輸電線路工程測(cè)量系統(tǒng)設(shè)計(jì)及算法實(shí)現(xiàn)

嚴(yán)居斌+梁興+劉惠濤

摘 要：針對(duì)縮減輸電線路工程測(cè)量?jī)?nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理任務(wù)量大、處理效率低等問(wèn)題，根據(jù)輸電線路勘測(cè)技術(shù)規(guī)范，基于Visual Studio 2010和MySQL數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)并完成了一套適合輸電線路工程測(cè)量的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。本軟件具有數(shù)據(jù)庫(kù)管理、數(shù)據(jù)處理和報(bào)表輸出功能，大大提高了輸電線路工程測(cè)量?jī)?nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理效率，具有一定的推廣應(yīng)用意義。

關(guān)鍵詞：輸電線路；塔位樁；直線樁；MySQL

中圖分類號(hào)：TM726 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

0.引言

隨著測(cè)量技術(shù)的快速發(fā)展，輸電線路工程測(cè)量外業(yè)獲取手段的逐漸增加，數(shù)據(jù)量不斷加大，不同數(shù)據(jù)的交互處理及自動(dòng)化處理漸漸成為輸電線路工程測(cè)量外業(yè)工作者亟待解決的問(wèn)題。因此，建立輸電線路工程測(cè)量系統(tǒng)具有十分重要的意義，不僅提高測(cè)量外業(yè)數(shù)據(jù)處理利用率，也提高了外業(yè)數(shù)據(jù)的使用率。針對(duì)上述問(wèn)題，研究開(kāi)發(fā)了適用于輸電線路的工程測(cè)量系統(tǒng)，使用MySQL數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)外業(yè)測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行管理，并自動(dòng)生成輸電線路工程測(cè)量所需的各項(xiàng)成果（線路測(cè)量手簿、干線數(shù)據(jù)成果表、桿塔數(shù)據(jù)成果表等），提高外業(yè)工作者數(shù)據(jù)處理效率，并具有一定的推廣應(yīng)用意義。

1.軟件功能設(shè)計(jì)

1.1 數(shù)據(jù)格式

在輸電線路工程測(cè)量中，所涉及數(shù)據(jù)主要包括：干線數(shù)據(jù)、非干線數(shù)據(jù)、塔基數(shù)據(jù)、塔位數(shù)據(jù)。其中干線數(shù)據(jù)、非干線數(shù)據(jù)和塔基數(shù)據(jù)的外業(yè)采集手段主要包括GPS-RTK、全站儀（Leica），這兩類數(shù)據(jù)是本軟件所涉及的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。塔位數(shù)據(jù)指的是塔位與干線數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)表。

1.2 程序?qū)崿F(xiàn)及應(yīng)用

軟件根據(jù)輸電線路勘測(cè)技術(shù)規(guī)范，基于Visual Studio 2010和MySQL數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)并完成了一套適合輸電線路工程測(cè)量的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，最終打包生成獨(dú)立可運(yùn)行的exe應(yīng)用程序如圖1所示。本軟件實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)導(dǎo)入、數(shù)據(jù)編輯、GPS干線數(shù)據(jù)處理、GPS非干線數(shù)據(jù)處理、全站儀數(shù)據(jù)處理、塔位數(shù)據(jù)處理、各類成果報(bào)表輸出（線路測(cè)量手簿、干線數(shù)據(jù)成果表、桿塔數(shù)據(jù)成果表等）及其他應(yīng)用，如圖2所示。

2.主要數(shù)據(jù)處理方法

在軟件編寫過(guò)程中，所涉及的數(shù)據(jù)處理包括GPS干線數(shù)據(jù)處理、GPS非干線數(shù)據(jù)處理、全站儀數(shù)據(jù)處理、塔位數(shù)據(jù)匹配等問(wèn)題。其中最主要的問(wèn)題包括GPS干線數(shù)據(jù)處理所涉及的直線精度和轉(zhuǎn)角度數(shù)計(jì)算，全站儀數(shù)據(jù)處理所涉及的平距、偏距和高程計(jì)算。下面介紹上述幾類問(wèn)題的處理方法。

2.1 GPS干線數(shù)據(jù)處理

GPS干線數(shù)據(jù)處理過(guò)程中，主要涉及直線精度與轉(zhuǎn)角讀數(shù)問(wèn)題。

（1）直線精度

直線精度是指放樣點(diǎn)到干線的距離，在線路前進(jìn)方向左側(cè)為正，右側(cè)為負(fù)。如圖2所示。A、B、C、D、E點(diǎn)的直線精度均為0，F(xiàn)點(diǎn)的直線精度計(jì)算方法為：

此外，還需判斷直線精度的符號(hào)，本軟件采用的是斜率進(jìn)行判斷。

當(dāng)kAB>=0，XF>XF1，直線精度值為負(fù)號(hào)；

當(dāng)kAB>=0，XF

當(dāng)kAB<0，XF

當(dāng)kAB<0，XF>XF1，直線精度值為負(fù)號(hào)。

（2）轉(zhuǎn)角讀數(shù)

轉(zhuǎn)角讀數(shù)是指相鄰直線樁間夾角，線路前進(jìn)方向左側(cè)為左轉(zhuǎn)，右側(cè)為右轉(zhuǎn)。如圖3所示，B點(diǎn)為左轉(zhuǎn)，C點(diǎn)為右轉(zhuǎn)，D點(diǎn)為左轉(zhuǎn)。以B點(diǎn)為例：

∠ABC=αBC-αAB±180° （5）

式中：αBC、αAB分別為BC和AB的坐標(biāo)方位角；∠ABC為轉(zhuǎn)角讀數(shù)。

2.2 全站儀數(shù)據(jù)處理

在輸電線路測(cè)量過(guò)程中，局部區(qū)域需要批量采集時(shí)，通常使用全站儀進(jìn)行采集。全站儀數(shù)據(jù)處理主要包括平距、偏距、高程計(jì)算。

（1）平距

D=S·SIN（Z）-1.46592048E-7·（S·SIN（Z））（S·COS（Z）） （6）

式中：S為距離；Z為豎直角；D為平距。

（2）偏距

偏距是指測(cè)點(diǎn)到最近兩點(diǎn)直線樁距離，計(jì)算方法與直線精度的方法類似。

（3）高程

H=S·SIN（Z）+6.820057869E-8·（S·SIN（Z））2+I-J

（7）

式中：S為距離；Z為豎直角；H為高程。

結(jié)語(yǔ)

通過(guò)建立輸電線路工程測(cè)量系統(tǒng)，計(jì)算結(jié)果滿足輸電線路勘測(cè)規(guī)范要求，并自動(dòng)化生成各類報(bào)表，能夠大大縮減內(nèi)業(yè)處理時(shí)間，提高效率。除此之外，本軟件是基于MySQL進(jìn)行開(kāi)發(fā)的，適用數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行管理，能夠確保原始數(shù)據(jù)的安全性而不至于輕易丟失。軟件界面友好，使用者很快就能熟悉軟件的操作。軟件可升級(jí)性能好，方便后續(xù)自動(dòng)更改、升級(jí)，具有廣闊的應(yīng)用前景。

參考文獻(xiàn)

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