【摘 要】隨著國民經(jīng)濟的不斷發(fā)展,GPS技術(shù)被廣泛應用到國民生活的各個領(lǐng)域。在送電線路施工中GPS的應用比常規(guī)測量在線路復測、線路交樁、線路塔位調(diào)查等方面具有顯著的優(yōu)越性。
【關(guān)鍵詞】送電線路;GPS;施工技術(shù)
1.施工前的準備工作
(1)檢查和確認?;鶞收窘邮諜C、流動站接收機開關(guān)機正常,所有指示燈都能正常工作,電臺能正常發(fā)射,其面板顯示正常,藍牙連接是否正常,所有設(shè)備有足夠的電量。
(2)檢查攜帶配件。出外業(yè)之前應檢查所需的儀器和電纜線均攜帶齊全,包括主機、電臺發(fā)射和接受天線、電源線、數(shù)據(jù)線、手簿和手簿線等。
(3)點位要求參考站的選擇必須嚴格。因為參考站接收機每次衛(wèi)星信號失鎖將會影響網(wǎng)絡(luò)內(nèi)所有流動站的正常工作。
周圍應視野開闊,截止高度角應超過150。周圍無信號反射物(大面積水域、大型建筑物等),以減少多路徑干擾。并要盡量避開交通要道、過往行人的干擾。參考站應盡量設(shè)置于相對制高點上,以方便播發(fā)差分改正信號。
(4)參考站運行期間作業(yè)要求。參考站工作期間,工作人員不能遠離,要在一定間隔時間檢查設(shè)備工作狀態(tài),對不正常情況及時處理。
由于參考站除了GPS設(shè)備耗電外,還要為RTK電臺供電,可采用雙電源電池或汽車電瓶供電。條件允許時,可采用12V直流調(diào)變壓器直接同市電網(wǎng)路連接供電。
2.流動站的設(shè)置要求
2.1流動站作業(yè)準備
在RTK作業(yè)前,應先檢查儀器內(nèi)存或PC卡容量能否滿足工作需要。由于RTK作業(yè)耗電量大,工作前應備足電源。
2.2流動站作業(yè)要求
由于流動站一般采用缺省2m流動桿作業(yè),當高度不同時應修正此值。在信號受影響的點位,為提高效率可將儀器移到開闊處或升高天線,待數(shù)據(jù)鏈鎖定后,再小心無傾斜地移回待定點或放低天線,一般可以初始化成功。在穿越樹林、灌木林時,注意天線和電纜勿掛破、拉斷,保證儀器安全。
2.3流動站內(nèi)置軟件的一般功能要求
三差模型求定近似坐標;雙頻動態(tài)解求整周模糊度;根據(jù)相對定位原理,實時解算WGS-84坐標;根據(jù)給定的坐標轉(zhuǎn)換系數(shù),給出任務(項目)要求的坐標系內(nèi)坐標;坐標精度的評定;測量結(jié)果的實時顯示和繪圖(示意);失鎖后的重新初始化;數(shù)據(jù)I/O端口。
2.4流動站用作GIS采集器時的技術(shù)要求
當RTK將功能擴展向GIS采集器時,要實時輸入點位屬性、文件和定位有關(guān)信息,并且實時存儲時間有關(guān)信息。不同的RTK類型對屬性輸入要求不同,要根據(jù)不同的GIS、CAD軟件要求設(shè)置不同的數(shù)據(jù)格式。
3.點校正
在絕大部分測量工作中都使用國家坐標系統(tǒng)或地方坐標系統(tǒng),而GPS測量結(jié)果是基于WGS-84坐標系統(tǒng),進行一項新的任務之前,必須進行點校正,以求出兩種坐標系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換參數(shù)。求轉(zhuǎn)換參數(shù)時應采用3點以上的兩套坐標系成果,采用Bursa—Wolf、Molodenky等經(jīng)典、成熟的模型,使用Power ADJ3.0、SKIpro2.3、TGO1.5以上版的通用GPS軟件進行求解,也可自行編制求參數(shù)軟件,經(jīng)測試與鑒定后使用。
(1)先輸入已知點的當?shù)仄矫孀鴺?;如果有已知點的WGS-84經(jīng)緯度坐標也要一同輸入,并且可以直接跳過下一個步驟,直接進入到步驟c。
(2)如果沒有已知點的WG-S84經(jīng)緯度坐標,就需要把流動站房已知點上,對中整平,進行采集已知點的經(jīng)緯度坐標。
在選擇點校正時應該注意以下幾點。
(1)已知點做好分布在整個作業(yè)區(qū)域的邊緣,例如,如果用4個點做點校正,測量作業(yè)的區(qū)域最好在這4個點的四邊形內(nèi)部。
(2)要避免已知點的線性排列。
(3)如果用3個相同的點作點校正后,檢查一下水平殘差和垂直殘差的數(shù)值,是否能達到工程的測量精度要求。殘差不能太大(不能超過2cm),如果太大檢查已知點輸入是否有誤,如果無誤就是已知點數(shù)據(jù)匹配問題,要更換已知點,重新進行點校正。
4.工程應用
測量專業(yè)在電力線路工程終勘階段要完成三大任務:定線、平斷面測量和定位測量。其中定線測量要求根據(jù)設(shè)計坐標定出轉(zhuǎn)角點,落實設(shè)計線路,并根據(jù)地形地貌設(shè)置一定的直線樁和平斷面測量需要的方向樁。施工單位僅對設(shè)計完成的線路進行復測,形成記錄。介紹RTK-GPS在該工程中的應用,并對線路補樁和轉(zhuǎn)角校驗方法介紹。
4.1作業(yè)原則和特點
電力規(guī)范“以相鄰2個直線樁中心為基準延伸直線,其偏離直線方向的角度不應大于1800 ±1”規(guī)定,平面定位精度應優(yōu)于±3cm,極端情況下保證±5cm的精度。
4.2桿塔施工測量
輸電線路施工中首先要進行塔位復測,如果遇到線路中心樁丟失,還需要通過測量來恢復。應用RTK技術(shù)其工作快速、高效。
通過移動站將其當前位置實時傳送給測量軟件,即可得出移動站當前實際位置偏離3號樁正確位置的偏差,實時引導移動站定位人員到達3號樁的正確位置,從而實現(xiàn)定位目的。
4.2.1在直線段內(nèi)快速校驗或定位各直線塔樁位
如果某個直線段兩頭轉(zhuǎn)角塔的樁位已確定,只要用移動站得到兩頭轉(zhuǎn)角塔樁位的位置,就可在電子手簿中新建一條線,移動站到段內(nèi)任一直線塔樁位,可直觀得出該樁位偏離直線的偏差及與已確定樁位的距離。測得這個距離即可與圖紙相比較以校驗樁位的正確與否。反之,從圖紙上查到的距離輸入手簿中,也可方便的在這條線上定出待定的樁位點。
4.2.2校驗轉(zhuǎn)角塔的轉(zhuǎn)角偏差
只要用移動站測定轉(zhuǎn)角塔及其前后兩基塔的樁位,用手簿中的軟件即可計算出實際轉(zhuǎn)角角度,與圖紙相比即可校驗轉(zhuǎn)角偏差。目前在購買RTK產(chǎn)品時,一般附帶了專門針對架空輸電線路測量而開發(fā)的軟件包,如廣州南方測繪儀器有限公司的《工程之星2.0》中“電力線路測量”模塊、中海達測繪儀器有限公司的《Dolphin 9500》中“電力勘測”模塊等。使用這些專門的測量模塊,將會使RTK測量的操作更加方便。
5.RTK-GPS測量技術(shù)在輸電線路測量中注意事項
(1)RTK-GPS技術(shù)測量精度(RMS)平面10mm+2ppm;高程20mm+2ppm。
(2)發(fā)射距離與電臺天線的高度根據(jù)測區(qū)大小,可設(shè)置不同的發(fā)射天線高度。
(3)RTK-GPS作業(yè)的基本條件RTK-GPS作業(yè)的基本條件要求見表1。
RTK-GPS作業(yè)應盡量在天氣良好狀況下作業(yè),盡量避免雷雨天氣。夜間作業(yè)精度一般優(yōu)于白天。
(4)RTK-GPS觀測期間的作業(yè)要求
RTK-GPS觀測期間不得在天線附近50m內(nèi)使用電臺、10m內(nèi)使用對講機。天氣太冷時接收機應適當保暖;天氣太熱時接收機應避免陽光直接照射,確保接收機正常工作。
(5)RTK-GPS作業(yè)期間對參考站禁止的操作
①關(guān)機又重新啟動。
②自測試。
③改變衛(wèi)星截止高度角或儀器高度值、測站名等。
④改變天線位置。
⑤關(guān)閉文件或刪除文件等。
⑥RTK-GPS觀測時要保持坐標收斂值小于5cm。
⑦在流動站作業(yè)接收機天線姿態(tài)要盡量保持垂直(流動桿放穩(wěn)、放直)。斜傾度會產(chǎn)生很大的點位偏移誤差。如當天線高2m、傾斜20時,定位影響△s=200)sin20=70mm。
(6)RTK-GPS測量誤差源。
RTK-GPS測量主要有儀器誤差、軟件解算誤差、對中(對點)誤差、基站坐標傳算誤差、不同時刻衛(wèi)星狀態(tài)和觀測條件引起的誤差等。
(7)RTK-GPS測量過程中注意事項。
①參考站和流動站的項目(任務)設(shè)置參數(shù)應準確無誤。根據(jù)不同儀器類型而設(shè)置不同,作業(yè)時要嚴格按各儀器配套操作手冊要求進行參數(shù)設(shè)置。
②流動站接收機只有經(jīng)過初始化完成后才能進行RTK測量,初始化分靜態(tài)初始化、OTF兩種。控制測量、放樣測量宜采用靜態(tài)初始化(快速靜態(tài)或在已知點上),地形點測量可采用OTF初始化。
③由于RTK測量有時會出現(xiàn)點位坐標漂移誤差,當按設(shè)計要求進行RTK作業(yè)時,在距離和測回數(shù)都按設(shè)計掌握仍有部分測點超限時,只有通過減小測距和增加測回數(shù)得以解決。