“3S”技術(shù)在電力線路工程勘測設(shè)計(jì)中應(yīng)用的探討

陶欣 林剛 王昊 劉永生 國網(wǎng)南京供電公司

“3S”技術(shù)是指遙感技術(shù)、地理信息系統(tǒng)以及全球定位系統(tǒng)，這三項(xiàng)技術(shù)之間具有緊密的聯(lián)系，同時又相互獨(dú)立，具有著不同的功能，在現(xiàn)代社會建設(shè)以及生產(chǎn)中具有重要的作用。在電力線路工程中，“3S”技術(shù)具有良好的應(yīng)用效果，能夠幫助電力線路勘測工作更好地開展，從而提高勘測工作質(zhì)量，促進(jìn)電力線路工程質(zhì)量提高的重要技術(shù)，近些年來在電力線路工程中的應(yīng)用日益廣泛。為此，需要對“3S”技術(shù)在電力線路工程中的應(yīng)用進(jìn)行分析，得到最佳的應(yīng)用方式，促進(jìn)我國電力線路勘測工程質(zhì)量提升。

一、“3S”技術(shù)基本內(nèi)涵分析

（一）遙感技術(shù)分析

遙感技術(shù)是非接觸、遠(yuǎn)距離的探測技術(shù)，簡稱RS技術(shù)。RS技術(shù)通過利用遠(yuǎn)程傳感器和遙感器對被檢測物體的電磁波輻射、反射特性等進(jìn)行探測，根據(jù)對探測結(jié)果的分析，能夠得到被檢測物體的基本信息。遙感技術(shù)具有受到影響較小、信息量較大、速度較快以及勘測周期較短的優(yōu)勢，在電力線路工程勘測工作中具有重要的作用[1]。

（二）全球定位系統(tǒng)分析

全球定位系統(tǒng)（GPS）的誕生與使用已經(jīng)有多年的歷史，其核心技術(shù)是能夠通過人造地球衛(wèi)星對地球中的某個位置進(jìn)行確定，還能夠根據(jù)數(shù)據(jù)和信息分析出其他多種信息。全球定位系統(tǒng)的組成主要包括地面監(jiān)控站、衛(wèi)星以及其他相關(guān)設(shè)備，通過地面設(shè)備與衛(wèi)星信號的接收，即可準(zhǔn)確地判斷某一點(diǎn)位在地球中的具體位置，具有廣泛地應(yīng)用，因其獨(dú)特的技術(shù)優(yōu)勢，在我國電力線路工程勘測中取得了良好的應(yīng)用效果，能夠幫助電力線路勘測實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)定位。

（三）地理信息系統(tǒng)

地理信息系統(tǒng)（GIS Geographic Information System），是三維空間系統(tǒng)中的一種，通過將計(jì)算機(jī)的軟件與硬件相結(jié)合，對整體和或部分地球表層空間中有關(guān)地理分布數(shù)據(jù)進(jìn)行收集、儲存、管理、運(yùn)算和分析的技術(shù)系統(tǒng)[2]。地理信息系統(tǒng)能夠處理大量的信息和數(shù)據(jù)，同時能夠生產(chǎn)數(shù)字地圖和數(shù)字模型，所以在電力線路工程勘測中有著廣泛地應(yīng)用，與電力線路工程有著較高的契合度，能夠完成多項(xiàng)信息和數(shù)據(jù)的處理工作。

二、“3S”技術(shù)在電力線路工程勘測設(shè)計(jì)中的具體應(yīng)用分析

“3S”技術(shù)在我國電力線路工程勘測中應(yīng)用已有一段時間，已經(jīng)逐步具備了較為完善的應(yīng)用系統(tǒng)，很大程度上促進(jìn)了電力線路工程勘測工作質(zhì)量提高，為此項(xiàng)工作的信息化建設(shè)、現(xiàn)代化建設(shè)提供了重要的助力，已經(jīng)逐漸發(fā)展成為我國電力線路勘測工程中不可或缺的重要基礎(chǔ)技術(shù)之一。

（一）“3S”技術(shù)在輸電線路勘測設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

輸電線路是電力網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中的重要基礎(chǔ)部分，在我國電力網(wǎng)絡(luò)建設(shè)規(guī)模逐漸擴(kuò)大的背景下，輸電線路網(wǎng)絡(luò)整體建設(shè)規(guī)模也在不斷擴(kuò)大，是我國電力網(wǎng)絡(luò)安全可靠運(yùn)行的重要保障。輸電線路的基本功能是將距離較長的強(qiáng)電流輸送到用電戶終端，所以輸電線路整體長度較長，覆蓋面積較大，因此在輸電線路建設(shè)開展前需要開展大規(guī)模的勘測設(shè)計(jì)工作，才能夠保證輸電線路網(wǎng)絡(luò)建設(shè)科學(xué)性，在擴(kuò)大輸電線路網(wǎng)絡(luò)覆蓋面的同時，提高輸電線路網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行科學(xué)性。在輸電線路勘測工作中，需要應(yīng)用“3S”技術(shù)進(jìn)行平面圖繪制，并根據(jù)“3S”技術(shù)所得到的信息以及原始資料制定輸電線路以及輸電線路塔的準(zhǔn)確位置，通過“3S”技術(shù)的優(yōu)勢能夠全面提升位置判斷準(zhǔn)確性，使輸電線路的運(yùn)行可靠提升。

首先，通過采用GPS衛(wèi)星定位技術(shù)，結(jié)合地面的實(shí)際情況，能夠準(zhǔn)確地計(jì)算出輸電線路塔的準(zhǔn)確位置，通過攝影測量技術(shù)能夠縮短輸電線路位置判定時間，減少外業(yè)勘測工作量，同時能夠提高位置判斷準(zhǔn)確定，確定最佳的輸電線路塔以及線路架設(shè)的準(zhǔn)確位置，是提高輸電線路建設(shè)質(zhì)量的重要保障[3]。其次，采用地理信息系統(tǒng)，通過對輸電線路架設(shè)區(qū)域周圍地理環(huán)境信息的收集，以及相應(yīng)的軟件處理和分析，能夠得到影響輸電線路安全運(yùn)行的多種地理環(huán)境因素，根據(jù)影響因素確定科學(xué)的線路材料和線路建設(shè)方案，減少外界因素對輸電線路的干擾和影響，將地形因素、地質(zhì)條件因素、桿塔要求因素以及水文氣象條件因素等全部考慮在內(nèi)，通過建立數(shù)據(jù)庫以及數(shù)學(xué)模式的方式，能全面提升輸電線路設(shè)計(jì)方案科學(xué)性。最后，采用遙感技術(shù)能夠進(jìn)一步優(yōu)化輸電線路架設(shè)方案，例如通過無人機(jī)結(jié)合遙感技術(shù)，能夠?qū)旊娋€路區(qū)域的影響因素進(jìn)一步探明，將影響輸電線路運(yùn)行質(zhì)量的因素排除，是提高我國電力線路工程網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的重要方式。

（二）“3S”技術(shù)在架空輸電線路勘測中的應(yīng)用流程分析

當(dāng)前，架空輸電線路的測繪工作主要采用攝影測量和GPS技術(shù)相結(jié)合的方法，根據(jù)所得到的信息設(shè)計(jì)出更加科學(xué)的架空線路建設(shè)方案，從我國部分地區(qū)架空線路建設(shè)的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)來看，“3S”技術(shù)在架空輸電線路勘測中的基本應(yīng)用流程主要包括如下環(huán)節(jié)：（1）根據(jù)地形圖選擇輸電線路路徑圖，并判斷航空攝影的具體走向，同時設(shè)計(jì)衛(wèi)星飛行方案。（2）在航測作業(yè)中，作業(yè)人員需要根據(jù)所獲得的航拍圖在外業(yè)勘測工作中判斷準(zhǔn)確的架空線路位置，并根據(jù)所得到的信息建立數(shù)學(xué)模型和測繪模型，最終完成輸電線路塔、線路以及通訊站等位置的精準(zhǔn)確定。（3）根據(jù)所得到的架空輸電線路路徑圖，對架空輸電線路中各個轉(zhuǎn)角位置進(jìn)行判斷和對轉(zhuǎn)角位置坐標(biāo)進(jìn)行測量，并在實(shí)際的輸電線路建設(shè)場地中進(jìn)行標(biāo)記，確定輸電線路轉(zhuǎn)角的最佳角度以及轉(zhuǎn)角坐標(biāo)，將坐標(biāo)數(shù)值在數(shù)字測土儀中輸入得到平面截圖，最后完成對各個輸電線路樁之間的距離和高程測量，再對測量結(jié)果誤差進(jìn)行糾正，得出最為科學(xué)的架空輸電線路勘測設(shè)計(jì)方案。圖1為“3S”技術(shù)在架空輸電線路勘測中的具體應(yīng)用流程。

從圖1可以看出，“3S”在架空輸電線路勘測設(shè)計(jì)中的應(yīng)用具有重要的作用，能夠保證輸電線路勘測結(jié)果準(zhǔn)確性，在應(yīng)用全球定位技術(shù)、遙感技術(shù)以及地理信息系統(tǒng)技術(shù)的情況下，不僅能夠提高輸電線路建設(shè)準(zhǔn)確性，還能將大部分干擾因素排除在外，提升電力線路工程勘測設(shè)計(jì)質(zhì)量。

圖1 “3S”技術(shù)在架空輸電線路勘測中的具體應(yīng)用流程

三、“3S”技術(shù)在電力線路工程勘測設(shè)計(jì)中的應(yīng)用優(yōu)化措施

隨著“3S”技術(shù)的不斷完善，“3S”技術(shù)的功能也在逐漸豐富，信息、數(shù)據(jù)以及定位結(jié)果的準(zhǔn)確性也在不斷提升，所以未來“3S”技術(shù)在電力線路工程勘測設(shè)計(jì)中的應(yīng)用必將會取得更加廣泛的應(yīng)用。因此，根據(jù)當(dāng)前“3S”技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用情況，需要采用相應(yīng)的優(yōu)化措施，主要包括以下幾點(diǎn)內(nèi)容：（1）建立完善的電力線路信息平臺。通過建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)化的電力線路信息平臺，能夠完成對電力線路建設(shè)的信息采集、顯示、輸出與分析功能，為電力電路建設(shè)提供科學(xué)的數(shù)據(jù)支撐。（2）通過采用電力線路建設(shè)信息平臺，利用“3S”技術(shù)信息對其進(jìn)行優(yōu)化，得到更加科學(xué)的設(shè)計(jì)方案，將多種影響因素排除，提高電力線路建設(shè)工程科學(xué)性。

四、結(jié)語

綜上所述，本文全面闡述“3S”技術(shù)的基本內(nèi)容，并對“3S”技術(shù)在電力線路工程勘測設(shè)計(jì)中的具體應(yīng)用進(jìn)行全面的分析，同時提出一些優(yōu)化應(yīng)用策略，希望能夠?qū)ξ覈娏€路建設(shè)工程發(fā)揮出一定的借鑒和幫助作用，促進(jìn)我國電力網(wǎng)絡(luò)工程建設(shè)。