電力線路施工測(cè)量方法創(chuàng)新

喬貫中

摘要：電力線路施工測(cè)量主要包括三個(gè)階段：勘測(cè)設(shè)計(jì)、施工建造和運(yùn)營(yíng)管理階段。但是縱觀傳統(tǒng)的施工測(cè)量方法，存在著不少局限，可通過等創(chuàng)新方法，提高的效率。文章主要介紹了CORS系統(tǒng)和RTK定位技術(shù)在電力線路施工測(cè)量中的創(chuàng)新應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：電力線路 施工 測(cè)量 創(chuàng)新

電力線路施工測(cè)量主要包括三個(gè)階段：勘測(cè)設(shè)計(jì)、施工建造和運(yùn)營(yíng)管理階段?？睖y(cè)設(shè)計(jì)階段主要是獲取必要的測(cè)繪資料和其他來進(jìn)行工程設(shè)計(jì)；施工建造階段的測(cè)量對(duì)象是線路中線和坡度，主要有施工控制網(wǎng)的布設(shè)及施測(cè)、施工導(dǎo)線、縱斷面和橫斷面測(cè)量、中線、腰線、水平曲線和豎曲線的測(cè)設(shè)等；運(yùn)營(yíng)管理階段在線路工程的運(yùn)營(yíng)過程中對(duì)于危險(xiǎn)地段進(jìn)行定期和不定期的變形監(jiān)測(cè)，對(duì)發(fā)現(xiàn)的安全隱患進(jìn)行及時(shí)的修復(fù)措施，以維護(hù)質(zhì)量安全。但是縱觀傳統(tǒng)的施工測(cè)量方法，存在著不少局限，可通過等創(chuàng)新方法，提高的效率。

一、CORS系統(tǒng)

1. CORS系統(tǒng)簡(jiǎn)介

CORS是Continuous Operational Reference System的縮寫，翻譯為中文為連續(xù)運(yùn)行衛(wèi)星定位綜合服務(wù)系統(tǒng)。CORSRTK技術(shù)簡(jiǎn)單來說就是將基準(zhǔn)站建設(shè)在地面上的一個(gè)或多個(gè)固定點(diǎn)，進(jìn)而組成GNSS連續(xù)運(yùn)行參考站，借助計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)通信等技術(shù)，建立精確的誤差修正模型，提高觀測(cè)值的精確度，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)發(fā)送的目的[1]。CORS系統(tǒng)大都被運(yùn)用與城市、地區(qū)和國(guó)家信息化建沒工程，為現(xiàn)代大地測(cè)準(zhǔn)確度提供基本保證。

2.CORS系統(tǒng)的組成

CORSRTK的主要有參考站系統(tǒng)、數(shù)據(jù)服務(wù)中心、數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)、剛 應(yīng)川系統(tǒng)四大部分組成。參考站系統(tǒng)通過布沒一個(gè)或多個(gè)固定基準(zhǔn)站進(jìn)行GNSS的固定接收系統(tǒng)。站與站之的距離應(yīng)小于60公里，通過數(shù)字移動(dòng)數(shù)據(jù)鏈進(jìn)行通信，尤線網(wǎng)絡(luò)(GPRS／CDMA)訪問數(shù)據(jù)服務(wù)中心；數(shù)據(jù)服務(wù)中心主要由一臺(tái)服務(wù)器型電腦及相關(guān)數(shù)據(jù)處理軟件組成，對(duì)參考站和用戶發(fā)來的數(shù)據(jù)進(jìn)行管理、分析、運(yùn)算，并將差分信息給用戶終端；數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)主要通過無線網(wǎng)絡(luò)(GPRS／CDMA)在參考站、用戶終端與數(shù)據(jù)服務(wù)中心間進(jìn)行通訊，首先將數(shù)據(jù)發(fā)送到數(shù)據(jù)服務(wù)中心，數(shù)據(jù)服務(wù)中心又將數(shù)據(jù)發(fā)送到用戶應(yīng)用終端。用戶應(yīng)用系統(tǒng)由一臺(tái)或多臺(tái)帶有數(shù)字移動(dòng)通信數(shù)據(jù)鏈功能的GNSS接收機(jī)組成，通過無線網(wǎng)絡(luò) (GPRS／CDMA)方式為數(shù)據(jù)服務(wù)中心提供用戶身的實(shí)時(shí)信息，并實(shí)時(shí)采集數(shù)據(jù)服務(wù)中心發(fā)送來的差分信息[2]。

3. CORS系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)

3.1 距離與模糊度求解的誤差

在傳統(tǒng)的RTK測(cè)量方法中，一旦基準(zhǔn)站與移動(dòng)站的距離小于10公里，衛(wèi)星、軌道、對(duì)流層、電離層等的誤差就會(huì)變大，對(duì)此大多可以消除，能夠滿足小于2厘米級(jí)實(shí)時(shí)采集精度的要求，但當(dāng)距離大于50公里以上，誤差的相關(guān)性減小，求解整周模糊度、獲得同定解的難度增加，定位精度只能達(dá)到分米級(jí)，精度大大降低，而CORS系統(tǒng)法就能有效避免這個(gè)問題。

3.2 電臺(tái)信號(hào)的限制

在傳統(tǒng)額RTK側(cè)臉方法中，采用UHF和VHF電臺(tái)信號(hào)通過直線傳播路徑作為通信數(shù)據(jù)鏈，由于電信號(hào)的衍射性能差，尤其是在山地或是森林等地形中，基準(zhǔn)站與移動(dòng)站間的距離應(yīng)小于3公里，若大于3公里就會(huì)應(yīng)衛(wèi)星信號(hào)的干擾而無法接受到電臺(tái)信號(hào)。

3.3 基準(zhǔn)站移動(dòng)頻繁

由于上述兩種缺陷，傳統(tǒng)的RTK測(cè)量方法需要建立數(shù)量繁多的基準(zhǔn)站，才能成功采集數(shù)據(jù)但是這樣，無疑會(huì)增加由于儀器操作、外界環(huán)境干擾等原因而造成潛在誤差甚至錯(cuò)誤的可能性，同時(shí)，頻繁移動(dòng)基準(zhǔn)站大大增加了成本，造成設(shè)備安全性隱患，降低工作效率[3]。

二、CORS系統(tǒng)創(chuàng)新測(cè)量手段

1. 定線測(cè)量

定線測(cè)基，就是在2點(diǎn)之間找出一系列的直線樁的工作，其主要測(cè)量對(duì)象是線路中心線的起點(diǎn)、轉(zhuǎn)角點(diǎn)和終點(diǎn)間各線段。定線測(cè)量通常采用的方法有兩種：直接定線和間接定線。直接方法指的是正倒鏡分中法，若遇到障礙物的時(shí)候，就可通過“等腰三角形、矩形、等邊三角形”等間接方法進(jìn)行定線[4]。將 CORS用于定線測(cè)量，在點(diǎn)與點(diǎn)之間無法通視的情況下也能進(jìn)行，大大降低了高大建筑 、樹木和高桿農(nóng)作物對(duì)測(cè)量的影響，容易實(shí)現(xiàn)對(duì)線路的方向的控制。利用CORS對(duì)2個(gè)轉(zhuǎn)角樁之間的系列直角樁進(jìn)行測(cè)量時(shí)，一般操作如下：若在不知道2個(gè)轉(zhuǎn)角樁的坐標(biāo)的情況下，可以借助CORS測(cè)得 2個(gè)轉(zhuǎn)角樁的坐標(biāo)，然后根據(jù)這 2個(gè)轉(zhuǎn)角樁沒所確定的點(diǎn)，確定一條直線，并以該直線作為參考線，設(shè)置直線樁的間隔距離，再利用 CORS進(jìn)行數(shù)據(jù)處理得到直線樁的最終坐標(biāo)。

2. 斷面測(cè)量

平面的測(cè)量的主要對(duì)象是線路中心線兩側(cè)各50m范圍內(nèi)的物體，如建筑物、公路、鐵路、水體、架空物以及地下電纜等，對(duì)其進(jìn)行平面位位置的測(cè)繪。平面圖的繪制，必須以現(xiàn)場(chǎng)獲得的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)為依據(jù)，按照現(xiàn)行放式、圖例的統(tǒng)一規(guī)定，準(zhǔn)確真實(shí)地反應(yīng)地面物體和地形地貌的平面位置和高度，并標(biāo)有必要的文字符號(hào)標(biāo)注。主要有中心線斷面、邊線斷面和風(fēng)偏斷面3種類型。中心線斷面是沿兩個(gè)方向樁的連線方向的地表剖面；邊線斷面是沿高側(cè)邊導(dǎo)線的地表剖面；風(fēng)偏斷面是與中心線斷面相垂直的地表剖面。

在實(shí)際操作過程中，橫斷面架空輸電線路的斷面測(cè)量對(duì)測(cè)量精度的要求較低，只是測(cè)定地標(biāo)物體和地形地貌的基本特征和里程高程，且所測(cè)距離為各點(diǎn)點(diǎn)與輸電線路導(dǎo)線間的相對(duì)距離，因此，運(yùn)用 CORS系統(tǒng)測(cè)定斷面的效率較高。斷面測(cè)量一般是與定線測(cè)量同時(shí)進(jìn)行，故不需要另外設(shè)置基準(zhǔn)站。

三、RTK定位技術(shù)的創(chuàng)新應(yīng)用

1. RTK定位技術(shù)簡(jiǎn)介

RTK定位技術(shù)的發(fā)展，是GPS定位技術(shù)應(yīng)用的創(chuàng)新的一大舉措，利用該技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)大規(guī)模的線路航測(cè)、路徑測(cè)量和實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)放位測(cè)量。RKT GPS技術(shù)在進(jìn)行桿塔放位時(shí)，不必再運(yùn)用傳統(tǒng)航測(cè)放位中的樹搖旗吶喊、多次反復(fù)奔波的舉動(dòng)來傳遞信息，完成的串通直線及定線測(cè)量、樁間距離與高差測(cè)量等數(shù)道工序，能夠?qū)γ炕贿M(jìn)行實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)的直接放樣測(cè)量。這種做法，不僅操作簡(jiǎn)單，節(jié)約人力物力和財(cái)力，同時(shí)工作效率大大提高[5]。

2. RTK定位技術(shù)的創(chuàng)新應(yīng)用

2.1 斷面測(cè)量

斷面測(cè)量的對(duì)象是沿線路中心線及兩邊線方向或線路垂直方向的地面物體和地形地貌，測(cè)量其起伏變化點(diǎn)的高度和距離；縱斷面測(cè)量的對(duì)象是沿線路中心線的地形；橫斷面測(cè)量的對(duì)象是路中心的垂直方向施測(cè)各點(diǎn)地形。輸電線路的斷面測(cè)量的歷程和高度都是相對(duì)距離，對(duì)高程精度要求較低，因此，可以用RTK快速測(cè)定斷面。

由于斷面測(cè)量一般與定線測(cè)量同時(shí)進(jìn)行，避免了另外設(shè)置基準(zhǔn)站的麻煩。RTK一般有兩種方法進(jìn)行斷面測(cè)量。第一，直接通過數(shù)據(jù)采集功能，采集特征點(diǎn)的坐標(biāo)，經(jīng)分析后輸出斷面圖。第二、通過RTK數(shù)據(jù)處理軟件中斷面測(cè)量功能模塊進(jìn)行斷面測(cè)量。由于型號(hào)的不同，RTK的性能及使用方法可能略有差異。但在斷面測(cè)量的一般操作如下：將斷面所依附的線路和縱斷面設(shè)計(jì)文件和斷面所依附的線路文件導(dǎo)入文件設(shè)置中，將設(shè)計(jì)的斷面文件調(diào)入縱斷面文件中，設(shè)置完文件名后便可進(jìn)行斷面測(cè)量。若當(dāng)前點(diǎn)的偏離距在設(shè)計(jì)的偏離閥值范圍內(nèi)時(shí)，移動(dòng)儀器可以根據(jù)線路的起伏進(jìn)行縱斷面進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。采集完畢后，用戶可以根據(jù)自己的需求轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)格式進(jìn)。

2.2桿塔定位測(cè)量

桿塔定位測(cè)量，按照線路設(shè)計(jì)人員之前設(shè)計(jì)好的平斷面圖上，確定設(shè)路桿塔位置測(cè)設(shè)點(diǎn)，并在己經(jīng)選定的線路中心線上釘立桿塔位中心樁作為標(biāo)志的工作。用RTK測(cè)設(shè)桿塔位的方法與定線測(cè)量相同，一般在相鄰兩個(gè)桿塔之間架設(shè)基準(zhǔn)站，若有已知坐標(biāo)則可直接調(diào)用，否則可利用移動(dòng)站測(cè)出直線段兩端點(diǎn)的坐標(biāo)。之后將兩端點(diǎn)的坐標(biāo)信息設(shè)置為直線的兩點(diǎn)，確定參考線來繪制平面圖，在測(cè)算軟件中輸人測(cè)設(shè)的桿塔位置與端點(diǎn)之間的間隔后，即會(huì)生成包含各桿塔位樁點(diǎn)坐標(biāo)的折線文件。在折線文件中桿塔位樁的坐標(biāo)的基礎(chǔ)上，通過RTK實(shí)時(shí)導(dǎo)航指示，可測(cè)設(shè)并標(biāo)定各桿塔位樁。

縱觀傳統(tǒng)的電力線路施工測(cè)量方法，存在著距離與模糊度求解的相關(guān)性、電臺(tái)信號(hào)通信數(shù)據(jù)鏈的限制性等局限，可通過CORS系統(tǒng)和RTK定位技術(shù)在電力線路施工測(cè)量中的創(chuàng)新應(yīng)用，提高的效率。

參考文獻(xiàn)

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