探討全站儀測量高壓輸電線路檔距及弧垂

史海洋

摘 要：高壓輸電線路作為電力系統(tǒng)的重要組成部分，既要追求經(jīng)濟效益，又要保證安全穩(wěn)定運行。所以高壓輸電線路施工的準確測量作為施工的最關(guān)鍵環(huán)節(jié)，施工之前往往需要做好檔距測量和弧垂測量，全站儀本著提高工作效率的主要目的在高壓輸電線路檔距和弧垂測量中應(yīng)用有著一定的現(xiàn)實意義。

關(guān)鍵詞：測量；全站儀；高壓輸電線路；檔距；弧垂

1 高壓輸電線路檔距和弧垂測量方法

1.1 檔距測量方法

一般而言，高壓輸電線路檔距測量方法主要有鋼尺直接測量法、碳素鋼絲間接測量法兩種，具體體現(xiàn)如下：

1.1.1 鋼尺直接測量法。鋼尺直接測量的過程中，主要是人員借助于鋼卷尺進而在母線橫梁上對檔距直接的進行測量。這種測量方法最主要的優(yōu)點是可以直接得到測量結(jié)果，但是在實際的測量過程中，由于鋼卷尺有著自然的重量，測量過程中難免會受到外界因素的影響，往往有著相對較大的測量誤差，在高空作業(yè)過程中面對相對較大的勞動強度往往有著相對較低的工作效率。這種鋼卷尺直接測量方法使用的過程中局限于鋼卷尺的長度，同時其檔距測量不能大于50m。

1.1.2 碳素鋼絲間接測量法。碳素鋼絲間接測量方法在實際的測量過程中，主要是借助于直徑為2mm的碳素鋼絲于母線橫梁上進行的一種操作，并將其中的一端固定，兩端則將其夾緊，并借助于緊線器對碳素鋼絲收緊，這種測量方法有著相對較高的測量精度，但是在實際測量過程中由于受力狀態(tài)的影響，張力存在差異，進而造成相對較大的測量誤差，工作效率相對較低，對于檔距測量范圍為60m以下的適用。

1.2 高壓輸電線路弧垂測量方法

觀測檔的弧垂值是根據(jù)送電線路施工圖中的塔位明細表，按觀測檔所在耐張段的代表檔距和緊線時的氣溫查取安裝弧垂曲線中對應(yīng)的弧垂值，再根據(jù)觀測檔的檔距等因素進行計算。在計算時，還需考慮觀測檔內(nèi)有無聯(lián)有耐張絕緣子串、懸掛點高差以及觀測點選擇的位置條件。

輸電線路的弧垂觀測方法有等長法、異長法、角度法、平視法四種，其中角度法最常用，角度法又分為檔外法、檔端法、檔內(nèi)法。當弧垂最低點低于兩桿塔基部連線，架空線懸掛點高差大，檔距也大，應(yīng)選用觀測弧垂的方法為平視法，即平觀法。

2 經(jīng)緯儀和全站儀在高壓輸電線路測量中的應(yīng)用

以某一水電站的高壓輸電線路工程為例，線路縱斷面測量就是沿著線路的中線方向每隔一定的距離測定它的高程點，在坡度變化的地方加測高程點；線路橫斷面測量是沿著垂直線路的中線方向上的坡度變化的地方測量高程點。其實質(zhì)就是線路的高程測量，線路的高程變化較大，如果使用水準儀進行縱橫斷面測量，它會受地形起伏的限制，使視距縮短，轉(zhuǎn)點、測站增多，誤差積累較大而且使用人員多，經(jīng)緯儀的視距測量不受地形的限制，但精度較低，需要一個專人記錄和計算，計算工作量大，這二者都會直接影響工程進度。

而利用全站儀進行線路斷面測量既不受地形起伏的限制，又不需要進行計算，需要人員也較少。只要兩點間通視，就可直接測量出坡度變化點的三維坐標。全站儀根據(jù)三角高程的測量原理設(shè)計制造了一套直接測定兩點間高差的模式，只要將儀器照準棱鏡，按下測距鍵，即可測出棱鏡和儀器的距離HD和高差△h，在測量過程中只要在儀器內(nèi)輸入儀器高和棱鏡高，就可以直接測出任意點的高程。為了提高觀測速度，減少輸入棱鏡高的次數(shù)，將棱鏡安在帶有刻度的對中桿上而且高度保持不變，這樣可以大大提高工作效率。

在實際工作中，利用全站儀進行線路縱橫斷面測量，不只是測量坡度變化點的高程，而是利用全站儀的數(shù)據(jù)采集功能測定它的三維坐標。這樣高程點的位置和平面位置完全吻合。線路網(wǎng)線施測中使用了全站儀的三維坐標法進行線路網(wǎng)線縱橫斷面測量，即在施測縱斷面的同時一并把橫斷面測出。此種方法在外業(yè)操作過程中，需要將儀器架在已知點上，測站無需記錄員，多個棱鏡可同時跑點，全站儀即時觀測各個棱鏡，即測即存，無須按路線分左右、距離遠近順序跑點。一個測站可以施測多個橫斷面，這樣可以大大提高外業(yè)工作效率高，但與之配套的內(nèi)業(yè)工作量很大。在內(nèi)業(yè)處理時，應(yīng)先將全站儀采集的三維坐標下載到計算機，然后利用cass或其他繪圖軟件，把三維坐標展點到圖上，從圖上提取各點的高程和各點到中樁的距離，輸入到縱橫斷面固定的表格中。由此可以看出，利用全站儀進行線路縱橫斷面測量操作簡單，精度完全能夠滿足線路縱橫斷面測量的精度要求。

3 全站儀在高壓輸電線路弧垂測量中的應(yīng)用優(yōu)勢

全站儀在高壓輸電線路弧垂測量中的應(yīng)用過程中，往往需要結(jié)合高壓輸電線路弧垂測量數(shù)據(jù)特點，根據(jù)不同的地理情況測量不同類型數(shù)據(jù)，并使用不同的測量方法進行全面的測量。全站儀在高壓輸電線路弧垂測量中的應(yīng)用優(yōu)勢體現(xiàn)如下：

全站儀操作簡單，按鍵操作按鈕少，能夠較快地進行操平、對中及取景等操作，無需進行相對復(fù)雜的測量過程；測量數(shù)據(jù)直接讀取，相對經(jīng)緯儀需要調(diào)節(jié)表盤刻度來讀取數(shù)據(jù)，不僅有著相對較高的測量精度，又能避免人為讀取數(shù)據(jù)時因方法不正確或估算造成的數(shù)據(jù)錯誤；全站儀屬于半數(shù)字化測量儀器，儀器內(nèi)置有不同方面的測量程序，如懸高測量，測量時直接調(diào)用懸高測量程序做簡單的測量，就可以直接讀出導(dǎo)線對地距離、交叉跨越距離等結(jié)果。在實際的弧垂測量過程中，需要對測量結(jié)果按照復(fù)雜的計算公式以得出實際的弧垂結(jié)果，以往的經(jīng)驗是使用科學(xué)計算器進行，不僅工作量大，而且人為輸入數(shù)據(jù)和計算時容易出現(xiàn)錯誤。結(jié)合弧垂計算公式、弧垂測量所需數(shù)據(jù)特點以及全站儀電子屏所顯示的測量數(shù)據(jù)特點，利用電子表格，形成了僅將全站儀讀取的測量數(shù)據(jù)、設(shè)計數(shù)據(jù)直接輸入，就可以得到計算結(jié)果的弧垂計算表，從而免去了將測量數(shù)據(jù)換算以及結(jié)果計算的步驟。該方法不僅減少了大量的工作量、提高了工作效率，而且避免了計算器數(shù)據(jù)輸入、計算環(huán)節(jié)中因人為原因而造成的計算結(jié)果錯誤，將錯誤的幾率降至最低。

考慮到實際弧垂測量工作野外作業(yè)的特點，不便進行資料的收集、整理，可以將弧垂計算表打印至A4紙作為現(xiàn)場數(shù)據(jù)記錄表，計算過程時只需將記錄表內(nèi)的數(shù)據(jù)錄入弧垂計算表，計算人員不必掌握大量的弧垂計算公式。表格內(nèi)的測量數(shù)據(jù)與計算結(jié)果具有唯一性，對于計算結(jié)果的真實性有著一定的保障基礎(chǔ)，該方法不僅有著較強的實用性，而且對測量工作有著指導(dǎo)和規(guī)范的作用，是一種有效的對作業(yè)過程管控方法。

4 結(jié)語

隨著時代經(jīng)濟的飛速發(fā)展以及科學(xué)技術(shù)的日新月異，傳統(tǒng)的經(jīng)緯儀已經(jīng)滿足不了高壓輸電線路弧垂測量工作快速、高效、保質(zhì)的要求，而全站儀的推廣應(yīng)用不僅提高了測量工作的效率，保證了測量精度和數(shù)據(jù)真實性，而且在節(jié)省工作量的同時規(guī)范了弧垂測量行為，降低對測量人員專業(yè)技能的要求，因此全站儀在高壓輸電線路檔距和弧垂測量中將會有著更加廣泛的應(yīng)用前景。

參考文獻：

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