3S技术在输电线路设计中的运用

3S技术在输电线路设计中的运用

郑富超

云南红河电力设计有限公司 云南  红河 661100

摘要：输电线路作为电力工程中的重要组成部分，其设计质量是影响供电可靠和安全的关键性因素，因此，一直以来针对输电线路的设计工作给予了足够的关注。但从早期的输电线路设计工作来看，其在线路选线方面存在一定的不足，不仅对输电线路工程的运行带来了一定的安全隐患，还在一定程度上增加了工程建设和维护的成本投入。主要原因是选线设计之前的环境条件勘查工作不到位，所采取的勘查技术存在一定的局限性，无法对地势复杂的区域进行勘查。而3S技术中应用了大量新兴技术，不仅勘查效率高，且不受勘查条件的影响。鉴于此，下文基于传统输电线路选线设计中存在的问题探讨运用3S技术进行输电线路选线设计的有效途径。

关键词：3S技术；输电线路设计；遥感技术；GPS技术

在社会生产活动高速发展的形势下，对电力能源的需求也与日俱增，为了满足人们不断变化的电能服务需求，急需加大对电网工程的建设力度。目前来看，电网工程的覆盖面持续增大，输电线路的长度也明确增加，因施工沿线的地势和地质条件较为复杂，需要面临严峻的施工考验。输电线路设计是保障电网工程安全建设的重要前提，在进行输电线路选线设计时，需要充分考虑到施工便捷性因素、成本投入因素和后期运营条件等因素，为此，对前期的勘查工作提出了高质量的要求，十分有必要在其中引入较为先进的3S技术进行前期勘查，为输电线路设计工作提供可靠的资料支持。

1.传统输电线路选线设计中存在的问题

在前期的输电线路选线设计工作中的主要方法为，先对设计所需的资料进行全面收集，之后基于比例为1:10000或者1:50000的小比例地形图绘制出几条较为可行的线路，最后综合考虑多方面因素，包括技术因素和经济因素等从几个线路方案中选出一条最佳的方案。此种选线设计方法在实践应用的过程中暴露出了很多不足，具体表现如下：

第一，在选线设计中参照的1:10000和1:50000小比例地形图多为20世纪绘制而成的，进入21世纪以来，我国的社会经济高速发展，基础设施建设活动频繁，城市大范围扩建，早期绘制的地形图已经难以准确反映当前时期的地形分布状况。如果仍旧借助此种地形图进行选线设计必定会造成选线失误的问题，很可能增加输电线路工程建设的成本；第二，由于设计者的专业能力和经验水平参差不齐，对选线规划水平带来了一定影响，尤其是在可供参考的资料信息有限的情况下，设计人员只能根据经验设计路线方案，很容易影响选线设计的科学性；第三，在选线设计过程中，对信息技术以及大数据技术的应用力度不足，无法对相关数据信息进行全面整合与分析，形成最优的路线设计方案，致使输电线路工程的经济效益难以保障。

2.3S技术在输电线路选线设计中运用的可行性

在输电线路选线设计中的要点是做好多个路线的勘查工作，围绕各个路线的地质状况、冰区分布状况、交通路线、施工状况、地势地形特点以及线路长度等要素进行分别调查，一般会采取全数字摄影技术、卫星技术和红外测量技术等进行基础信息调查，对于部分地质条件复杂和地势环境恶劣的区域还需借助遥感技术进行勘查，尽可能提高前期勘查和调查信息的全面性，为选线方案的确定提供可靠的依据。3S技术中的遥感技术可实现远程勘查目标，能够有效应对地势复杂的勘查作业，与地理信息系统技术以及卫星定位技术的联合应用不仅能够获取地上构筑物的空间分布信息，还可有效输出数字地形图，将更为直观的勘查信息呈现给输电线路的设计人员，使其基于全面、直观的勘查信息作出更为准确的判断，确立最优选线方案。前期的应用实践表明，3S技术在输电线路选线设计中的运用具有一定的可行性。

3.3S技术在输电线路选线设计中的具体运用

3.1GIS技术的运用

GIS技术指的即是地理信息系统技术，该项技术的应用优势表现为可以借助多种计算机硬件和软件系统实现对地理环境信息的调查与分析，是一个集数据信息采集、显示、分析、运用和储存为一体的技术应用系统。将GIS技术应用于输电线路的选线设计工作中，是通过对地上构筑物以及地势分布状况等信息的全面采集，并绘制出地理数字地图为具体线路设计工作的开展提供依据。在GIS技术的作用下，可有效避免输电线路工程建设工作对已有基础设施和各类经济设施等产生的不利影响。此外，在对数据进行收集和整合分析的基础上，还能借助空间模拟技术，将调查到的各类地理信息以更为直观的形式展现出来，有助于提升线路选线设计的合理性，使其与已有的设施和工程相互协调。尤其是对于地面构筑物较为集中的区域内，可以借助该技术对线路走向进行合理规划，在综合考虑经济因素的基础上确定最佳的选线方案。

在输电线路设计中的具体应用是基于遥感技术获得的相关数据和自身获取的数据进行合理应用，并对各类数据进行高精度处理，对电塔、电线以走廊等的设计均是在此基础上进行输电线路智能化开发的过程，主要是借助识别技术、人工智能技术以及专家系统和可视化技术等来研判在输电线路选线中需要面临的关键问题。在确定线路时，是基于地表形态、GIS数据信息和坡度分析等，在明确输电线路起点范围和设置要求的基础上，在其中搜索与之相符的地区，同时结合经济和技术等因素选出最佳地点的过程。

3.2RS技术的运用

RS技术指的是遥感技术，实际应用中是通过发射电磁波并分析电磁波反射信号的方式对被测对象进行有效识别，该技术存在远程识别的功能，可以有效解决因地势严峻复杂带来的难以全面勘查地势地质的问题。遥感技术应用中，可在对图像的颜色和纹理进行处理后，准确识别地表分布的岩石、植被和水体等，与摄影测量信息相结合后可绘制出1:10000或者1:250000的地形图，主要是借助数字地形模型在正射影像图中的透视生成三维景观地图。该项技术的应用有效解决了老旧地形图中信息不全面和更新不及时的问题，且可以将更为直观和全面的地形信息提供给线路设计人员，确保其设计的路线能够有效避开冰区、交通等地上重要的构筑物以及地质灾害严重的区域。

3.3GPS技术的运用

GPS技术在输电线路设计中的运用可以有效提升输电线路工程建设的安全性，且可同时保障工程的经济效益。GPS技术因具备精准定位的特征，既可在输电线路得到初步确认后对线路沿线进行准确约束，并且对比分析各类输电线路的经济效益以外，还能在选线设计中起到缩小线路设计误差的作用，保障生成安全经济的输电线路方案。该技术与RS技术和GIS技术的联合应用为输电线路的设计工作创造了良好的条件，不仅生成了更为准确的数字地形图，还可实现对地势分布空间的三维展示，确保地上基础设施、工程等与输电线路不会产生相互影响，同时使其主动避开一些地质灾害严重的区域，为输电线路的安全建设提供保障。

结语：在电网工程建设规模逐渐增大的形势下，输电线路设计的难度也随之升级，这主要是由于输电线路的建设长度较大，要想保障输电线路工程的建设质量，则需尽量避开险要地势区域、已有建筑区和地质灾害严重区域等，以免为输电线路工程的后期维护和管理带来较大的难度。因此，需要引入先进的3S技术做好前期勘查工作，利用全面的勘查资料对各类建设要素进行综合考虑确定最佳的建设路线，从设计阶段便做好质量控制和成本控制工作，保障后期输电线路工程的建设成效，夯实电网工程的建设基础。

参考文献：

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