基于TASDK開發(fā)的架空輸電線路測(cè)量系統(tǒng)及其應(yīng)用

單 波，殷海峰，蔣國輝，詹登峰

(1. 國網(wǎng)山東省電力公司經(jīng)濟(jì)技術(shù)研究院，山東 濟(jì)南 250021； 2. 北京麥格天渱科技發(fā)展有限公司，北京100043； 3. 北京麥格天寶科技股份有限公司，北京100043)

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天寶測(cè)繪解決方案專欄

基于TASDK開發(fā)的架空輸電線路測(cè)量系統(tǒng)及其應(yīng)用

單 波1，殷海峰2，蔣國輝2，詹登峰3

(1. 國網(wǎng)山東省電力公司經(jīng)濟(jì)技術(shù)研究院，山東 濟(jì)南 250021； 2. 北京麥格天渱科技發(fā)展有限公司，北京100043； 3. 北京麥格天寶科技股份有限公司，北京100043)

在天寶GPS手簿上進(jìn)行二次開發(fā)的方法不止一種。本文對(duì)TASDK進(jìn)行介紹。

TASDK是Trimble Access SDK的縮寫，如同MFC，它也是一個(gè)C++應(yīng)用程序框架。用戶可以在此框架下使用C++語言進(jìn)行程序開發(fā)，其開發(fā)環(huán)境為Visual Studio 2008。

由TASDK開發(fā)出來的程序，并不是一個(gè)EXE文件，而是一個(gè)DLL文件。運(yùn)行手簿主程序時(shí)，將加載該DLL文件，對(duì)手簿程序的功能進(jìn)行擴(kuò)充。因該DLL文件是否存在并不影響手簿主程序的運(yùn)行，所以這個(gè)DLL文件也被稱之為插件。

運(yùn)行手簿主程序，將使用LoadLibrary函數(shù)載入所有的插件，手簿主程序會(huì)調(diào)用插件里的tsc_InitializePlugin函數(shù)，并初始化插件。這個(gè)函數(shù)做了兩個(gè)重要的工作：一是注冊(cè)一個(gè)或多個(gè)UITask，二是實(shí)例化了一個(gè)tsc_Application派生類對(duì)象。這些很方便入門，開發(fā)者只需專注于其工作流即可。

目前TASDK支持Trimble的GNSS、全站儀硬件，已經(jīng)開發(fā)出了幾十個(gè)成熟應(yīng)用案例。

一、架空輸電線路施工測(cè)量技術(shù)

架空輸電線路施工測(cè)量貫穿于工程施工全過程，從復(fù)測(cè)到最后的竣工驗(yàn)收，包括實(shí)現(xiàn)性測(cè)量(施工測(cè)設(shè))、監(jiān)視性測(cè)量(變形觀測(cè))和驗(yàn)證性測(cè)量(測(cè)量檢測(cè))，具體來說就是放樣、設(shè)備安裝測(cè)量、檢查復(fù)核等。當(dāng)前，光學(xué)測(cè)量儀器仍是主要的測(cè)量設(shè)備，大地測(cè)量型GPS設(shè)備應(yīng)用RTK測(cè)量方式也開始廣泛地應(yīng)用于工程施工中并且效果良好，架空輸電線路施工具體測(cè)量內(nèi)容包括：交接樁、線路復(fù)測(cè)、基礎(chǔ)分坑測(cè)量、基礎(chǔ)澆制測(cè)量、桿塔組立平面布置測(cè)量、桿塔組立測(cè)量、跨越架位置測(cè)量、架線施工測(cè)量、線路安全距離測(cè)量等。

與施工工序和測(cè)量對(duì)象相對(duì)應(yīng)，在架空輸電線路部分施工測(cè)量工作中采用傳統(tǒng)的測(cè)量方式，既有操作步驟繁瑣、精度不易控制、安全隱患多等難題，如高低腿基礎(chǔ)的分坑、間隔棒安裝位置的確定等，也有測(cè)量前要進(jìn)行大量數(shù)據(jù)計(jì)算、結(jié)果輸出實(shí)時(shí)性不足等問題，如跨越架位置測(cè)量等。而在此情況下，引入CORS技術(shù)，在高精度GNSS接收機(jī)上開發(fā)架空輸電線路施工專用測(cè)量方法和流程，在系統(tǒng)內(nèi)部整合大量測(cè)量前數(shù)據(jù)準(zhǔn)備和測(cè)量結(jié)果后續(xù)應(yīng)用的計(jì)算公式和步驟，實(shí)現(xiàn)施工測(cè)量工作的“一鍵式”實(shí)時(shí)操作，充分發(fā)揮便攜式設(shè)備輕便、靈活的優(yōu)勢(shì)，能充分滿足工程施工測(cè)量的需求。

二、測(cè)量方法的對(duì)比分析

1. 相對(duì)于傳統(tǒng)測(cè)量方法進(jìn)一步優(yōu)化了流程、簡(jiǎn)化了步驟

在線路復(fù)測(cè)定位測(cè)量中，突破了原復(fù)測(cè)定位局限于以相鄰直線樁為基準(zhǔn)的約束，拓展至以擴(kuò)大的相鄰轉(zhuǎn)角樁為基準(zhǔn)，提高了測(cè)量精度并減少了反復(fù)的作業(yè)步驟，從而提高了工作效率和測(cè)量精度，大大降低了勞動(dòng)強(qiáng)度(如圖1、圖2所示)。

圖1 復(fù)測(cè)直線記錄界面

圖2 復(fù)測(cè)折線記錄界面

2. 真正實(shí)現(xiàn)了便攜式單機(jī)作業(yè)模式

由CORS 系統(tǒng)形成虛擬參考基站，建立移動(dòng)站與基站的數(shù)據(jù)聯(lián)系，通過RTK測(cè)量模式得到精確測(cè)量結(jié)果，提高了設(shè)備的利用率，改變了傳統(tǒng)RTK測(cè)量1+1或1+N作業(yè)模式，設(shè)備及附件重量不大于3 kg，輕便、便于攜帶，研究過程中針對(duì)輸變電工程測(cè)量特點(diǎn)設(shè)計(jì)了包括特制對(duì)中桿、高空作業(yè)臂袋等專用附件，測(cè)量步驟簡(jiǎn)單，各測(cè)量功能一般為單人即可完成，靈活、可靠，適用范圍廣，降低了勞動(dòng)強(qiáng)度。

間隔棒安裝位置測(cè)量中，傳統(tǒng)方式一般采用拉皮尺進(jìn)行測(cè)量，由兩人配合，每人各執(zhí)皮尺一端，一端固定一端讀數(shù)，高空作業(yè)存在安全隱患，由于間隔棒間距離較長導(dǎo)致測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性不易保證。而應(yīng)用便攜式GPS接收機(jī)進(jìn)行間隔棒位置放樣，次檔距累計(jì)值+次檔距就是待放樣間隔棒的樁號(hào)(至起點(diǎn)的距離)(如圖3所示)。

圖3

3. 實(shí)現(xiàn)施工測(cè)量工作的“一鍵式”操作

在測(cè)量系統(tǒng)內(nèi)部定制了大量測(cè)量前數(shù)據(jù)準(zhǔn)備和測(cè)量結(jié)果后續(xù)應(yīng)用的計(jì)算公式和步驟，實(shí)現(xiàn)了測(cè)量工作的內(nèi)外業(yè)融合，節(jié)省了測(cè)量前的計(jì)算準(zhǔn)備，實(shí)現(xiàn)了計(jì)算結(jié)果的實(shí)時(shí)輸出，輸出結(jié)果便于歸類、查閱，為下一步施工提供了方便。

在跨越架放樣測(cè)量中，將相關(guān)計(jì)算公式和參數(shù)進(jìn)行程序編輯，現(xiàn)場(chǎng)僅需要測(cè)量交叉跨越點(diǎn)的坐標(biāo)值，即可將跨越架放樣的4個(gè)頂點(diǎn)放樣出來，包括跨越架平行于被跨物和跨越架平行于施工線路兩種形式。

4. 功能界面友好、調(diào)用方便,使每一步測(cè)量工作直觀、生動(dòng)

分坑測(cè)量是用于鐵塔基礎(chǔ)位置和坑口尺寸的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量、放樣。以本桿位的前后方向?yàn)榛鶞?zhǔn)，根據(jù)設(shè)計(jì)給出的根開尺寸和施工需要現(xiàn)場(chǎng)開挖的坑口大小，通過程序計(jì)算確定每個(gè)坑口的中心位置和4個(gè)角點(diǎn)的位置，使用手持機(jī)通過圖形和聲音提示，靈活、方便地實(shí)現(xiàn)基坑的放樣。尤其對(duì)于高低腿基礎(chǔ)的分坑放樣，解決了傳統(tǒng)方式進(jìn)行全站儀搬站、斜距測(cè)量等復(fù)雜的操作步驟帶來的麻煩，提高了施工效率(如圖4所示)。

圖4 分坑測(cè)量放樣界面

三、結(jié)束語

對(duì)多個(gè)線路工程工地進(jìn)行的試驗(yàn)和應(yīng)用表明，該系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，各測(cè)量功能達(dá)到預(yù)期效果，提高了工作效率和測(cè)量精度，降低了勞動(dòng)強(qiáng)度，并為項(xiàng)目管理的信息化奠定了基礎(chǔ)。

目前，輸電線路工程電壓等級(jí)的提高、施工難度的不斷加大、施工地點(diǎn)的邊緣化、施工環(huán)境越來越惡劣等因素都使工程施工面臨著諸多困難和挑戰(zhàn)，傳統(tǒng)的施工模式已經(jīng)開始顯現(xiàn)出其局限性，而便攜式GPS接收機(jī)測(cè)量系統(tǒng)以其技術(shù)先進(jìn)、方便可靠的優(yōu)勢(shì)，能夠滿足現(xiàn)場(chǎng)相關(guān)需求，隨著CORS網(wǎng)絡(luò)的普及和通信信號(hào)的加強(qiáng)，其推廣應(yīng)用前景將越來越廣闊。

(本專欄由天寶測(cè)量部和本刊編輯部共同主辦)