淺談長距離輸煤皮帶定線測量方法

包暑光

摘 要：文章對長距離輸煤皮帶的定線測量方法進行了概述，并通過實例詳細陳述了GPRS網(wǎng)絡(luò)電臺傳輸模式的優(yōu)點及橫斷面數(shù)據(jù)的生成步驟。

關(guān)鍵詞：長距離；輸煤皮帶；定線測量

引言

皮帶輸送機是一種輸送量大，運行費用低，使用范圍廣的輸送設(shè)備，該機適用于輸送散狀物料或成件物體，根據(jù)輸送工藝的要求可單機輸送，也可多臺或與其它輸送設(shè)備組成水平或傾斜輸送系統(tǒng)。相對于汽車運輸原料，皮帶具有高效、環(huán)保、成本低等優(yōu)勢，因此在各大礦區(qū)廣泛應用。文章結(jié)合山西某工程中的應用，論述GPS-RTK技術(shù)在長距離輸煤皮帶定線測量中的應用。

1 GPS-RTK關(guān)鍵技術(shù)概述

相對經(jīng)典的測量技術(shù)，GPS定位技術(shù)具有觀測站之間無需通視，定位精度高、觀測時間短，并能提供三維坐標等優(yōu)勢。目前，GPS定位技術(shù)的發(fā)展趨勢是基于連續(xù)運行參考站（CORS）系統(tǒng)的應用。但很多廠礦地處偏遠地區(qū)，CORS系統(tǒng)無法覆蓋，只能自己架設(shè)基準站，利用傳統(tǒng)的GPS-RTK電臺數(shù)據(jù)傳播模式。而電臺模式中選擇GPRS網(wǎng)絡(luò)傳輸差分信號的覆蓋距離大約可達到30公里，這與傳統(tǒng)的UHF數(shù)據(jù)鏈傳播只有5-10公里相比，提高了測量精度及工作效率。

2 應用實例分析

2.1 工程概況

山西省朔州市某礦業(yè)公司旗下?lián)碛斜姸嘀行⌒兔旱V，為了使這些煤礦產(chǎn)出的煤運送至鐵路裝車站，決定修建一條長達15公里的帶式輸送機。我院承攬了這條皮帶的設(shè)計任務(wù)，而這條線路的難點在于需要修建一條約2公里的隧道穿過山體。

2.2 測量方法與步驟

2.2.1 平面控制網(wǎng)的布設(shè)

在平面控制測量中，為了滿足本次工程要求，分階段逐次建立了首級控制網(wǎng)和二級控制網(wǎng)。采用的儀器為南方GPS靈銳S86T型8臺套。

（1）首級控制網(wǎng)按照四等控制網(wǎng)要求布設(shè)，全區(qū)域內(nèi)共布設(shè)了8個四等GPS點，按邊連式布網(wǎng)，采用靜態(tài)測量方法觀測。

（2）二級控制網(wǎng)對整個線路進行了加密，沿線路每隔500米布設(shè)了一個平高控制點并在隧道出入口布設(shè)了貫通用的控制點。觀測方法采用了靜態(tài)測量方法觀測。

2.2.2 高程控制網(wǎng)布設(shè)

為了滿足隧道貫通要求，對布設(shè)的控制點進行了水準測量。通過聯(lián)測隧道兩側(cè)的平高點，使山體兩側(cè)的控制點納入到統(tǒng)一的高程系統(tǒng)內(nèi)。

2.2.3 定線測量

預先在GPS手簿內(nèi)輸入線路中線的曲線要素，即可自動生成線路圖形。在整個定線測量過程中，手簿內(nèi)的線路放樣模塊實時顯示當前位置的里程及距中線的偏距。與此同時測繪線路中線附近相關(guān)障礙物，向設(shè)計人員提交障礙物地形圖。通過與設(shè)計人員的不斷溝通、調(diào)整，直至設(shè)計出最終的線路走向。

2.2.4 帶狀地形圖測繪

按照設(shè)計人員的要求，在線路兩側(cè)一定寬度內(nèi)測繪帶狀地形圖。利用GPRS網(wǎng)絡(luò)電臺模式可以在測區(qū)內(nèi)只架設(shè)一個基準站，省去了因流動站超出電臺覆蓋范圍而反復搬遷基準站的煩惱。各個作業(yè)小組可在帶狀作業(yè)區(qū)內(nèi)同時開展工作，提高了測量效率及精度。

2.2.5 縱橫斷面測量

利用南方GPS手簿內(nèi)具有線路橫斷面放樣功能，可以實時地獲知當前位置所對應的里程及距某條橫斷面的偏距。通過手簿內(nèi)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換功能，可將采集的原始數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為設(shè)計人員需要的緯地軟件的數(shù)據(jù)格式。

本次工程中，我們先測了帶狀圖，而后測繪了橫斷面。因工期緊迫，應設(shè)計人員要求我們先提供了一份從地形圖上提取的橫斷面數(shù)據(jù)供土方量初步測算用。操作步驟如下：

（1）首先用復合線連接每一個縱斷面線上的高程點，使其成為節(jié)點。

（2）按照南方CASS9.1軟件內(nèi)“工程應用”-“生成里程文件”-“由縱斷面線生成”-“新建”步驟可對縱斷面線內(nèi)所有高程點生成橫斷面線。在此步如圖1所示，中樁點獲取方式選擇“結(jié)點”，“橫斷面間距”輸入一個較大的數(shù)值，這樣可保證橫斷面線都繪制在中線的高程點上。

（3）我們選擇“生成”功能，彈出如圖2的對話框。經(jīng)過比較，這三種已知坐標獲取方式所得出的橫斷面數(shù)據(jù)是一樣的。最后選擇里程文件及對應的數(shù)據(jù)文件存放地點并選擇“自動取與地物交點”或者“斷面線插值間距”即可生成后綴為hdm的橫斷面文件。如果測區(qū)地形復雜，自動取與地物交點可避免漏掉溝坎等關(guān)鍵點數(shù)據(jù)。但其缺點是橫斷面數(shù)據(jù)量較大，容易出現(xiàn)“飛點”。因此對生成的hdm文件進行檢查是必不可少的工序。

（4）繪制整個測區(qū)的橫斷面圖可以有效避免hdm文件內(nèi)存在粗差。“工程應用”-“繪斷面圖”-“根據(jù)里程文件”，選擇相應的hdm文件，可以批量生成線路上所有的橫斷面圖。通過檢查，可輕易地發(fā)現(xiàn)橫斷面數(shù)據(jù)內(nèi)的問題所在，并對此進行改正。

（5）緯地軟件可以把南方CASS軟件生成的hdm文件轉(zhuǎn)換成它所需要的格式。因此，無需借助其它數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換軟件就能直接利用hdm文件用于道路設(shè)計工作。

3 結(jié)束語

GPS-RTK技術(shù)的發(fā)展和應用，為長距離輸煤皮帶測量提供了更加便捷的模式。尤其在地形起伏較大、交通不便的復雜地區(qū)，利用電臺的GPRS數(shù)據(jù)傳播模式可提高作業(yè)隊伍的工作效率和測量精度。通過靈活運用CASS軟件內(nèi)的橫斷面生成功能可以滿足設(shè)計人員的不同需求，使我們的測繪專業(yè)更好地服務(wù)于工程中的各個階段。

參考文獻

[1]索效榮.GPS RTK在線路測量中的應用研究[J].遼寧工程技術(shù)大學學報（自然科學版）， 2011，30：845-848.