一種輸電線路鐵塔基礎對角根開及基礎高差測量儀器研究

宋偉 李少波 羅勇 呂露 李成濤

摘要：在開展線路基礎驗收過程中，基礎對角半根開及基礎高差測量是驗收工作的主要部分，直接會影響后期桿塔正常組立。本項目研制一種專用測量儀器，包含水平角度測量及激光測距兩個傳感器，通過在中心樁處利用三角支架安裝兩傳感器，另一處塔腿中心處安裝支架測量點，該支架可通過手動方式豎直升高數米，然后將測量值通過數據線傳入PLC測試箱進行運算，最后可以得出基礎對角半根開及基礎高差值，通過該新型測量儀器，可以降低現場作業人員測量難度和時間，提高驗收工作效率。

關鍵詞：鐵塔基礎;對角跟開;基礎高差;測量;支架

0前言

在開展線路基礎驗收過程中，基礎對角半根開及基礎高差測量時驗收工作的主要部分，因為其施工質量直接會關系到后期桿塔是否可以正常組立。目前的測量方法，還是使用傳統的經緯儀進行測量，但存在測量精度和測量效率兩大問題。

1、測量精度問題。測量精度主要原因有，人在拉尺測量時存在誤差;計算高差時，儀器豎直角度稍變化最終所得高差值就會有較大出入;若采用立塔尺的方式測量高差值，塔尺越長，稍微擺動，所讀出的數值同樣也存在偏差;同時受地形影響，施工會增加輔助樁，驗收時就需要反復移動儀器位置，反復對經緯儀進行“對中整平”，不免又會增加誤差;

2、測量效率問題。若出現地形較差，基礎高差大，儀器架設在中心樁上無法看到基礎，就需要多次移動儀器，多次測量，多次計算，驗收時長頻出現需要數小時，測量人員作業量大，方式復雜，數據計算量大，若計算所得值不合格，就需要再次復測，反反復復，直接影響了驗收進度，嚴重降低了工作效率。

基于以上問題，本項目提出一種輸電線路鐵塔基礎對角根開及基礎高差測量儀器，在中心樁架設支架并安裝水平角度測量及激光測距兩個傳感器，基礎中心處架設支架測量點，然后將采集的數據通過數據線傳入PLC檢測箱，自動運算出對角跟開及基礎高差，由此大大提高了驗收工作效率。

1測量儀結構設計

測量儀通過水平角度測量及激光測距傳感器實現數據采集，其測量精度直接影響整體測量儀精度，其次兩傳感器在平臺安裝精度也直接影響測試精度，需要進行整體設計考慮，整體結構測量示意圖見圖1。

通過激光傳感器測得兩者支架之間的測量點距離為S，傾角傳感器測得的角度為φ。中心樁處支架高度為，基礎處支架高度為。

1.1激光測距傳感器

測距原理可以為測量光往返目標所需要的時間，然后通過光速和大氣折射系數n計算出距離D。由于直接測量時間比較困難，通常是測定連續波的相位。選用T40款高精度的激光雷達，其量程可達最高40m，測量精度為2mm，產品參數見圖2。

1.2角度傳感器

角度傳感器采用傾角模塊，其是一款低功耗、高性能的傾角模塊，內部采用MEMS傾角測量單元，內置工業標準MCU單元，集成先進的濾波算法，保證每個模塊的性能具有出色的一致性。選用HVA110T-90款數字式高精度傾角傳感器，其測量精度為0.0050，產品參數見圖3。

1.3三角支架

三角支架產用帶有氣泡，可以確保支架處于水平狀態，其次支架腿部可以進行伸縮，并帶有指示刻度，準確的測量平臺支架的垂直高度，其結構見圖4。

5結束

本文通過對一種輸電線路鐵塔基礎對角根開及基礎高差測量儀器的研究探討發現，通過這種新的檢測方法和運算方式，不但降低現場作業人員測量難度和時間，而且大大提高了驗收工作效率，并取得了一定的社會經濟與安全效益。

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