基于全站儀在高壓輸電線路檔距及弧垂測量的應(yīng)用探究

摘 要：高壓輸電線路檔距與弧垂測量是一項(xiàng)技術(shù)型工作，需要采用特定的測量工具和技術(shù)。同普通測量儀器對比，全站儀測量具有多方面的優(yōu)勢。文章分析了全站儀在高壓輸電線路檔距與弧垂測量中的應(yīng)用，并分析了其優(yōu)勢。

關(guān)鍵詞：全站儀；高壓輸電線路；檔距；弧垂測量；方法；優(yōu)勢

全站儀作為全新的測量儀器應(yīng)用于高壓輸電線路檔距與弧垂測量中，能夠給發(fā)揮多方面的優(yōu)勢。提升測量精準(zhǔn)度，控制測量誤差，提高測量效率。

1 高壓輸電線路檔距與弧垂測量的科學(xué)方法

（1）檔距測量。檔距測量一般采取直接法、間接法相互配合的模式，實(shí)際測量過程：a.鋼尺直接測量。測量人員利用鋼卷尺來測量母線橫梁中的檔距，該測量法的優(yōu)勢體現(xiàn)為：直接、迅速、獲得更準(zhǔn)的結(jié)果。然而，由于現(xiàn)實(shí)測量中鋼尺較重可能遭受其他因素的干擾，測量準(zhǔn)確度難保，誤差較大。特別是高空測量時(shí)，測量人員需要承受巨大鋼尺重量，任務(wù)較重，測量效率低下。b.碳素鋼絲間接測量。該測量則是在d=2mm的鋼絲的輔助下，使其拴在母線橫梁，緊緊牢固兩側(cè)，在緊線器的幫助下來緊縮鋼絲，從而確保測量的客觀度、精準(zhǔn)度，然而，現(xiàn)實(shí)測量中依然存在局限性，易遭遇受力狀態(tài)的干擾，而且由于張力差異較大，很容易影響測量的精準(zhǔn)度。一般適合檔距范圍小于60m的測量。（2）弧垂測量法。一般參照送電線路圖紙內(nèi)部塔位資料來對應(yīng)觀察檔的弧垂值，弧垂值則應(yīng)根據(jù)觀測檔所處耐張段的檔距，以及緊線狀態(tài)下的溫度來對應(yīng)查詢、選定。同時(shí)，結(jié)合觀測檔的檔距來對應(yīng)計(jì)算，在這一過程中必須照顧到觀測檔內(nèi)是否存在耐張絕緣子串。對于弧垂的觀測也要采取特殊的方法，例如：異長法、平時(shí)法、等長法等，最經(jīng)常應(yīng)用的方法為角度法，不同方法適合不同的應(yīng)用條件，例如：如果架空線懸掛點(diǎn)有著較大的高差、檔距也大，則適合利用平視法對弧垂進(jìn)行觀測。

2 全站儀在高壓輸電線路弧垂測量中的應(yīng)用

2.1 高壓輸電線路工程概況

此輸電線路工程為高壓工程，需要對該線路的縱面、橫斷面加以測量，前者是順著線路中線方向以特定距離為界來測出其高程點(diǎn)，當(dāng)出現(xiàn)高度起伏變化時(shí)設(shè)下高程點(diǎn)；后者的測量則是沿著垂直線路中線方向的坡度對應(yīng)測出高程點(diǎn)。整個線路的測量體現(xiàn)為高程測量。此高壓輸電線路所處地區(qū)地形復(fù)雜、崎嶇不平，線路高程出現(xiàn)較大變化，傳統(tǒng)的水準(zhǔn)儀無法應(yīng)用，已形成較大的測量誤差。

2.2 經(jīng)緯儀與全站儀測量中的應(yīng)用

經(jīng)緯儀則能相對克服地形難題，但是，測量精度卻得不到保證，因?yàn)橛休^大的計(jì)算量，計(jì)算不準(zhǔn)容易影響精度。全站儀測量一方面能夠可否坡度地形的干擾，另一方面也減少了計(jì)算工作量，也無需過多的測量人員的參與。通常只需設(shè)置兩點(diǎn)，就能獲得坡度變化點(diǎn)的空間坐標(biāo)模型，通過測量兩個特殊點(diǎn)之間的高差，從而獲得多方面的重要數(shù)據(jù)信息，具體操作過程為：讓儀器對準(zhǔn)棱鏡，就能得出二者之間的距離以及高差。這一操作中需要鍵入重要數(shù)據(jù)，例如：儀器高度值、棱鏡高度等，從而獲得較為精準(zhǔn)的高程數(shù)值。為了確保測量效率，應(yīng)該保持棱鏡于桿上高度，從而提升測量效率。

全站儀在實(shí)際的高壓輸電線路測量中的應(yīng)用，其最顯著的特點(diǎn)為：依托于數(shù)據(jù)采集功能來測出其三維坐標(biāo)，從而確保高程點(diǎn)與平面處于同一位置。實(shí)際的測量過程中是依托于全站儀的三維坐標(biāo)模型來對橫面、縱面等加以測量，而且兩個斷面的測量一般同步進(jìn)行。

全站儀的應(yīng)用減少了對人工的依賴，只需把儀器架安裝于已知點(diǎn)，各個棱鏡同步設(shè)點(diǎn)，通過對所設(shè)棱鏡進(jìn)行觀測，在對應(yīng)記錄下數(shù)據(jù)，就能得到測量結(jié)果，過程簡單、方便操作。通常來說，一個測站能夠負(fù)責(zé)測出多個橫斷面，確保了測量工作效率，然而，通常需要較多的預(yù)期準(zhǔn)備，前期室內(nèi)準(zhǔn)備工作包括：利用計(jì)算機(jī)下載全站儀所采集的三維坐標(biāo)，再利用繪圖軟件來處理三維坐標(biāo)點(diǎn)，通過觀察圖中不同點(diǎn)的高程以及不同點(diǎn)與中樁之間的距離，將重要數(shù)據(jù)傳輸至橫斷面、縱斷面表內(nèi)?？傮w來看，全站儀測量相對簡單、易操作，能夠確保測量精度。

全站儀測量法的主要優(yōu)勢為：高精度，精度達(dá)到1毫米，控制高危作業(yè)數(shù)量，無需過大的勞動強(qiáng)度，無需斷電可以直接測量，測量誤差較小。

該測量方法的使用中需要注意的是，應(yīng)該盡量避開陽光強(qiáng)烈的天氣，因?yàn)闇y量儀器在強(qiáng)陽光下可能遭到破壞，同時(shí)也影響測量效果。而且正式測量前必須確保對母線設(shè)計(jì)圖做出細(xì)致、深入的了解，熟悉檔距的分布，實(shí)際測量過程中要及時(shí)做下數(shù)據(jù)記錄。

3 母線弧垂的測量方法

軟母線弧垂測量質(zhì)量影響著整個母線系統(tǒng)的施工，要確保測量精準(zhǔn)度，實(shí)際的測量方法主要包括：鋼尺測量法、張力測量以及全站儀法等。

（1）鋼尺測量法的測量優(yōu)勢在于容易操作，便于實(shí)施，無需過于復(fù)雜的計(jì)算，不良之處在于實(shí)際測量中的鋼尺可能遭受風(fēng)力襲擊，影響測量精準(zhǔn)度，一般只適合弧垂小于25m的測量。（2）張力測量。其優(yōu)勢體現(xiàn)在能夠更加直接地獲取測量數(shù)據(jù)，不足依然體現(xiàn)在鋼卷尺可能遭遇風(fēng)力破壞，拉緊度存在差異，而且測量過程中鋼尺不平順，從而出現(xiàn)測量誤差。一般適合于檔距小于50m的弧垂。（3）全站儀測量。具體的操作流程為：第一步，在掛線A與導(dǎo)線B的天底A'與B'，再把反射棱鏡安裝與A'，讓全站儀放在一個開闊平臺的區(qū)域，對應(yīng)鍵入重要信息，反射棱鏡高度VA，記下傾斜角α1，與反射棱鏡對齊對應(yīng)測出距離，通過轉(zhuǎn)動望遠(yuǎn)鏡，可以清晰地呈現(xiàn)出目標(biāo)點(diǎn)與地面之間的距離，也就是高度HA，把反射棱鏡配置于B'，再對應(yīng)調(diào)整棱鏡高度，再同樣鍵入反射棱鏡高VB，對應(yīng)呈現(xiàn)出目標(biāo)點(diǎn)到地面之間的距離HB，弧垂f=HA-VA-（HB-VB），如圖2。

全站儀測量法顯著優(yōu)勢體現(xiàn)在：確保了測量精準(zhǔn)度，無需復(fù)雜計(jì)算，然而缺陷體現(xiàn)在：被測點(diǎn)無法精準(zhǔn)定位，而且此方法依然有一定的測量適用范圍，特別是當(dāng)目標(biāo)點(diǎn)與地面之間有一定距離時(shí)。

4 結(jié)束語

同傳統(tǒng)測量技術(shù)相比，全站儀應(yīng)用于高壓輸電線路檔距與弧垂測量中具有一定的優(yōu)勢和特殊的意義，最主要的是能提高測量精度，減少測量誤差，同時(shí)，減少了對人工人力的依賴，削減了復(fù)雜的數(shù)據(jù)計(jì)算，能夠達(dá)到預(yù)期的測量效果。

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