聞玉強(qiáng)

[摘 ?要]隨著GPS技術(shù)的快速發(fā)展及其在電力行業(yè)應(yīng)用上的不斷突破，這一技術(shù)目前已經(jīng)應(yīng)用到工程測量、大地測量、航空攝影測量等相關(guān)行業(yè)。GPS系統(tǒng)是當(dāng)今一款發(fā)展迅速的高端精密衛(wèi)星導(dǎo)航和定位系統(tǒng)，利用GPS可以提高架空送電線路測量的工作效率，針對GPS在架空送電線路測量中存在的問題應(yīng)當(dāng)及時采取解決措施。

[關(guān)鍵詞]全球定位系統(tǒng);架空送電線路;控制測量

中圖分類號：TM73 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-914X（2016）22-0030-01

GPS系統(tǒng)包括三大部分：空間部分——GPS衛(wèi)星星座;地面控制部分——地面控制系統(tǒng);用戶設(shè)備部分——GPS信號接收機(jī)。在測量行業(yè)飛速發(fā)展的今天，GPS技術(shù)更新迅速，應(yīng)用范圍也日益廣泛，目前，GPS技術(shù)已廣泛應(yīng)用于電力、公路、鐵路等行業(yè)的勘測和施工。GPS技術(shù)在電力送點(diǎn)線路測量中的應(yīng)用效果顯著，具有測量定位精度高，點(diǎn)位誤差不積累，不受天氣及通事條件限制等優(yōu)點(diǎn)，在高空作業(yè)線路中有廣闊的應(yīng)用前景。

1.GPS的原理及應(yīng)用

GPS是全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)的英文縮寫，其空間衛(wèi)星群由24顆高約20萬km的GPS衛(wèi)星組成，能夠保證在任何時間和任何地點(diǎn)，地平線以上可以接收4～11顆GPS衛(wèi)星發(fā)送出的信號。人們接收4顆及以上的衛(wèi)星信號，計算出儀器到衛(wèi)星的距離，并且根據(jù)已知的衛(wèi)星位置坐標(biāo)數(shù)據(jù)，經(jīng)過計算機(jī)計算得出儀器所在位置的三維坐標(biāo)數(shù)據(jù)，就可以快速、簡單地知道自己所在的位置。

線路勘測中應(yīng)用最多的是相對定位模式中RTK技術(shù)，這項(xiàng)技術(shù)通過參考站不斷接收衛(wèi)星信號，利用參考站的大功率發(fā)射電臺不斷向外發(fā)射測量數(shù)據(jù)改正信息，同時流動站也接收同一組衛(wèi)星（5個以上）信號，并且利用小功率接收電臺接收參考站電臺發(fā)射來的測量數(shù)據(jù)改正信息參與數(shù)據(jù)計算，這樣就可以很快計算出流動站的坐標(biāo)位置，不必事后處理，精度能達(dá)到3 cm左右。

2.GPS在架空送電線路測量中的應(yīng)用

2.1 選擇路徑方案

選擇路徑方案分室內(nèi)選擇和現(xiàn)場踏勘兩個步驟進(jìn)行。室內(nèi)選擇要先在地形圖或航測像片上標(biāo)出線路的起止點(diǎn)，中間必須經(jīng)過的工廠、民房燈位置要根據(jù)地形條件反復(fù)選定，這樣一般會產(chǎn)生若干個方案，然后進(jìn)行現(xiàn)場驗(yàn)證?，F(xiàn)場勘測應(yīng)以重點(diǎn)察看為主，一般調(diào)查儀器初測為輔，確定線路的進(jìn)出線方案，線路的大方向、大跨越和重要的交叉跨越的位置以及關(guān)鍵線路的轉(zhuǎn)角位置，將路徑標(biāo)注在地形圖上，并結(jié)合經(jīng)濟(jì)條件與技術(shù)條件進(jìn)行比較，選擇最佳的路徑方案。

2.2 選定線測量

路徑方案審批之后進(jìn)行選定線測量。選線是要在路徑地段確定線路的走經(jīng)和各轉(zhuǎn)角的位置，定線測量是在選線的基礎(chǔ)上，用儀器定出線路的方向和轉(zhuǎn)角的位置，并用方向樁進(jìn)行標(biāo)定。測量時先架好參考站，將GPS接收機(jī)安置在參考點(diǎn)上，打開接收機(jī)，將PCMCIA卡上設(shè)置的參數(shù)讀入GPS接收機(jī)，輸入精確的參考點(diǎn)北京54坐標(biāo)和天線高，基準(zhǔn)站GPS接收機(jī)通過轉(zhuǎn)換參數(shù)將參考點(diǎn)北京54坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為WGS-84坐標(biāo)，同時連續(xù)接收所有可視GPS衛(wèi)星信號，并通過數(shù)據(jù)發(fā)射電臺將其測站坐標(biāo)、觀測值、衛(wèi)星跟蹤狀態(tài)及接收機(jī)工作狀態(tài)發(fā)送出去。流動站接收機(jī)在跟蹤GPS衛(wèi)星信號的同時，接收來自基準(zhǔn)站的數(shù)據(jù)，進(jìn)行處理后獲得流動站的三維WGS-84坐標(biāo)，再通過與基準(zhǔn)站相同的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換參數(shù)將WGS-84轉(zhuǎn)換為北京54坐標(biāo)，并在流動站的手簿控制器上實(shí)時顯示。

2.3 距離和高差測量

確定好線路的轉(zhuǎn)角樁之后，接下來要確定直線樁。直線樁應(yīng)設(shè)在便于樁間距離及高差測量、平斷面圖測量、交叉跨越測量、定位及檢查測量和能較長時間保存的地方，樁間距離不宜大于400m，但也要結(jié)合實(shí)際地形進(jìn)行設(shè)置。利用GPS采集數(shù)據(jù)中的兩轉(zhuǎn)角樁坐標(biāo)確定一條直線，再根據(jù)測平斷面圖的需要在其間敲訂直線樁，必須保證直線樁跟兩轉(zhuǎn)角樁在同一直線上。

2.4 平面與斷面測量及繪制

平面測量主要是對線路中心線兩側(cè)各50m范圍內(nèi)的地物進(jìn)行平面位置的測繪，并測出鐵路、電力線、通信線等的交叉角度，平面圖繪制應(yīng)按照現(xiàn)行圖式、圖例的統(tǒng)一規(guī)定，利用現(xiàn)場實(shí)測獲得的數(shù)據(jù)，準(zhǔn)確真實(shí)的表示地物和地貌的平面位置和高度，清楚標(biāo)注文字和符號。斷面測量分為中線斷面測量、邊線斷面測量和風(fēng)偏斷面測量三種，其中，中線斷面是沿線路中心導(dǎo)線方向的地表剖面，邊線斷面是沿高側(cè)邊導(dǎo)線的地表剖面，風(fēng)偏斷面是與線路中心線垂直的地表剖面。

2.5 桿塔定位

線路桿塔定位就是根據(jù)電力設(shè)計院排定桿塔的情況到現(xiàn)場定出轉(zhuǎn)角塔之間的直線樁，在檔距不是很大的情況下，全站儀也許可以輕松地完成工作，如果檔距大，通視情況不好，交叉跨越情況多，GPS的優(yōu)勢就體現(xiàn)了出來，因?yàn)镚PS無需通視，主要能保證同時收到4顆衛(wèi)星（最好5顆）就可以定出位置，并且保證其精度。

2.6 線路復(fù)測

線路復(fù)測先架好參考站，然后根據(jù)設(shè)計單位提供的定位表、平斷面圖以及坐標(biāo)轉(zhuǎn)換關(guān)系進(jìn)行線路桿位、直線樁位的復(fù)測，一般來說每個流動站分管8 km甚至更長距離，一個參考站一次性可以控制16 km。

3.利用GPS在線路定線定位中的優(yōu)勢

GPS在架空送電線路測量中能實(shí)時高效地完成任務(wù)，利用GPS進(jìn)行架空送電線路測量使得測站之間無需通視，也不需要砍樹砍出通道，不需要做三角形導(dǎo)線繞過房屋，能夠大大提高工作效率，降低對樹木等的破壞，使工程進(jìn)度得到了保證。GPS觀測時間短，定位精度高，能夠完全滿足架空送電線路測量規(guī)范的要求，之前全站儀測量需要兩三個星期才能做好的工作，現(xiàn)在只需要花費(fèi)兩三天就可以完成。GPS能夠提供三維坐標(biāo)，即便由于時間太長，樁已丟失，或者已被敲入地底下，GPS也能根據(jù)其三維坐標(biāo)將其位置找出來。GPS測量的自動化程度很高，能夠?qū)崿F(xiàn)全天候作業(yè)，一般不受天氣狀況的影響，因此可以根據(jù)實(shí)際工程情況決定工作時間，使工程進(jìn)度得到保證。此外，GPS作業(yè)過程中的人為干預(yù)較少，能夠最大限度的避免人為誤差，由于GPS衛(wèi)星同屬一套坐標(biāo)系統(tǒng)，因此做大區(qū)域控制十分有效，對保證較長的送電線路的定線定位質(zhì)量具有重要意義。

結(jié)語

GPS技術(shù)除了具有定位精度高，操作簡單，提供三維坐標(biāo)的優(yōu)點(diǎn)之外，還能夠?qū)崟r提供經(jīng)過檢驗(yàn)的成果資料，能夠基本上實(shí)現(xiàn)自動化、智能化、全天候的觀測，觀測時間短，能夠大大提高測量精度和工作效率。GPS測量技術(shù)的快速發(fā)展帶動了電力行業(yè)測量技術(shù)的提升，隨著GPS技術(shù)的快速更新，其應(yīng)用范圍日益廣泛，在今后工作中應(yīng)當(dāng)注重GPS技術(shù)在送電線路測量方面的應(yīng)用，促進(jìn)GPS技術(shù)在電力系統(tǒng)領(lǐng)域中更為廣泛的應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)

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