GPS在架空输电线路测量中的应用牟伟

GPS在架空输电线路测量中的应用牟伟

牟伟

（衡水电力设计有限公司河北衡水053000）

摘要：GPSRTK技术由于其作业距离长，积累误差小，无通视要求等特点，越来越受到架空输电线路测量人员的重视。本文阐述了RTK技术在架空输电线路测量中应用的优势，并以某变电所工程为例，分析RTK技术在输电线路测量中实施的方法与步骤。

关键词：GPS；架空输电线路；测量；应用

GPSRTK技术被应用于架空输电线路的测量后，由于RTK可精准地确定地面点位置，同时能帮助选线人员快速获得优化路径，从而节省了人力、财力与物力，达到节省工程投资的目的。利用GPSRTK技术进行塔位放样，不仅可减少使用常规仪器为实现全线贯通而造成的砍伐、拆迁的工作量，而且也避免了对植被的破坏，因而受到输电线路测量工作人员的青睐。

一、GPSRTK技术较常规仪器测量的优势

1、不受气候影响。常规仪器作业过程中，受到光线、能见度等影响，在能见度低时，不能作业。而GPSRTK技术不受天气等外界环境的影响，利用GPS定位测量，除人为因素外，观测可以实现全天候作业。

2、误差积累小。常规仪器作业不可避免的产生误差积累，包括仪器的对中误差、整平误差以及照准误差等。采用RTK测量技术虽然也带有对中杆不完全竖直给定位结果带来误差，但不会造成误差的积累。通过自带手簿的辅助可以快速准确的放样出桩位，每个桩位产生的误差都是测量该桩时独立产生的，不会受到上一测量点误差影响，也不会传导给下一测量点。

3、作业距离长。常规仪器作业半径一般为2km以内，超出作业范围必须搬站、重新定向，而且一般仪器超出1km就会造成成像不清而使作业精度下降。采用GPSRTK技术作业半径可达10km，如果测区内覆盖了VRS（虚拟参考站）和移动（联通）的通讯信号，可采用VRS进行架空输电线路测量，它将不受作业范围的限制。

4、无通视要求。常规仪器数据采集时，需要保证测量仪器与观测点之间的通视，如果不通视则必须砍去庄稼、树木、甚至拆除建筑物，造成巨大浪费。而采用GPSRTK作业，基准站与流动站之间、流动站和流动站之间则不需要通视。

5、受光线影响小。常规仪器在阴雨天、黄昏、黑夜等暗光线时不能作业，而GPSRTK技术未受天气限制，只受卫星分布状态的影响，理论上可实现全天候、全时段作业。

二、测量架空输电线路中GPS的具体应用分析

1、路径方案的确定。GPS实际应用中首先需进行路径方案的确定，结合实际测量情况，确定主要需通过室内与现场勘测两个步骤。其中以室内为主的测量通常集中在地形图中进行，将测量线路起止点在图中进行标出，而线路所经过的建筑、河流等都要求在地图中体现出来，最后通过对地形图的分析进行路径方案的确定。一般利用地形图所选出的方案可能存在多种，需采取一定的验证方式，此时涉及到现场勘测内容。该过程主要利用测量仪器对重点地段进行查看，如拥挤地段或大跨越地段等。完成勘测后结合地形图进行线路转角位置、交叉跨越位置的分析，并在地形图中完成路径的标注。通常在方案确定时需考虑到经济技术成本问题，确保线路测量能获取更多的投资回报。

2、定线测量。方案确定后，要求做好定线测量工作，主要根据选线内容通过测量仪器的应用对转角位置、线路方向等进行测定。测定过程中，可采用直接定线的方式，但在障碍物过多的情况下便需引入间接定线的方式。传统选线定线中多以全站仪为主，一旦线路测定涉及城区或山区将存在通视条件差等问题，无法取得准确的测定效果。对此便引入GPS技术，在选线定线中的应用原理主要表现在参考点处进行GPS接收机的设置，对已知点坐标系的坐标进行测量，此时结合RTK中的参数模块进行相关参数的确定，这样能完成定线测量的过程。GPS应用中主要以三维坐标为主，结合假定坐标值与其他测量数据可有效判断线路所处地形条件。

3、测量高差与桩间距。在完成选线定线的基础上便需确定直线桩。通常GPS技术应用下，要求直线桩的设置应保证能满足测量交叉跨越、平断面、高差以及桩间距等要求。同时，需注意桩间距，在地形条件限制下，要求保证距离控制在400m范围内。然后结合GPS采集的数据进行装坐标的确定，在转角桩、直线桩保持同一水平的情况下，结合平断面图的测量结果便可完成直线桩的敲订。

4、平断面测量与绘制。测量架空输电线路中关于平断面的测量，主要目标在于利用平面与断面测量图表示输电线路测量结果。其中输电线路在断面测量时，可细化为风偏、中线以及边线等三方面的断面测量。其中风偏又可理解为横断面，是垂直于线路的地表剖面，中线又可称为桩连线，主要指以线路导线方向为主的剖面，而边线中的剖面主要以高侧边的导线为主。例如：在某工程输电线路测量中，其进行平面与断面测量时，选择全站仪的应用并引入GPS技术，其中针对边现房主要利用全站仪进行测量，得出相关的如斜距信息、水平角等内容，在此基础上完成图形的绘制。而许多跨河流或公路的线路由于不具备良好的条件，则需通过GPS技术将其中的偏距、累距等信息进行测量。最后结合全站仪测量的高程数据以及GPS测量信息完成平断面图的绘制，只需根据图形便可分析线路测量中涉及的交叉跨越、桩位以及地形特征等信息，为后续设计杆塔提供必要的参考内容。

5、杆塔设计与线路复测工作。关于杆塔设计内容，主要需考虑档距问题，以往设计中对于较小的档距可直接利用全站仪，但在较差情况较多且档距较大的情况下，全站仪将无法完成杆塔的定位工作。对此便引入GPS技术，其只需保证能够对4颗或5颗卫星信号进行接收，便能进行杆塔的准确定位，为杆塔设计提供重要信息。另外，在线路复测方面，GPS的应用更不容忽视。复测中要求进行参考站的架设工作，依据相关平断面图、定位信息等完成桩位、线路杆位等方面的复测，但需注意参考站复测中可测量的范围需保证在16km，避免测定的数据出现误差。若复测中发现存有异议，应及时与设计人员交流并解决存在的问题。

三、结语

测量架空输电线路中应用GPS技术，是解决全站仪等测量难题的重要途径。因此，在实际应用中应正视GPS技术的原理，从路径方案的选择、定线选线、桩问距测量、平断面测量以及杆塔设计与线路复测等方面发挥GPS技术的优势，以此为测量输电线路带来更多的便利。

参考文献：

[1]马驰．GPS在架空输电线路测量中的应用[J]．科技视界，2016．

[2]吕健春．GPS技术在架空输电线路测量中的应用分析[J]．电力教育，2017，（24）：124-125．

[3]冯锋．探析GPS在架空输配电线路设计中的应用[J]．新技术新产品，2017，（2）：79-81.

作者简介：

牟伟；出生年月日：1966.04.01：性别：男；学历：中南大学（网络教育土木工程专业）；单位：衡水电力设计有限公司。