GPS技術(shù)在超超臨界機(jī)組建設(shè)廠區(qū)控制網(wǎng)中的應(yīng)用

任鵬

摘 要：針對廠區(qū)控制的特點(diǎn)，利用GPS技術(shù)，以某超超臨界機(jī)組工程建設(shè)為例，根據(jù)工程測量需要以及超超臨界機(jī)組建設(shè)過程中存在的相關(guān)問題，結(jié)合工程實(shí)際情況提出了廠區(qū)控制網(wǎng)的布設(shè)方案，解決了超超臨界機(jī)組工程建設(shè)中的控制網(wǎng)建設(shè)問題，為超超臨界機(jī)組廠區(qū)測量控制網(wǎng)的精度提供了保障。

關(guān)鍵詞：超超臨界機(jī)組；GPS；控制測量

近年來超超臨界機(jī)組技術(shù)日益成熟，其容量大、工藝參數(shù)高[ 1-3 ]，可為我國的電力建設(shè)提供有力支持[ 4 ]。在超超臨界機(jī)組的工程建設(shè)過程中，施工測量是施工任務(wù)的重要組成部分，同時(shí)工程測量的質(zhì)量是保證工程建設(shè)質(zhì)量和安全性能的基礎(chǔ)。超超臨界機(jī)組的施工區(qū)域較大、范圍較廣，采用GPS控制測量替代傳統(tǒng)儀器的控制測量，操作簡便、測站無須通視、觀測時(shí)間短[ 5-7 ]，極大提高了超超臨界機(jī)組建設(shè)中控制測量的作業(yè)效率和控制點(diǎn)的點(diǎn)位精度。

1 控制網(wǎng)的施測

本工程擬建設(shè)超超臨界燃煤汽輪發(fā)電機(jī)組。建設(shè)的廠址區(qū)地形地貌由山體、村居等組成。機(jī)組建設(shè)規(guī)模大，施工難度高，為了施工放樣方便，施工區(qū)控制網(wǎng)點(diǎn)位布設(shè)較密，按照相應(yīng)GPS控制網(wǎng)主要技術(shù)要求施測。

1.1 GPS 控制測量的要求

按照要求，衛(wèi)星定位測量平面控制網(wǎng)的主要技術(shù)指標(biāo)以及衛(wèi)星定位控制測量作業(yè)的基本技術(shù)要求，應(yīng)符合規(guī)定。

1.2 GPS 外業(yè)觀測

本次GPS 一級點(diǎn)野外數(shù)據(jù)采集點(diǎn)位選在基礎(chǔ)堅(jiān)硬、穩(wěn)固可靠的地方，也要有利于加密和擴(kuò)展，每個(gè)控制點(diǎn)至少應(yīng)有一個(gè)通視方向；同時(shí)也要視野開闊，高度角在15°以上的范圍內(nèi)，應(yīng)無障礙物；點(diǎn)位附近不應(yīng)有強(qiáng)烈干擾接收衛(wèi)星信號的干擾源或強(qiáng)烈反射衛(wèi)星信號的物體，點(diǎn)位應(yīng)盡量遠(yuǎn)離大功率無線電發(fā)射臺、電視臺、微波站等，其距離應(yīng)不小于100米，遠(yuǎn)離高壓輸電線路，其距離不小于50米；點(diǎn)位的基礎(chǔ)應(yīng)堅(jiān)實(shí)穩(wěn)定，易于長期保存，交通方便，并應(yīng)有利于作業(yè)。根據(jù)事先設(shè)計(jì)的技術(shù)方案，我們采用GPS 靜態(tài)測量，野外測量按照一級GPS控制網(wǎng)技術(shù)要求執(zhí)行。一級GPS觀測作業(yè)注意事項(xiàng)：1）天線利用腳架直接對中整平，對中誤差不大于3mm。2）觀測過程中，沒有在天線附近使用對講機(jī)，使用對講機(jī)離開10米以上。3）沒有在雷雨天氣進(jìn)行觀測。4）仔細(xì)正確的量取天線高，兩次丈量差值不超過3mm，取平均值作為天線高。5）在每點(diǎn)上觀測時(shí)，均用觀測手簿記錄，記錄觀測日期、測區(qū)名、點(diǎn)號、觀測人員姓名、開關(guān)機(jī)時(shí)間、對應(yīng)開關(guān)機(jī)時(shí)量取的儀器高度，氣象元素以及時(shí)段數(shù)等。

2 數(shù)據(jù)處理及分析

本次GPS數(shù)據(jù)處理采用專業(yè)處理軟件，主要是取合格的固定雙差分解作為最終基線解，基線通過同步、異步環(huán)檢驗(yàn)合格后取獨(dú)立基線參與網(wǎng)平差。無約束平差以控制網(wǎng)所在區(qū)域的中央子午線和某一點(diǎn)為固定點(diǎn)作依據(jù)，取用所有計(jì)算合格的基線進(jìn)行的無約束平差，GPS網(wǎng)的無約束平差結(jié)果質(zhì)量的優(yōu)劣，以及在平差過程中所反映出得觀測值間幾何不一致性的大小，都是觀測值本身質(zhì)量的真實(shí)反映。通過GPS網(wǎng)無約束平差所得到的GPS網(wǎng)的精度指標(biāo)被作為衡量GPS網(wǎng)內(nèi)符合精度的指標(biāo)，進(jìn)行GPS網(wǎng)的內(nèi)部精度分析。同時(shí)，通過GPS網(wǎng)無約束平差所反映出得觀測值的質(zhì)量，又可以作為判斷粗差觀測值及進(jìn)行相應(yīng)處理的依據(jù)。約束平差采用的觀測量也是GPS基線向量，它引入了邊長、方向或者兩個(gè)以上的起算點(diǎn)坐標(biāo)，進(jìn)行GPS網(wǎng)的尺度和方位的變化。本次觀測質(zhì)量條件理想，測量方案合理，觀測時(shí)間較長，因此參與平差的數(shù)據(jù)質(zhì)量較好，平差后最大點(diǎn)位中誤差等均不大于2σ，點(diǎn)位精度比較均勻，滿足規(guī)定。

3 高程控制

本次布設(shè)的GPS點(diǎn)都要進(jìn)行二等水準(zhǔn)聯(lián)測。根據(jù)廠區(qū)地形情況，以廠區(qū)內(nèi)控制點(diǎn)組成一個(gè)閉合環(huán)，進(jìn)行往返測量。

4 結(jié)語

GPS技術(shù)方便高效地解決了超超臨界機(jī)組建設(shè)廠區(qū)控制網(wǎng)的問題，對后期建設(shè)過程中施工放樣等工作打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。利用GPS進(jìn)行控制測量具有速度快、全天候觀測以及不需要通視等特點(diǎn)，使其在超超臨界機(jī)組工程建設(shè)過程中發(fā)揮著極其重要的作用，為廠區(qū)控制網(wǎng)的建設(shè)提供了便捷、高效的科學(xué)技術(shù)支持。同時(shí)，廠區(qū)建設(shè)施工期間場地條件有限，GPS測量時(shí)衛(wèi)星易受到遮擋，這就需要選擇合適的合理的點(diǎn)位和最佳的觀測時(shí)間，適當(dāng)增加同步觀測儀器的數(shù)量，提高GPS接收信號的質(zhì)量，以此提高GPS 網(wǎng)的精度和可靠性。

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