論述輸電路線施工技術(shù)與應(yīng)用

【摘 要】隨著國民經(jīng)濟的不斷發(fā)展，GPS技術(shù)被廣泛應(yīng)用到國民生活的各個領(lǐng)域。在送電線路施工中GPS的應(yīng)用比常規(guī)測量在線路復(fù)測、線路交樁、線路塔位調(diào)查等方面具有顯著的優(yōu)越性。

【關(guān)鍵詞】送電線路；GPS；施工技術(shù)

1.施工前的準(zhǔn)備工作

（1）檢查和確認(rèn)。基準(zhǔn)站接收機、流動站接收機開關(guān)機正常，所有指示燈都能正常工作，電臺能正常發(fā)射，其面板顯示正常，藍(lán)牙連接是否正常，所有設(shè)備有足夠的電量。

（2）檢查攜帶配件。出外業(yè)之前應(yīng)檢查所需的儀器和電纜線均攜帶齊全，包括主機、電臺發(fā)射和接受天線、電源線、數(shù)據(jù)線、手簿和手簿線等。

（3）點位要求參考站的選擇必須嚴(yán)格。因為參考站接收機每次衛(wèi)星信號失鎖將會影響網(wǎng)絡(luò)內(nèi)所有流動站的正常工作。

周圍應(yīng)視野開闊，截止高度角應(yīng)超過150。周圍無信號反射物（大面積水域、大型建筑物等），以減少多路徑干擾。并要盡量避開交通要道、過往行人的干擾。參考站應(yīng)盡量設(shè)置于相對制高點上，以方便播發(fā)差分改正信號。

（4）參考站運行期間作業(yè)要求。參考站工作期間，工作人員不能遠(yuǎn)離，要在一定間隔時間檢查設(shè)備工作狀態(tài)，對不正常情況及時處理。

由于參考站除了GPS設(shè)備耗電外，還要為RTK電臺供電，可采用雙電源電池或汽車電瓶供電。條件允許時，可采用12V直流調(diào)變壓器直接同市電網(wǎng)路連接供電。

2.流動站的設(shè)置要求

2.1流動站作業(yè)準(zhǔn)備

在RTK作業(yè)前，應(yīng)先檢查儀器內(nèi)存或PC卡容量能否滿足工作需要。由于RTK作業(yè)耗電量大，工作前應(yīng)備足電源。

2.2流動站作業(yè)要求

由于流動站一般采用缺省2m流動桿作業(yè)，當(dāng)高度不同時應(yīng)修正此值。在信號受影響的點位，為提高效率可將儀器移到開闊處或升高天線，待數(shù)據(jù)鏈鎖定后，再小心無傾斜地移回待定點或放低天線，一般可以初始化成功。在穿越樹林、灌木林時，注意天線和電纜勿掛破、拉斷，保證儀器安全。

2.3流動站內(nèi)置軟件的一般功能要求

三差模型求定近似坐標(biāo)；雙頻動態(tài)解求整周模糊度；根據(jù)相對定位原理，實時解算WGS-84坐標(biāo)；根據(jù)給定的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換系數(shù)，給出任務(wù)（項目）要求的坐標(biāo)系內(nèi)坐標(biāo)；坐標(biāo)精度的評定；測量結(jié)果的實時顯示和繪圖（示意）；失鎖后的重新初始化；數(shù)據(jù)I/O端口。

2.4流動站用作GIS采集器時的技術(shù)要求

當(dāng)RTK將功能擴展向GIS采集器時，要實時輸入點位屬性、文件和定位有關(guān)信息，并且實時存儲時間有關(guān)信息。不同的RTK類型對屬性輸入要求不同，要根據(jù)不同的GIS、CAD軟件要求設(shè)置不同的數(shù)據(jù)格式。

3.點校正

在絕大部分測量工作中都使用國家坐標(biāo)系統(tǒng)或地方坐標(biāo)系統(tǒng)，而GPS測量結(jié)果是基于WGS-84坐標(biāo)系統(tǒng)，進(jìn)行一項新的任務(wù)之前，必須進(jìn)行點校正，以求出兩種坐標(biāo)系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換參數(shù)。求轉(zhuǎn)換參數(shù)時應(yīng)采用3點以上的兩套坐標(biāo)系成果，采用Bursa—Wolf、Molodenky等經(jīng)典、成熟的模型，使用Power ADJ3.0、SKIpro2.3、TGO1.5以上版的通用GPS軟件進(jìn)行求解，也可自行編制求參數(shù)軟件，經(jīng)測試與鑒定后使用。

（1）先輸入已知點的當(dāng)?shù)仄矫孀鴺?biāo)；如果有已知點的WGS-84經(jīng)緯度坐標(biāo)也要一同輸入，并且可以直接跳過下一個步驟，直接進(jìn)入到步驟c。

（2）如果沒有已知點的WG-S84經(jīng)緯度坐標(biāo)，就需要把流動站房已知點上，對中整平，進(jìn)行采集已知點的經(jīng)緯度坐標(biāo)。

在選擇點校正時應(yīng)該注意以下幾點。

（1）已知點做好分布在整個作業(yè)區(qū)域的邊緣，例如，如果用4個點做點校正，測量作業(yè)的區(qū)域最好在這4個點的四邊形內(nèi)部。

（2）要避免已知點的線性排列。

（3）如果用3個相同的點作點校正后，檢查一下水平殘差和垂直殘差的數(shù)值，是否能達(dá)到工程的測量精度要求。殘差不能太大（不能超過2cm），如果太大檢查已知點輸入是否有誤，如果無誤就是已知點數(shù)據(jù)匹配問題，要更換已知點，重新進(jìn)行點校正。

4.工程應(yīng)用

測量專業(yè)在電力線路工程終勘階段要完成三大任務(wù)：定線、平斷面測量和定位測量。其中定線測量要求根據(jù)設(shè)計坐標(biāo)定出轉(zhuǎn)角點，落實設(shè)計線路，并根據(jù)地形地貌設(shè)置一定的直線樁和平斷面測量需要的方向樁。施工單位僅對設(shè)計完成的線路進(jìn)行復(fù)測，形成記錄。介紹RTK-GPS在該工程中的應(yīng)用，并對線路補樁和轉(zhuǎn)角校驗方法介紹。

4.1作業(yè)原則和特點

電力規(guī)范“以相鄰2個直線樁中心為基準(zhǔn)延伸直線，其偏離直線方向的角度不應(yīng)大于1800 ±1”規(guī)定，平面定位精度應(yīng)優(yōu)于±3cm，極端情況下保證±5cm的精度。

4.2桿塔施工測量

輸電線路施工中首先要進(jìn)行塔位復(fù)測，如果遇到線路中心樁丟失，還需要通過測量來恢復(fù)。應(yīng)用RTK技術(shù)其工作快速、高效。

通過移動站將其當(dāng)前位置實時傳送給測量軟件，即可得出移動站當(dāng)前實際位置偏離3號樁正確位置的偏差，實時引導(dǎo)移動站定位人員到達(dá)3號樁的正確位置，從而實現(xiàn)定位目的。

4.2.1在直線段內(nèi)快速校驗或定位各直線塔樁位

如果某個直線段兩頭轉(zhuǎn)角塔的樁位已確定，只要用移動站得到兩頭轉(zhuǎn)角塔樁位的位置，就可在電子手簿中新建一條線，移動站到段內(nèi)任一直線塔樁位，可直觀得出該樁位偏離直線的偏差及與已確定樁位的距離。測得這個距離即可與圖紙相比較以校驗樁位的正確與否。反之，從圖紙上查到的距離輸入手簿中，也可方便的在這條線上定出待定的樁位點。

4.2.2校驗轉(zhuǎn)角塔的轉(zhuǎn)角偏差

只要用移動站測定轉(zhuǎn)角塔及其前后兩基塔的樁位，用手簿中的軟件即可計算出實際轉(zhuǎn)角角度，與圖紙相比即可校驗轉(zhuǎn)角偏差。目前在購買RTK產(chǎn)品時，一般附帶了專門針對架空輸電線路測量而開發(fā)的軟件包，如廣州南方測繪儀器有限公司的《工程之星2.0》中“電力線路測量”模塊、中海達(dá)測繪儀器有限公司的《Dolphin 9500》中“電力勘測”模塊等。使用這些專門的測量模塊，將會使RTK測量的操作更加方便。

5.RTK-GPS測量技術(shù)在輸電線路測量中注意事項

（1）RTK-GPS技術(shù)測量精度（RMS）平面10mm+2ppm；高程20mm+2ppm。

（2）發(fā)射距離與電臺天線的高度根據(jù)測區(qū)大小，可設(shè)置不同的發(fā)射天線高度。

（3）RTK-GPS作業(yè)的基本條件RTK-GPS作業(yè)的基本條件要求見表1。

RTK-GPS作業(yè)應(yīng)盡量在天氣良好狀況下作業(yè)，盡量避免雷雨天氣。夜間作業(yè)精度一般優(yōu)于白天。

（4）RTK-GPS觀測期間的作業(yè)要求

RTK-GPS觀測期間不得在天線附近50m內(nèi)使用電臺、10m內(nèi)使用對講機。天氣太冷時接收機應(yīng)適當(dāng)保暖；天氣太熱時接收機應(yīng)避免陽光直接照射，確保接收機正常工作。

（5）RTK-GPS作業(yè)期間對參考站禁止的操作

①關(guān)機又重新啟動。

②自測試。

③改變衛(wèi)星截止高度角或儀器高度值、測站名等。

④改變天線位置。

⑤關(guān)閉文件或刪除文件等。

⑥RTK-GPS觀測時要保持坐標(biāo)收斂值小于5cm。

⑦在流動站作業(yè)接收機天線姿態(tài)要盡量保持垂直（流動桿放穩(wěn)、放直）。斜傾度會產(chǎn)生很大的點位偏移誤差。如當(dāng)天線高2m、傾斜20時，定位影響△s=200）sin20=70mm。

（6）RTK-GPS測量誤差源。

RTK-GPS測量主要有儀器誤差、軟件解算誤差、對中（對點）誤差、基站坐標(biāo)傳算誤差、不同時刻衛(wèi)星狀態(tài)和觀測條件引起的誤差等。

（7）RTK-GPS測量過程中注意事項。

①參考站和流動站的項目（任務(wù)）設(shè)置參數(shù)應(yīng)準(zhǔn)確無誤。根據(jù)不同儀器類型而設(shè)置不同，作業(yè)時要嚴(yán)格按各儀器配套操作手冊要求進(jìn)行參數(shù)設(shè)置。

②流動站接收機只有經(jīng)過初始化完成后才能進(jìn)行RTK測量，初始化分靜態(tài)初始化、OTF兩種。控制測量、放樣測量宜采用靜態(tài)初始化（快速靜態(tài)或在已知點上），地形點測量可采用OTF初始化。

③由于RTK測量有時會出現(xiàn)點位坐標(biāo)漂移誤差，當(dāng)按設(shè)計要求進(jìn)行RTK作業(yè)時，在距離和測回數(shù)都按設(shè)計掌握仍有部分測點超限時，只有通過減小測距和增加測回數(shù)得以解決。