高壓輸電線路測量中GPS—RTK技術(shù)的應(yīng)用分析

楊振宇

摘 ?要：隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和和諧社會的構(gòu)建，人們的生活水平越來越高，對電力資源的需求量也越來越大，輸電線路是電力企業(yè)向用戶輸送電能的重要環(huán)節(jié)，為保證輸電線路能安全穩(wěn)定的運(yùn)行，在進(jìn)行輸電線路施工時(shí)，必須做好測量放樣工作。GPS—RTK技術(shù)具有測量精度高、操作簡單等特點(diǎn)，在輸電線路測量中有很大的優(yōu)勢，文章重點(diǎn)介紹了高壓輸電線路測量中GPS—RTK技術(shù)的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：輸電線路;測量;GPS—RTK技術(shù)

中圖分類號：U412.24 ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A ? ? ?文章編號：1006-8937（2014）35-0013-02

近年來，隨著社會經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，社會各行業(yè)對電力資源的需求量越來越大，電力工程的建設(shè)規(guī)模也越來越大，輸電線路施工是電力工程的重要組成部分，其施工質(zhì)量對整個(gè)電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行有十分重要的意義。在進(jìn)行輸電線路施工時(shí)，首先要做好測量工作，只有這樣才能為輸電線路的施工質(zhì)量提供保障，GPS—RTK技術(shù)能在任何時(shí)間、任何地點(diǎn)測量出物體的位置，并且測量精度能達(dá)到厘米級，將GPS—RTK技術(shù)技術(shù)應(yīng)用在高壓輸電線路測量中，能極大地提高輸電線路的測量質(zhì)量。

1 ?GPS—RTK系統(tǒng)的基本組成

GPS—RTK系統(tǒng)主要由基準(zhǔn)站和流動站組成，其中基準(zhǔn)站由GPS接收機(jī)、電臺、調(diào)制解調(diào)器、基準(zhǔn)站手薄、接收機(jī)天線盤、基座、電臺天線、三腳架、蓄電池等組成;流動站主要有流動GPS接收機(jī)、手薄、手薄托桿、接收機(jī)天線盤、背包等組成。在進(jìn)行GPS—RTK測量時(shí)，要保證測量設(shè)備能同時(shí)接收5顆GPS衛(wèi)星信號，并且能同時(shí)接收GPS衛(wèi)星信號和基準(zhǔn)站差分信號。

2 GPS—RTK技術(shù)的基本原理

采用GPS—RTK技術(shù)進(jìn)行定位時(shí)，需要基準(zhǔn)站和流動站緊密的進(jìn)行配合，基準(zhǔn)站將測站的已知數(shù)據(jù)和觀測值利用數(shù)據(jù)鏈傳送到流動站，流動站接收到基準(zhǔn)站的信息后，會在系統(tǒng)中，和采集的GPS觀測數(shù)據(jù)進(jìn)行對比處理，然后得出精確的定位結(jié)果。整個(gè)過程十分快捷，能在幾分鐘甚至幾秒內(nèi)完成，并且定位精度能達(dá)到厘米級。GPS—RTK技術(shù)定位的關(guān)鍵是數(shù)據(jù)傳送和數(shù)據(jù)處理，隨著科技的不斷進(jìn)步，GPS—RTK技術(shù)的數(shù)據(jù)傳輸和處理將會越來越先進(jìn)，而GPS—RTK技術(shù)的應(yīng)用也會越來越廣泛。

3 ?GPS—RTK技術(shù)在高壓輸電線路測量中的優(yōu)勢

及不足

3.1 ?GPS-RTK技術(shù)在高壓輸電線路測量中的優(yōu)勢

GPS—RTK技術(shù)的測量效率很高，在傳統(tǒng)的輸電線路測量過程中，需要先確定平面位置，然后在進(jìn)行高程測量，將GPS—RTK技術(shù)應(yīng)用在高壓輸電線路測量中，可以利用GPS—RTK技術(shù)的三維坐標(biāo)信息，不需要進(jìn)行中平測量，極大的提高了輸電線路的測量效率。RTK技術(shù)測量覆蓋面很廣，一般情況下，一個(gè)參考站能覆蓋10 km，在整個(gè)線路中，只需要設(shè)置好首級控制網(wǎng)，就能覆蓋整條線路，在測量放樣過程中，只需要控制好首級點(diǎn)的坐標(biāo)，就能隨時(shí)進(jìn)行中線放樣，不需要擔(dān)心由于一些重要點(diǎn)丟失，對整條線路的測量造成困難。RTK技術(shù)的測量精度很高，首級網(wǎng)和中線可以直接進(jìn)行聯(lián)系，不會積累誤差的現(xiàn)象，能有效地提高測量精度。GPS—RTK技術(shù)在高壓輸電線路勘測中基本實(shí)現(xiàn)了智能化、自動化數(shù)據(jù)處理，極大的提高了測量作業(yè)的工作效率，降低了測量人員的勞動強(qiáng)度，降低了測量費(fèi)用。

3.2 ?GPS—RTK技術(shù)在高壓輸電線路測量中的不足

在進(jìn)行GPS—RTK測量時(shí)，測量結(jié)果可能受到衛(wèi)星可見度的影響，并且外界干擾也會對測量結(jié)果造成一定程度的影響，同時(shí)采用GPS—RTK技術(shù)進(jìn)行高壓輸電線路測量時(shí)，需要提供合理的電源。由于很多高壓輸電線路會通過山區(qū)，而山區(qū)的測量條件比較差，采用GPS—RTK技術(shù)勘測時(shí)，要根據(jù)實(shí)際情況，選用合理的觀測時(shí)段和觀測點(diǎn)，從而保證獲得良好的觀測效果。

4 ?GPS—RTK技術(shù)在高壓輸電線路測量中的應(yīng)用

4.1 ?測繪中小比例尺地形圖

一般情況下，高壓輸電線路的選線設(shè)計(jì)往往會使用

1？誜5 000的比例尺或1？誜10 000的地形圖上進(jìn)行，對于這些中小比例尺地形圖，如果使用航測方法進(jìn)行成圖，需要建立控制網(wǎng)，并進(jìn)行航空攝影，然后在進(jìn)行測量、外業(yè)調(diào)繪，最后還需要在野外進(jìn)行信息采集，并在測量站中進(jìn)行地形圖編輯。這種成圖方法的干擾因素很多，工作步驟也比較繁多，成圖時(shí)間比較長，對線路的選線設(shè)計(jì)有很大的影響。如果采用GPS—RTK技術(shù)，只需要在野外采集局部點(diǎn)的數(shù)據(jù)及相關(guān)信息，就能在現(xiàn)場編輯地形圖，這種方法成圖速度快，操作簡單，極大地降低了成圖的難度。一般情況下，當(dāng)高壓輸電線路小于100 km時(shí)，常采用GPS—RTK技術(shù)進(jìn)行地形圖測量。

4.2 ?定位測量和定線測量

當(dāng)?shù)匦螆D測量完成后，工作人員就能在地形圖中將高壓輸電線路的走向繪制出來，并初步確定轉(zhuǎn)角塔的位置，然后勘測人員會根據(jù)塔位坐標(biāo)進(jìn)行定位測量和定線測量。為保證控制點(diǎn)能用于統(tǒng)一的坐標(biāo)系中，在測量高壓輸電線路時(shí)，勘測人員會利用過去的控制點(diǎn)求解某一區(qū)域的轉(zhuǎn)換參數(shù)。在測量前對測量區(qū)域進(jìn)行點(diǎn)校正，基準(zhǔn)站校正點(diǎn)坐標(biāo)的獲取方法有兩種：

①直接利用已知的靜態(tài)數(shù)據(jù)，將校正點(diǎn)坐標(biāo)輸入手薄中進(jìn)行求解。

②將儀器設(shè)置基準(zhǔn)站上，從手薄中讀取出基準(zhǔn)站的校正點(diǎn)坐標(biāo)，然后將流動站設(shè)置控制點(diǎn)上，采集到校正點(diǎn)的坐標(biāo)。

在測量過程中，勘測人員要將校正參數(shù)記錄在手薄中，從而對其他控制點(diǎn)進(jìn)行校正。

4.2.1 ?定位測量

勘測人員可以根據(jù)塔位坐標(biāo)，利用GPS—RTK技術(shù)的定位功能，將塔位點(diǎn)的坐標(biāo)輸入手薄中，GPS—RTK系統(tǒng)就會自動將塔位的實(shí)際位置顯示出來，在測量過程中，勘測人員可以利用手薄上的收斂值，對放樣點(diǎn)的定位精度進(jìn)行確定，當(dāng)點(diǎn)位的精度達(dá)到相關(guān)要求后，就可以停止觀測，將點(diǎn)位坐標(biāo)存儲起來。當(dāng)測量區(qū)域沒有干擾時(shí)，儀器鎖定5顆GPS衛(wèi)星后，RTK測量能在5 s內(nèi)獲得固定解，此時(shí)手薄顯示的收斂值能真實(shí)的反映定位點(diǎn);當(dāng)測量去有一定的干擾時(shí)，RTK測量需要幾十秒甚至幾分鐘獲得固定解，此時(shí)手薄顯示的收斂值可能存在一定的誤差，這就需要勘測人員認(rèn)真的采集術(shù)數(shù)據(jù)，并對觀測質(zhì)量進(jìn)行認(rèn)真的審核，從而保證定位點(diǎn)的可靠性。

4.2.2 ?定線測量

勘測人員可以使用GPS—RTK技術(shù)的定線功能，將相鄰兩個(gè)轉(zhuǎn)角塔的坐標(biāo)輸入手薄中，建立基準(zhǔn)線，系統(tǒng)就會顯示一個(gè)單位圓和主線，同時(shí)還會得出流動站實(shí)際位置和主線之間的距離及流動站偏離主線的角度，勘測人員可以根據(jù)主線的位置移動流動站，當(dāng)主線和流動站重合后，就能確定兩個(gè)轉(zhuǎn)角塔之間直線塔的位置。

4.3 ?斷面圖測量

利用GPS—RTK技術(shù)的定線功能，將兩個(gè)轉(zhuǎn)角塔的坐標(biāo)輸入系統(tǒng)中，根據(jù)手薄顯示的結(jié)果，找出中線點(diǎn)的位置，然后根據(jù)當(dāng)?shù)氐牡匦翁卣鳎扛粢欢尉嚯x采集一個(gè)中線點(diǎn)，然后將采集的信息存儲起來，完成野外數(shù)據(jù)信息的采集。野外數(shù)據(jù)信息采集完成后，將采集的信息輸入計(jì)算機(jī)中，對這些信息進(jìn)行整理編輯，就能形成斷面圖。數(shù)據(jù)輸入計(jì)算機(jī)的方法有以下三種：

①利用手工輸入法，將原始數(shù)據(jù)輸入計(jì)算機(jī)中。

②采用表單輸入法，將原始數(shù)據(jù)批量輸入計(jì)算機(jī)中。

③導(dǎo)入法，利用數(shù)據(jù)連接線，將手薄和計(jì)算機(jī)連接起來，將原始數(shù)據(jù)導(dǎo)入計(jì)算機(jī)中。

在這三種方法中，手工輸入法費(fèi)時(shí)費(fèi)力，容易出現(xiàn)錯誤，不能用于大的電力工程中;表單輸入法和導(dǎo)入法能對數(shù)據(jù)進(jìn)行批量處理，具有比較高的自動化程度，因此，在實(shí)際測量中，測量人員要根據(jù)實(shí)際情況，選擇合理的數(shù)據(jù)輸入方法，快速、有效地得出斷面圖，從而為高壓輸電線路施工的順利進(jìn)行提供保障。

5 ?結(jié) ?語

GPS—RTK技術(shù)具有測量精度高、測量效率高、覆蓋面廣等優(yōu)點(diǎn)，將其應(yīng)用在高壓輸電線路測量中，能有效地提高測量質(zhì)量，為高壓輸電線路的施工質(zhì)量提供保障，因此，在實(shí)際測量中，要合理使用GPS—RTK技術(shù)，促進(jìn)電力行業(yè)的快速發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1] 段富波，李波，羅榮能.GPS-RTK技術(shù)在高壓輸電線路測量中的應(yīng)用[J].制冷空調(diào)與電力機(jī)械，2013，（15）.

[2] 江六林，朱恒黨.GPS-RTK在高壓輸電線路工程測量中的應(yīng)用[J].南北橋，2010，（5）.

[3] 王海濤.高壓輸電線路測量中RTK的運(yùn)用研究[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)，2011，（27）.

[4] 蒙偉琪.芻議GPS-RTK技術(shù)在輸電線路測量中的應(yīng)用情況[J].科技與企業(yè)，2013，（21）.