山區(qū)輸電線路工程測繪安全質(zhì)量管理

周 偉，秦 臻

(中國能源建設(shè)集團江蘇省電力設(shè)計院有限公司，江蘇 南京 211102)

0 引言

不同于平原地區(qū)，山區(qū)輸電線路工程的設(shè)計難度和施工難度都要大很多，由于測繪工作為輸電線路的設(shè)計和施工提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和依據(jù)，測繪工作的質(zhì)量直接影響了整個輸電線路工程的質(zhì)量。秋向飛[1]等詳細闡述了PDCA在電力工程建設(shè)項目安全管理中的應(yīng)用，劉廷[2]總結(jié)了電力工程測繪中常見問題并提出對策分析，蘇偉[3]詳細介紹了目前基于電力工程的各項測繪技術(shù)，游成玉[4]等總結(jié)了電力工程外業(yè)安全管理的主要注意事項，李淑銘[5]、唐騏[6]詳細分析了電力工程測繪中主要存在的問題及優(yōu)化措施。本文從安全和質(zhì)量兩個方面分析山區(qū)輸電線路測繪工作的要點和難點。

1 山區(qū)輸電線路工程測繪安全管理

1.1 測繪生產(chǎn)單位的安全管理職責(zé)

測繪工作作為工程建設(shè)的基礎(chǔ)性工作，測繪安全生產(chǎn)理應(yīng)受到高度重視。山區(qū)輸電線路工程不同于平原地區(qū)的工程，山區(qū)的自然氣候條件十分復(fù)雜，危險源眾多，發(fā)生安全事故的可能性也要比一般平原地區(qū)的工程要高很多。安全是一切生產(chǎn)任務(wù)的前提，安全生產(chǎn)首先應(yīng)該上升到生產(chǎn)單位的高度，從生產(chǎn)單位的層面上開始貫徹落實。具體到測繪工作，測繪生產(chǎn)單位應(yīng)堅持安全第一、預(yù)防為主、綜合治理的方針，遵守《安全生產(chǎn)法》等有關(guān)安全生產(chǎn)的法律法規(guī)，建立健全安全生產(chǎn)管理機構(gòu)、落實安全生產(chǎn)責(zé)任制度、制定應(yīng)急救援預(yù)案。測繪生產(chǎn)單位應(yīng)配備相應(yīng)的安全生產(chǎn)領(lǐng)導(dǎo)和管理人員，完善安全生產(chǎn)條件，加強安全生產(chǎn)管理，強化安全生產(chǎn)教育培訓(xùn)。

1.2 測繪人員的安全生產(chǎn)職責(zé)

測繪生產(chǎn)單位制定了安全生產(chǎn)的相關(guān)制度，測繪人員必須堅決予以執(zhí)行。測繪人員應(yīng)愛護和正確使用儀器、設(shè)備、工具及安全防護裝備，服從安全管理，了解其工作場所存在的危險因素及防范措施。外業(yè)人員還應(yīng)掌握必要的野外生存、避險和相關(guān)應(yīng)急技能。針對山區(qū)輸電線路工程的自身特點，現(xiàn)場測繪人員應(yīng)做到以下幾點：

1)了解測區(qū)情況，對進入測區(qū)的所有作業(yè)人員(包括現(xiàn)場臨時用工和租賃車輛駕駛員)進行安全教育和安全教育培訓(xùn)。

2)了解測區(qū)有關(guān)危害因素，識別危險源，包括動物、植物、微生物、流行傳染病、自然環(huán)境、人文地理、交通、社會治安等狀況，擬定具體的安全生產(chǎn)措施。

3)按規(guī)定配發(fā)勞動防護用品，根據(jù)測區(qū)具體情況添置必要的小組及個人野外救生用品、藥品、通信或特殊裝備，擬定具體的安全生產(chǎn)措施。

4)所有測繪人員都應(yīng)熟練使用通信、導(dǎo)航定位等安全保障設(shè)備，以及利用地圖或地物、地貌等判定方位的方法。

5)進入山區(qū)，所有作業(yè)人員應(yīng)結(jié)伴而行、相互照應(yīng)，嚴禁不服從指揮、單獨行動。萬一出現(xiàn)掉隊或迷路現(xiàn)象，應(yīng)及時使用手機或?qū)χv機等通訊設(shè)備與大部隊取得聯(lián)系，原地等待救援。

6)掌握所有人員的身體健康狀況，若有不適，早發(fā)現(xiàn)早治療，避免作業(yè)人員進入與其身體狀況不適應(yīng)地區(qū)作業(yè)。

2 山區(qū)輸電線路工程測繪質(zhì)量管理

2.1 測繪特點

山區(qū)輸電線路工程一般位于經(jīng)濟較落后地區(qū)的深山老林甚至是無人區(qū)，自然環(huán)境惡劣、山體陡峭、地形崎嶇起伏高差大、通訊信號缺失等特點都給測繪工作帶來了很大難度。相較于平原地區(qū)輸電線路工程，山區(qū)輸電線路工程的最大特點在于地形起伏高差大、檔間風(fēng)偏點眾多，需要測繪人員精確測量。這也導(dǎo)致了山區(qū)輸電線路工程測繪作業(yè)的工作量要比平原地區(qū)大很多，除了需提供線路平斷面圖，還需逐基測繪每一基塔的塔基斷面圖和塔基地形圖，調(diào)繪檔間林木的樹種和樹高。另外，塔位定位和塔位地形的測繪工作要求測繪人員逐基塔到位，對測繪人員的身體素質(zhì)也是一種考驗。

2.2 主要技術(shù)規(guī)范

山區(qū)輸電線路工程主要依據(jù)的質(zhì)量規(guī)程規(guī)范主要包括：

GB 50026—2010《工程測量標準》、DL/T5138—2014《電力工程數(shù)字攝影測量規(guī)程》、DL/T5049—2006《架空送電線路大跨越工程勘測技術(shù)規(guī)定》、GB 50548—2018《330kV～750kV架空輸電線路勘測標準》和CH/T 2009—2010《全球定位系統(tǒng)實時動態(tài)測量(RTK)技術(shù)規(guī)范》。

2.3 質(zhì)量風(fēng)險及其應(yīng)對措施

2.3.1 航外控控制點的精度風(fēng)險

山區(qū)輸電線路工程起算點的精度決定了整個工程測繪工作的精度。所以在定位測量工作開始前，首先要做的工作就是對所有的外控點進行校核，防止外控點因為人為原因發(fā)生移動導(dǎo)致坐標不準。外控點的校核方法通常是檢驗外控點的內(nèi)符合精度，具體方法是：①首先利用提供的外控點坐標計算坐標轉(zhuǎn)換7參數(shù)并建立坐標系統(tǒng)；②然后依次以其中的一個外控點作為參考點架設(shè)基準站，以其相鄰的外控點作為流動站并獲取其坐標；③再與理論坐標作比較，計算其內(nèi)符合精度。若工程所在地覆蓋手機信號，可用千尋定位系統(tǒng)獲取每個外控點的坐標并與其理論坐標比較，計算其精度。所有的外控點都校核完成并且精度符合要求后，方可進行下一階段的工作。

另外，外控點布設(shè)主要是為了滿足航空攝影測量的需要，每個外控點的基站覆蓋范圍大約3～5 km，可能無法完全覆蓋整條輸電線路，此時需要運用GPS-RTK或者基站流動站1+1模式對外控點進行加密，直至基站信號能完全覆蓋整個工程區(qū)域。

2.3.2 GPS信號的“假固定”風(fēng)險

山區(qū)輸電線路工程定線與定位測量優(yōu)先采用GPS-RTK技術(shù)(實時差分定位測量技術(shù))，GPS-RTK技術(shù)一般來說定位精度能夠達到5 cm以內(nèi)，但由于山區(qū)地區(qū)通訊信號弱或數(shù)據(jù)接收信號被林木、山體遮擋等緣故造成GPS定位精度“假固定”現(xiàn)象，即儀器顯示定位信號獲得固定解但并未固定的現(xiàn)象。可能帶來的后果就是塔位定位精度不滿足要求，嚴重的甚至可能會引起工程事故。避免這一后果的解決措施是利用全站儀對已定位的塔位樁和方向樁的平距和高程進行校核，若用GPS-RTK測量的塔位樁和方向樁反算出的平距和高程與全站儀測量獲得的平距和高程差值在限差范圍內(nèi)，則GPS定位精度滿足要求。若超出限差，很可能的原因是GPS發(fā)生假固定現(xiàn)象，需斷開GPS數(shù)據(jù)鏈重連，等待GPS信號重新固定后再進行定位。

2.3.3 三維航測模型的高程誤差風(fēng)險

山區(qū)輸電線路工程地形條件復(fù)雜、高差起伏大，目前常用的方法是利用航測得到的三維立體模型繪制線路粗略的平斷面圖，再根據(jù)現(xiàn)場測繪人員調(diào)繪的情況對平斷面圖進行修測得到最終的平斷面圖。這種方法簡明高效，大大提高了測繪人員的工作效率。但也存在2點風(fēng)險：①第一點是三維立體模型本身存在高程系統(tǒng)差，有些質(zhì)量不太好的立體模型高程系統(tǒng)差可能達到米級，因此完全依賴于三維立體模型獲取的高程來控制整條線路的高程是不可取的，解決方案是利用現(xiàn)場實測點(塔位樁、方向樁、地形點等)高程與三維立體模型上與之對應(yīng)點的高程求解三維立體模型高程系統(tǒng)差，再利用立體模型系統(tǒng)差對整個平斷面圖的高程進行改正；②第二點是某些山頭的林木和植被較高較密，利用三維立體模型獲得的該處的高程可能是樹頂高程而非地面高程，導(dǎo)致平斷面圖上此處的高程要比實際地面高幾米甚至是十幾米，解決方法是要求現(xiàn)場測繪人員準確測量林木密集處林木的范圍和樹高，內(nèi)業(yè)對對應(yīng)地點的地面高程進行改正。

2.3.4 檔間風(fēng)偏點的遺漏風(fēng)險

山區(qū)輸電線路工程最大的特點就是高差起伏大，檔間的很多山頭或大石頭會產(chǎn)生風(fēng)偏，風(fēng)偏點的測量對輸電線路來說是至關(guān)重要的，不論是遺漏或是測量不準都有可能引發(fā)工程事故。利用三維立體模型初采平斷面圖時，會粗略采集風(fēng)偏點，外業(yè)測繪人員在外業(yè)調(diào)繪遇到相應(yīng)風(fēng)偏點時要實測加以校核，若實測數(shù)據(jù)與三維立體模型采集數(shù)據(jù)不符，以實測數(shù)據(jù)為準。另外，現(xiàn)場測繪人員需加強與設(shè)計專業(yè)的溝通交流，如發(fā)現(xiàn)遺漏的風(fēng)偏點必須及時補測。風(fēng)偏點往往與塔位不在同一個山頭上，測量起來費時費力，對測繪人員來說是極大的挑戰(zhàn)，不可掉以輕心，能到達實地的盡量到達實地測量，實在難以到達的情況下可以使用帶有免棱鏡功能的全站儀測量。

2.3.5 低壓線交叉跨越的漏測風(fēng)險

交叉跨越測量是輸電線路工程測量工作的重中之重。在平原地區(qū)，35 kV及以上交叉跨越的平面位置和高度都要求必須使用全站儀實測，但10 kV及以下低等級交跨往往以調(diào)繪為主，高度多為測繪人員根據(jù)自己的經(jīng)驗預(yù)估。但山區(qū)輸電線路采用這樣的方法是不可行的，因為山區(qū)高差起伏大，低壓線交跨本身的高度可能不高，但交跨所處位置的山頭的高程可能很大，導(dǎo)致交跨本身的高程很高，會比較危險。另外，山區(qū)地區(qū)肉眼的視覺誤差要比平原地區(qū)大很多，且通常目測的地方要和交跨所處位置有比較遠的距離。所以往往預(yù)估的高度和實際的高度相差甚遠。因此在山區(qū)輸電線路工程中，凡是遇到交叉跨越，不論電壓等級，都必須嚴肅對待，認真使用全站儀進行實測，并用正倒鏡法進行檢核。

2.3.6 塔基斷面圖高程不準的風(fēng)險

山區(qū)輸電線路工程要求測繪專業(yè)人員逐基測繪每一基塔位的塔基斷面和塔基地形，其中塔基斷面圖上的高程與鐵塔的基礎(chǔ)形式和呼高有著直接聯(lián)系，重要性不言而喻。目前塔基斷面的測量方法一般采用全站儀配合棱鏡法，開闊地區(qū)可以用GPS-RTK法加以輔助，直線塔以線路小號方向為0°方向，從0°方向起，每隔45°測量一個方向，共計8個方向，目前每個方向一般要求測至30 m。耐張塔以靠近小號側(cè)的轉(zhuǎn)角角平分線方向為0°，從0°起，每隔45°測量一個方向，共8個方向，每個方向測到30 m。直線塔塔基斷面的測量方法比較直觀容易，需要注意大小號方向，一般不會出錯。耐張塔塔基斷面的測量方法相對復(fù)雜，要首先用儀器找到轉(zhuǎn)角角平分線的方向。另外，個別塔位極其陡峭，測量人員無法到達距離塔位30 m處進行測量，一般測至20 m左右，若20 m后的高程趨勢與之前實測高程趨勢一致，則根據(jù)之前高程趨勢順延至30 m。特別要注意的是現(xiàn)場測繪人員一定保持與結(jié)構(gòu)專業(yè)溝通，及時了解塔位根開，塔腿處的高程必須實測。發(fā)現(xiàn)塔基斷面圖錯誤的方法一般有2點：①第一點是測繪人員在測量當天及時繪制塔基斷面圖，根據(jù)現(xiàn)場回憶8個方向的趨勢檢查塔基斷面圖上的高程趨勢是否正確；②第二點是內(nèi)業(yè)利用數(shù)字高程模型生成粗略的塔基斷面圖，與實測塔基斷面圖對比，看趨勢是否一致。若發(fā)現(xiàn)問題，糾正問題，需要重測的進行重測。

3 結(jié)語

山區(qū)輸電線路工程因為其自身的特殊性，導(dǎo)致其安全和質(zhì)量在把控上都存在一定的難度和風(fēng)險。測繪工程作為一門基礎(chǔ)性專業(yè)，它存在的意義是為所有的工程提供基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)和依據(jù)，測繪工作的安全和質(zhì)量管理是實現(xiàn)整個工程安全和質(zhì)量管理目標的前提，這就要求測繪人員提升專業(yè)素養(yǎng)、加強安全和質(zhì)量意識，保證測繪工作的安全和質(zhì)量。