;而運(yùn)用GPS-RTK技術(shù)后,作業(yè)半徑擴(kuò)展到15km,如果覆蓋了VRS網(wǎng)絡(luò)地區(qū)與移動(dòng)、聯(lián)通或電信通信信號(hào)較好的地區(qū),可以利用VRS對(duì)架空輸電線路進(jìn)行測量,這將不會(huì)受到作業(yè)半徑的限制。
(3)誤差累積較小。一般來說,采用常規(guī)儀器進(jìn)行測量作業(yè)會(huì)造成誤差累積,儀器中的定向鏡站扶桿誤差或?qū)χ姓骄容^低都會(huì)照成測量的偏差;當(dāng)GPS-RTK技術(shù)應(yīng)用于測量作業(yè)后,雖扶桿仍有誤差,但是不會(huì)進(jìn)行累積。手簿軟件能夠準(zhǔn)確快熟的放出直線樁,但每個(gè)直線樁出現(xiàn)的誤差主要是在測量該樁時(shí)產(chǎn)生的,既不會(huì)受到上一測量點(diǎn)誤差的影響,也不會(huì)將誤差積累至下一測量點(diǎn)。
(4)獨(dú)立性較好。常規(guī)作業(yè)需要鏡站與測站進(jìn)行良好的配合作業(yè),在彼此看不見時(shí),目標(biāo)難以尋找,測線與選線小組不能分開,造成測量進(jìn)度緩慢。而GPS-RTK技術(shù)具有較好的獨(dú)立性,流動(dòng)站與基準(zhǔn)站能夠獨(dú)自作業(yè),流動(dòng)站終端才是工作重點(diǎn),測線與選線小組各拿一個(gè)移動(dòng)站進(jìn)行作業(yè),互相配合能夠使測量進(jìn)度提升至常規(guī)作業(yè)的4倍以上。
2 GPS-RTK技術(shù)在電力工程送電線路測量中具體應(yīng)用
2.1 選線測量
在實(shí)際情況下,有很多因素能夠影響到線路走徑,因此在測量作業(yè)時(shí)必須遵循基本原則,比如避開較為重要的建筑物,避開地質(zhì)條件較差的地區(qū);盡可能的減少拆除房屋的可能;依照公路、鐵路以及規(guī)劃部門的要求跨越公路、鐵路;一、二級(jí)的通訊線與通信光纜的交叉角應(yīng)符合電信部門的有關(guān)規(guī)定等。在對(duì)線路路徑進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)方案時(shí)可以利用高分辨的衛(wèi)星圖片與航測資料來實(shí)現(xiàn),而在一般的送電線路中則沒有這些資料。線路選擇與路徑優(yōu)化可以通過GPS-RTK 技術(shù)并參考收集來的地形圖像資料來實(shí)現(xiàn)。先選線作業(yè)時(shí),在能夠影響到線路路徑選著與優(yōu)化的區(qū)域與路段時(shí),可以利用GPS來測量,測出坐標(biāo)數(shù)據(jù),并利用相應(yīng)軟件生成CAD圖像資料,并在計(jì)算機(jī)上對(duì)路徑進(jìn)行調(diào)整,完成線路走徑與各轉(zhuǎn)角坐標(biāo)的作業(yè)。
2.2 定位定線測量
完成線路走徑與各轉(zhuǎn)角坐標(biāo)的作業(yè)后,測量勘察人員應(yīng)依照設(shè)計(jì)人員提供的塔位坐標(biāo)信息,運(yùn)用RTK定位技術(shù),實(shí)現(xiàn)將塔位坐標(biāo)輸入系統(tǒng)并確定塔位實(shí)際位置的工作。利用RTK定位功能,將兩相鄰轉(zhuǎn)角塔坐標(biāo)輸入GDP手簿中,完成基準(zhǔn)線的建立,然后系統(tǒng)會(huì)在手簿屏幕上顯示一個(gè)單位與所建立的確定的那條主線,并適時(shí)傳輸出流動(dòng)站具體位置以及與主線的相差距離以及偏離角度,僅為指引流動(dòng)站逐漸靠近主線。當(dāng)流動(dòng)站與主線實(shí)現(xiàn)重合時(shí),就應(yīng)依據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況確定量轉(zhuǎn)角兩轉(zhuǎn)角塔間直線塔的具體位置,并且還能測量出其高程與平面坐標(biāo),然后依照設(shè)定好的編碼規(guī)則將數(shù)據(jù)信息儲(chǔ)存至相應(yīng)的系統(tǒng)單元中。
2.3 高差與距離測量
依據(jù)設(shè)計(jì)部門的塔桿分布圖,在確定線路轉(zhuǎn)角樁也就確定了直角樁樁位。通過使用GPS-RTK技術(shù)的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)測量功能,輸入各轉(zhuǎn)角坐標(biāo),并利用兩轉(zhuǎn)角點(diǎn)定義直線,再在對(duì)該直線進(jìn)行放線,并直接測出各直線樁里程,只要能保證量轉(zhuǎn)角樁與直角樁在同一直線上,及可依據(jù)測平斷面圖的需要敲定其間的直線樁。
2.4 斷面與平面測繪
對(duì)架空送電線路測量得到的成果主要通過平斷面測量圖來表現(xiàn)。為滿足排定桿位、驗(yàn)核電氣與計(jì)算土石方的要求,必須要對(duì)線路中心線縱斷面以及部分橫斷面進(jìn)行測量,以及高質(zhì)量的完成測量線路中心線兩側(cè)帶狀平面的工作。
3 總結(jié)
隨著經(jīng)濟(jì)與技術(shù)水平的不斷提高,GPS-RTK技術(shù)在電力工程送電線路測量中逐漸被廣泛應(yīng)用。由于GPS-RTK 技術(shù)使測量勘測作業(yè)更加容易,極大的降低的作業(yè)強(qiáng)度,提升了測量考察的作業(yè)效率與作業(yè)質(zhì)量,并大大的節(jié)約了線路測量的成本開支。充分發(fā)揮GPS-RTK技術(shù)的功能與顯著優(yōu)勢,必將使電力工程送電線路測量作業(yè)更加高效、便捷與精準(zhǔn),為電力工程的健康有序發(fā)展打下良好的基礎(chǔ)。
參考文獻(xiàn):
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作者簡介:洪德宏,男,福建南安人,本科,工程師,研究方向:電力線路設(shè)計(jì)。