10 kV電力線路中GPS測量放點及全站儀組合使用新技能探究

摘要：10 kV電力線路作為配電網系統的一部分，其分布形式復雜多樣，因此在10 kV電力線路新建、擴建、改造項目中，快速精準地測量線路各項參數對工程進度控制有著至關重要的意義。現有的GPS放樣和全站儀放樣測量技術都有各自的局限性，單獨使用一種工具無法保證應對各種測量情況都能保持高效、精準的工作狀態，鑒于此，結合實際工程，探究一種基于GPS和全站儀結合使用的工作模式，可為實際工程現場提供技術參考。

關鍵詞：10 kV線路；GPS放樣；全站儀；工程測量

中圖分類號：TM752" " 文獻標志碼：A" " 文章編號：1671-0797（2024）21-0012-03

DOI：10.19514/j.cnki.cn32-1628/tm.2024.21.003

0" " 引言

10 kV電力線路放樣施測經常使用到GPS和全站儀。采用全站儀進行施測放樣需要依據事先確定的坐標點，再在實地使用極坐標法設置放樣的坐標，該工作常常需要兩名作業人員配合操作，且需要保證測站點和放樣點的通視。如若無法通視就需要額外支站，而支站會影響到施工放樣精度。采用GPS進行施測放樣則需要將實際放樣點的坐標導入手簿并依據其進行放樣操作。該方法僅需一名工作人員操作，且不會有各放樣點誤差相互干擾的情況，因此該方法擁有較高的測量精度。相比起來，全站儀的自動化程度比較高，也擁有較高的精度，因此其在10 kV電力線路放樣施測工程中得到了廣泛應用，但面對較為復雜的地形導致的通視受限，施測就會受外在影響較大，且其還存在施測周期長、成本高、操作難度大等不足。而GPS施測放樣則由于其簡單高效的操作方式可以保證無間斷作業，擁有較高的效率，在開闊地域擁有無可替代的優勢，但是如果測量點的信號強度不高則會嚴重影響GPS的工作情況，且工程實際使用表明，隨著測量距離增加，測量的精度和可靠性也會降低。鑒于GPS放樣與全站儀放樣能夠優勢互補，本文將兩者結合應用于實際工程，探究一種組合放樣新技能[1-3]。

1" " GPS及全站儀簡介

GPS放樣測量10 kV線路通常包括線路路徑方案的選擇、定線測量、平面與斷面測量等幾個步驟。工程施工中將路徑方案的選擇簡稱為選線，選線在電力線路新建、擴建、改造工程中尤為重要，其主要作用就是保證在線路的起點和終點之間選出一條施工方便、線路最短、便于維護、運行安全且符合國家相關規定的路徑方案。定線測量是在選線路徑獲得有關部門審批同意后再開展的現場實際測量工作，勘測作業人員依次連接線路的起點、終點、轉角點坐標，得到預設的10 kV電力線路，再用指示標樁將各個連接點精確地固定在工程施工現場的地面。平面測量需要對電力線路走向兩側20 m范圍內所有地形地物的標準高度及平面位置進行施測確定。斷面測量分為縱斷面測量、橫斷面測量。縱斷面測量是施測線路中心線的地形變化，目的是繪制縱斷面圖，以確定桿塔形式、高度、位置，校核導線的對地弧垂、對跨越物距離是否符合規程規定；橫斷面測量，是為考慮線路兩側邊導線對地的安全距離以及桿塔基礎形式。

全站儀是一種電子速測儀，工程中主要用全站儀來測量坐標、距離、角度、高度等，其還能用于測量數據的采集、處理、存儲等各類工作。全站儀自動化程度較高，只需要連接計算機、全站儀、繪圖機，再使用相關的圖像繪制軟件和數據處理軟件便能夠做到自動化測圖。目前，全站儀在10 kV電力線路測量工程中也得到了廣泛應用，其測量工作包括水平角測量、水平距離測量、坐標測量、對邊測量、懸高測量等。

2" " GPS與全站儀配合施測方法

在10 kV電力線路測量工程中，首先采用GPS開展測量以得到高精度的高程和水平面，然后再在有效范圍內利用相關流動站開展精準施測，再確定定向方向即耐張段起始點Jn、Jm兩點所建直線的平行線。若使用GPS施測的CQ值小于0.05同時儀器顯示的偏距等于零，則測量的事實位置是在中線上，接著便可以確定中線樁或塔位樁的位置，確定位置后記錄好測量值。但是由于10 kV電力線路架設環境復雜多樣，如果碰到測點因林木、建筑物等遮擋而導致GPS天線接收到的衛星信號較弱，造成CQ值大于0.05，則無法滿足GPS測量的基本要求，繼續測量就無法保證精度，此時就可以采用全站儀配合施測。以下為各類測量實例中GPS與全站儀配合測量的工程方案。

2.1" " 配合定線測量

如圖1所示，當支點位于中線位置時，首先預選出施測塔位位置T，此時GPS測量需要的衛星信號被林木所遮擋，測量精度低，需要全站儀配合。施工需要在中線上選出一個林木稀少的P點，并在P點周圍合適位置再選一點P1，保證P點和P1點的通視，根據Jm、P、P1三點的點位坐標求出∠JmPP1角度，然后架設全站儀使其后視P1點，旋轉∠JmPP1的角度在T點處打樁標識并測定。

如圖2所示，當塔位與兩支點在一條直線上時，還是首先預選出施測塔位位置T，在塔位四周合適位置選擇一個林木稀少且能保障與T點通視的P點，測定并記錄。繼續在T、P直線上選一個能夠保障與P點通視的P1點，選出P1點后需要打樁標識并測定記錄。使用GPS施測工具有關交會求解的程序，利用直線JmJn、PP1求解出T點的坐標，得到P、T的坐標便可求解出此兩點之間的距離。然后架設全站儀使其后視P1點，依據兩點的距離以及角度分中法來測量T點。

如圖3所示，還是首先預選出施測塔位位置T，然后在T點四周任意選取兩點P、P1，保障選取的兩點能夠接收的GPS信號較強且能通視，直接施測并做好記錄。根據T、P、P1三點的點位坐標求出∠TPP1角度以及PT之間的距離，然后架設全站儀使其后視P1點，旋轉∠JmPP1的角度在T點處打樁標識并施測。

2.2" " 配合測量邊線點、斷面點、風偏點

使用2.1的施測辦法測定中線樁后，架設全站儀于測定中線樁，后視支點P，轉夾角的度數即為中線方向，如圖4所示，按規范要求測定邊線、斷面、風偏各特征點。

3" " GPS及全站儀放樣工程案例

本次工程為廣東電網有限責任公司江門鶴山供電局新建一條10 kV分支線，于110 kV共和站10 kV鴻江線#44塔位置組立雙12 m電纜引下構架一套，新立190×12 m電桿2基跳線到10 kV鴻江線#44塔，新裝隔離開關3只、避雷器3只，新建戶外電纜終端頭3×70一套，戶內電纜終端頭3×70（冷縮頭）一套，安裝桿塔設備接地一組。敷設10 kV電纜FYZA-YJV22-8.7/15kV-3×70/274 m，新建630 kVA預裝式箱變一臺，安裝箱變智能化設備一套（智能化），安裝箱變圍網一套（配套圍網接地），新裝箱變安健環一套。工程前期勘測應用GPS與全站儀進行配合施測，測得相關數據部分展示如表1所示。

測量得到各點坐標分布，再利用相關軟件下載該區域航拍圖，并將航拍圖嵌入測量坐標，就得到了工程施工測點圖，如圖5所示。

4" " 結束語

綜上所述，GPS雖然便捷高效，但受地形遮擋和信號強弱影響，全站儀雖然不夠高效，但對于特殊地形有其不可替代的優勢，因此，本文提出了結合GPS和全站儀共同放樣施測的方法，并詳細介紹了GPS和全站儀在10 kV電力線路放樣施測過程中的作用和工作流程，逐步分析相關使用方法，再針對具體的情況分析了GPS配合全站儀施測的方法。最后基于實際工程，采用GPS配合全站儀施測得到了一組數據，并結合相關軟件導入航拍圖得到工程施工測點圖，為GPS和全站儀結合使用對10 kV電力線路放樣施測提供了一種新的思路。

[參考文獻]

[1] 曹中森.GPS RTK技術在電力線路測量中的應用[J].江西建材，2017（18）：209.

[2] 許東昕.電力線路設計工程中的測量設備結合衛星地圖的應用[J].工程技術研究，2017（3）：121.

[3] 付明亮.基于GPS-RTK與全站儀的城市道路改擴建測量方案設計與實施[J].礦山測量，2020，48（2）：96-100.

收稿日期：2024-06-20

作者簡介：林桂英（1983—），女，廣東鶴山人，工程師，研究方向：10 kV線路設計與測量。