周松

摘 要：隨著我國經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，電力產(chǎn)業(yè)的需求也在不斷提升，而這其中輸電線路的復(fù)測是電力產(chǎn)業(yè)提升的關(guān)鍵所在。在當(dāng)前，GPS技術(shù)、電磁定位技術(shù)及網(wǎng)絡(luò)“1+1”GPS RTK技術(shù)成為最常用的輸電線路復(fù)測方法，三種方法各有其特點(diǎn)與局限性，所以在復(fù)測工作進(jìn)行時(shí)需要對三種方法綜合進(jìn)行考慮。

關(guān)鍵詞：輸電線路復(fù)測；GPS技術(shù)；電磁定位技術(shù)

中圖分類號：TM75 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1006-8937（2016）12-0059-01

1 當(dāng)前我國輸電線路復(fù)測的狀況

輸電線路復(fù)測是指在相關(guān)電網(wǎng)公司施工前，施工單位對設(shè)計(jì)部門已經(jīng)測定的線路中心線上的各直線樁、桿塔位中心樁以及轉(zhuǎn)角塔位樁位置的測量，這期間也同時(shí)包括了檔距和斷面高程的全面復(fù)核測量。其工作的原則是，若偏差超過允許范圍時(shí)，必須查明原因并予以糾正。本文便擬GPS技術(shù)、電磁定位技術(shù)及網(wǎng)絡(luò)“1+1”GPS RTK技術(shù)這三種方法做一分析，以求為輸電線路復(fù)測提供參考。

2 GPS技術(shù)

2.1 GPS技術(shù)的簡介

在借用GPS技術(shù)進(jìn)行輸電線路復(fù)測之時(shí)，工作人員首要提供2個(gè)毗鄰的線路定位點(diǎn)，在此之后，根據(jù)提供的坐標(biāo)以2個(gè)線路定位點(diǎn)為參照物，繼而再使用GPS在輸電線路中直接進(jìn)行測試，從而復(fù)核各點(diǎn)樁位與設(shè)計(jì)樁位坐標(biāo)是否一致。當(dāng)具體操作時(shí)，需要采用用GPS測量一臺基準(zhǔn)站和一臺流動站及相配套的數(shù)據(jù)通信鏈，這時(shí)基準(zhǔn)站再實(shí)時(shí)地把測量信息和所有觀測值通過數(shù)據(jù)鏈傳送給流動站，在這之后，流動站將采用先進(jìn)的處理技術(shù)來快速求出流動站的三維坐標(biāo)。這時(shí)工作人員再在流動站上輸人設(shè)計(jì)坐標(biāo)，可以及時(shí)、準(zhǔn)確地找到設(shè)計(jì)原定位的參照點(diǎn)，并進(jìn)行坐標(biāo)核對。

2.2 GPS技術(shù)在輸電線路復(fù)測中的優(yōu)點(diǎn)

2.2.1 定位準(zhǔn)度高

一般情況下，只要滿足GPS的基本工作條件，在一定的工作半徑范圍內(nèi)，GPS的平面準(zhǔn)度和高程準(zhǔn)度都能達(dá)到厘米級的程度，所以其定位的準(zhǔn)度是很高的，數(shù)據(jù)同樣也較為可靠。

2.2.2 工作效率高

在一般的地形地勢下，GPS技術(shù)僅需一人操作。不僅如此，在一般的電磁波環(huán)境下，幾秒鐘即得一點(diǎn)坐標(biāo)，工作速度快，勞動強(qiáng)度低，不僅僅節(jié)省了外業(yè)費(fèi)用，更是提高了勞動效率。

2.2.3 降低了工作條件要求

GPS技術(shù)的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)在于其并不要求兩點(diǎn)間滿足光學(xué)通視，只要求滿足“電磁波通視”。因此，與傳統(tǒng)測量的方式相比，GPS技術(shù)基本不會受到通視條件、能見度、氣候、季節(jié)等因素的影響。與傳統(tǒng)測量相比，由于地形復(fù)雜、地物障礙而造成的難通視地區(qū)根本不會限制GPS的工作。只要滿足GPS的基本工作條件，GPS就能輕松地進(jìn)行快速的高準(zhǔn)度定位工作。

2.2.4 工作自動化、集成化程度高

一般來說，GPS可以應(yīng)用于各種測量工作之中。在實(shí)際工作之中，測量的流動站利用預(yù)裝軟件控制電子系統(tǒng)，從而可以達(dá)到毋須人工參與便可自動實(shí)現(xiàn)多種測量的功能，這在很大程度上減少了輔助測量工作，從而減少了人為因素產(chǎn)生的誤差。

2.2.5 操作簡便

GPS技術(shù)的突出優(yōu)點(diǎn)在于其簡便的操作性，同時(shí)不需要過多的專業(yè)技能要求，工作人員只需要簡單的培訓(xùn)便可上崗操作。工作之時(shí)，工作人員只需要在測量之時(shí)進(jìn)行簡單的數(shù)據(jù)設(shè)置及預(yù)設(shè)，就可以邊走邊獲得測量結(jié)果，可以說，GPS技術(shù)應(yīng)用于輸電線路的復(fù)測之中是一次質(zhì)的飛躍。

2.3 GPS技術(shù)在輸電線路復(fù)測中的缺點(diǎn)

2.3.1 受衛(wèi)星狀況限制

GPS技術(shù)的工作基本在于人造衛(wèi)星，但在某些地形如高山、峽谷、密林，以及城市高樓區(qū)域，人造地球衛(wèi)星的信號就很容易被遮擋，繼而導(dǎo)致信號過差，這極大使每日的工作時(shí)間受到限制。

2.3.2 受天空環(huán)境影響

除了衛(wèi)星信號狀況之外，天氣因素也是影響GPS工作的又一原因。比如在中午時(shí)分，受到電離層的干擾，GPS測量時(shí)共用的衛(wèi)星數(shù)目會相對減少，這就會導(dǎo)致初始化時(shí)間長甚至不能初始化，也就無法進(jìn)行測量。

2.3.3 數(shù)據(jù)鏈傳輸中的閑置問題

在GPS數(shù)據(jù)鏈傳輸過程中，其極易受到高大障礙物及各種高頻信號的干擾，這導(dǎo)致數(shù)據(jù)在傳輸過程中嚴(yán)重減弱，繼而影響工作測量的準(zhǔn)度和工作現(xiàn)場。另外，當(dāng)GPS的工作有效半徑超過一定的距離之時(shí)，測量結(jié)果就很容易出現(xiàn)較大的誤差，所以GPS的實(shí)際工作有效半徑比其預(yù)設(shè)的半徑要小，這在工程實(shí)踐和相關(guān)研究中都得到了證明。

2.3.4 初始化能力和所需時(shí)間問題

我們所說的初始化能力和所需時(shí)間問題指的是，在山區(qū)、林區(qū)及城鎮(zhèn)密集樓區(qū)等復(fù)雜高大的地區(qū)工作時(shí)，GPS衛(wèi)星信號被阻擋機(jī)會較多，從而很容易出現(xiàn)失鎖的情況，這就需要GPS在工作時(shí)需要經(jīng)常重新初始化，由此產(chǎn)生的誤差較大，同時(shí)工作效率也因?yàn)轭l繁的初始化導(dǎo)致下降。

2.3.5 高程異常問題

一般而言，GPS工作時(shí)需要非常準(zhǔn)確的高程轉(zhuǎn)換。但是在我國有些地區(qū)，尤其是山區(qū)、林區(qū)及城鎮(zhèn)密集樓區(qū)等地區(qū)，GPS工作時(shí)很容易出現(xiàn)高程異常的問題。

當(dāng)然，針對GPS技術(shù)在輸電線路復(fù)測施工中的這些問題，要克服這些缺點(diǎn)也是有許多應(yīng)對措施的。比如選擇較好的工作時(shí)間段；將參考站的位置盡量設(shè)的更高，以解決工作半徑不足的問題；對于植被較密集地帶可以砍伐一些嚴(yán)重影響測量的樹木等等。再者，雖然GPS無累計(jì)誤差，但由于有高程異常和數(shù)據(jù)鏈傳輸誤差等制約，工作人員必須對GPS進(jìn)行定期的質(zhì)量檢測。通過這些措施，可以很好的避免GPS技術(shù)在輸電線路復(fù)測施工中出現(xiàn)問題，從而提升數(shù)據(jù)準(zhǔn)確度，提高工作的效率。

3 電磁定位方法

在輸電線路復(fù)測之時(shí)，我們還可以使用電磁定位的方法。一般情況下，工作人員在進(jìn)行復(fù)測之時(shí)，會采用的兩個(gè)坐標(biāo)系：其中一個(gè)為發(fā)射天線的坐標(biāo)系，這其中，空間互相垂直的X、Y、Z軸構(gòu)成直角右手坐標(biāo)系；另一個(gè)是為接收天線的坐標(biāo)系，與前一個(gè)一致，其同樣也是空間互相垂直X、Y、Z軸構(gòu)成的直角右手坐標(biāo)系。當(dāng)使用之時(shí)，工作人員將發(fā)射天線固定于某一轉(zhuǎn)臺，固定的作用在于保持其穩(wěn)定以獲得更為精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)。此后，再將接收天線固定在目標(biāo)上，隨著目標(biāo)一起旋轉(zhuǎn)。

根據(jù)一般的工作原理，電磁定位系統(tǒng)在工作時(shí)分別向三個(gè)電磁線圈依次供應(yīng)電力，這時(shí)三個(gè)線圈不會同時(shí)產(chǎn)生磁場，發(fā)射天線在任何一個(gè)時(shí)間之內(nèi)一般只有一個(gè)線圈工作，但接收天線大部分情況是三個(gè)線圈在同一時(shí)間開展工作的，三個(gè)相互交叉的發(fā)射天線以及接受天線在這時(shí)分別構(gòu)成了兩個(gè)笛卡爾坐標(biāo)系統(tǒng)，該系統(tǒng)主要便于探測接收天線在發(fā)射天線坐標(biāo)系中的位置，從而達(dá)到探測目標(biāo)的位置的最終目的。

4 網(wǎng)絡(luò)“1+1”GPS RTK技術(shù)

網(wǎng)絡(luò)“1+1”GPS RTK技術(shù)繼承和發(fā)展了老式GPS RTK技術(shù)的有點(diǎn)，即采用載波相位動態(tài)實(shí)時(shí)差分方法，這能夠?qū)崟r(shí)地提供測站點(diǎn)在指定坐標(biāo)系中的三維定位數(shù)據(jù)，并達(dá)到非常精確的準(zhǔn)度，甚至達(dá)到厘米級的程度。在該模式下，預(yù)設(shè)的移動基準(zhǔn)站通過數(shù)據(jù)鏈將其觀測值和測站坐標(biāo)信息一起傳送給移動接收人員的接收機(jī)等移動設(shè)備之中。

網(wǎng)絡(luò)“1+1”GPS RTK技術(shù)的最大的優(yōu)勢在于通過修改接收機(jī)的參數(shù)設(shè)置，可以使之轉(zhuǎn)變?yōu)橐苿踊鶞?zhǔn)站，從而在測量時(shí)可根據(jù)待測點(diǎn)任務(wù)范圍自由就近架設(shè)移動基準(zhǔn)站，克服基準(zhǔn)站因覆蓋范圍不全或某局部區(qū)域因天氣、樹木等原因造成的信號不穩(wěn)定等等限制因素，從而大大地提高工作效率。

5 結(jié) 語

通過上文的介紹，我們已經(jīng)對我國當(dāng)前使用的輸電線路復(fù)測方法有了大致的了解，并對GPS技術(shù)、電磁定位技術(shù)及網(wǎng)絡(luò)“1+1”GPS RTK技術(shù)的應(yīng)用情況進(jìn)行了分析考察，我們相信，在對以上三種方法綜合使用的情況下，輸電線路復(fù)測會獲得更為準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)。

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