10 kV電力線路中GPS測量放點及全站儀組合使用新技能探究

摘要：10 kV電力線路作為配電網(wǎng)系統(tǒng)的一部分，其分布形式復(fù)雜多樣，因此在10 kV電力線路新建、擴建、改造項目中，快速精準(zhǔn)地測量線路各項參數(shù)對工程進(jìn)度控制有著至關(guān)重要的意義?，F(xiàn)有的GPS放樣和全站儀放樣測量技術(shù)都有各自的局限性，單獨使用一種工具無法保證應(yīng)對各種測量情況都能保持高效、精準(zhǔn)的工作狀態(tài)，鑒于此，結(jié)合實際工程，探究一種基于GPS和全站儀結(jié)合使用的工作模式，可為實際工程現(xiàn)場提供技術(shù)參考。

關(guān)鍵詞：10 kV線路；GPS放樣；全站儀；工程測量

中圖分類號：TM752" " 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A" " 文章編號：1671-0797（2024）21-0012-03

DOI：10.19514/j.cnki.cn32-1628/tm.2024.21.003

0" " 引言

10 kV電力線路放樣施測經(jīng)常使用到GPS和全站儀。采用全站儀進(jìn)行施測放樣需要依據(jù)事先確定的坐標(biāo)點，再在實地使用極坐標(biāo)法設(shè)置放樣的坐標(biāo)，該工作常常需要兩名作業(yè)人員配合操作，且需要保證測站點和放樣點的通視。如若無法通視就需要額外支站，而支站會影響到施工放樣精度。采用GPS進(jìn)行施測放樣則需要將實際放樣點的坐標(biāo)導(dǎo)入手簿并依據(jù)其進(jìn)行放樣操作。該方法僅需一名工作人員操作，且不會有各放樣點誤差相互干擾的情況，因此該方法擁有較高的測量精度。相比起來，全站儀的自動化程度比較高，也擁有較高的精度，因此其在10 kV電力線路放樣施測工程中得到了廣泛應(yīng)用，但面對較為復(fù)雜的地形導(dǎo)致的通視受限，施測就會受外在影響較大，且其還存在施測周期長、成本高、操作難度大等不足。而GPS施測放樣則由于其簡單高效的操作方式可以保證無間斷作業(yè)，擁有較高的效率，在開闊地域擁有無可替代的優(yōu)勢，但是如果測量點的信號強度不高則會嚴(yán)重影響GPS的工作情況，且工程實際使用表明，隨著測量距離增加，測量的精度和可靠性也會降低。鑒于GPS放樣與全站儀放樣能夠優(yōu)勢互補，本文將兩者結(jié)合應(yīng)用于實際工程，探究一種組合放樣新技能[1-3]。

1" " GPS及全站儀簡介

GPS放樣測量10 kV線路通常包括線路路徑方案的選擇、定線測量、平面與斷面測量等幾個步驟。工程施工中將路徑方案的選擇簡稱為選線，選線在電力線路新建、擴建、改造工程中尤為重要，其主要作用就是保證在線路的起點和終點之間選出一條施工方便、線路最短、便于維護(hù)、運行安全且符合國家相關(guān)規(guī)定的路徑方案。定線測量是在選線路徑獲得有關(guān)部門審批同意后再開展的現(xiàn)場實際測量工作，勘測作業(yè)人員依次連接線路的起點、終點、轉(zhuǎn)角點坐標(biāo)，得到預(yù)設(shè)的10 kV電力線路，再用指示標(biāo)樁將各個連接點精確地固定在工程施工現(xiàn)場的地面。平面測量需要對電力線路走向兩側(cè)20 m范圍內(nèi)所有地形地物的標(biāo)準(zhǔn)高度及平面位置進(jìn)行施測確定。斷面測量分為縱斷面測量、橫斷面測量?？v斷面測量是施測線路中心線的地形變化，目的是繪制縱斷面圖，以確定桿塔形式、高度、位置，校核導(dǎo)線的對地弧垂、對跨越物距離是否符合規(guī)程規(guī)定；橫斷面測量，是為考慮線路兩側(cè)邊導(dǎo)線對地的安全距離以及桿塔基礎(chǔ)形式。

全站儀是一種電子速測儀，工程中主要用全站儀來測量坐標(biāo)、距離、角度、高度等，其還能用于測量數(shù)據(jù)的采集、處理、存儲等各類工作。全站儀自動化程度較高，只需要連接計算機、全站儀、繪圖機，再使用相關(guān)的圖像繪制軟件和數(shù)據(jù)處理軟件便能夠做到自動化測圖。目前，全站儀在10 kV電力線路測量工程中也得到了廣泛應(yīng)用，其測量工作包括水平角測量、水平距離測量、坐標(biāo)測量、對邊測量、懸高測量等。

2" " GPS與全站儀配合施測方法

在10 kV電力線路測量工程中，首先采用GPS開展測量以得到高精度的高程和水平面，然后再在有效范圍內(nèi)利用相關(guān)流動站開展精準(zhǔn)施測，再確定定向方向即耐張段起始點Jn、Jm兩點所建直線的平行線。若使用GPS施測的CQ值小于0.05同時儀器顯示的偏距等于零，則測量的事實位置是在中線上，接著便可以確定中線樁或塔位樁的位置，確定位置后記錄好測量值。但是由于10 kV電力線路架設(shè)環(huán)境復(fù)雜多樣，如果碰到測點因林木、建筑物等遮擋而導(dǎo)致GPS天線接收到的衛(wèi)星信號較弱，造成CQ值大于0.05，則無法滿足GPS測量的基本要求，繼續(xù)測量就無法保證精度，此時就可以采用全站儀配合施測。以下為各類測量實例中GPS與全站儀配合測量的工程方案。

2.1" " 配合定線測量

如圖1所示，當(dāng)支點位于中線位置時，首先預(yù)選出施測塔位位置T，此時GPS測量需要的衛(wèi)星信號被林木所遮擋，測量精度低，需要全站儀配合。施工需要在中線上選出一個林木稀少的P點，并在P點周圍合適位置再選一點P1，保證P點和P1點的通視，根據(jù)Jm、P、P1三點的點位坐標(biāo)求出∠JmPP1角度，然后架設(shè)全站儀使其后視P1點，旋轉(zhuǎn)∠JmPP1的角度在T點處打樁標(biāo)識并測定。

如圖2所示，當(dāng)塔位與兩支點在一條直線上時，還是首先預(yù)選出施測塔位位置T，在塔位四周合適位置選擇一個林木稀少且能保障與T點通視的P點，測定并記錄。繼續(xù)在T、P直線上選一個能夠保障與P點通視的P1點，選出P1點后需要打樁標(biāo)識并測定記錄。使用GPS施測工具有關(guān)交會求解的程序，利用直線JmJn、PP1求解出T點的坐標(biāo)，得到P、T的坐標(biāo)便可求解出此兩點之間的距離。然后架設(shè)全站儀使其后視P1點，依據(jù)兩點的距離以及角度分中法來測量T點。

如圖3所示，還是首先預(yù)選出施測塔位位置T，然后在T點四周任意選取兩點P、P1，保障選取的兩點能夠接收的GPS信號較強且能通視，直接施測并做好記錄。根據(jù)T、P、P1三點的點位坐標(biāo)求出∠TPP1角度以及PT之間的距離，然后架設(shè)全站儀使其后視P1點，旋轉(zhuǎn)∠JmPP1的角度在T點處打樁標(biāo)識并施測。

2.2" " 配合測量邊線點、斷面點、風(fēng)偏點

使用2.1的施測辦法測定中線樁后，架設(shè)全站儀于測定中線樁，后視支點P，轉(zhuǎn)夾角的度數(shù)即為中線方向，如圖4所示，按規(guī)范要求測定邊線、斷面、風(fēng)偏各特征點。

3" " GPS及全站儀放樣工程案例

本次工程為廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司江門鶴山供電局新建一條10 kV分支線，于110 kV共和站10 kV鴻江線#44塔位置組立雙12 m電纜引下構(gòu)架一套，新立190×12 m電桿2基跳線到10 kV鴻江線#44塔，新裝隔離開關(guān)3只、避雷器3只，新建戶外電纜終端頭3×70一套，戶內(nèi)電纜終端頭3×70（冷縮頭）一套，安裝桿塔設(shè)備接地一組。敷設(shè)10 kV電纜FYZA-YJV22-8.7/15kV-3×70/274 m，新建630 kVA預(yù)裝式箱變一臺，安裝箱變智能化設(shè)備一套（智能化），安裝箱變圍網(wǎng)一套（配套圍網(wǎng)接地），新裝箱變安健環(huán)一套。工程前期勘測應(yīng)用GPS與全站儀進(jìn)行配合施測，測得相關(guān)數(shù)據(jù)部分展示如表1所示。

測量得到各點坐標(biāo)分布，再利用相關(guān)軟件下載該區(qū)域航拍圖，并將航拍圖嵌入測量坐標(biāo)，就得到了工程施工測點圖，如圖5所示。

4" " 結(jié)束語

綜上所述，GPS雖然便捷高效，但受地形遮擋和信號強弱影響，全站儀雖然不夠高效，但對于特殊地形有其不可替代的優(yōu)勢，因此，本文提出了結(jié)合GPS和全站儀共同放樣施測的方法，并詳細(xì)介紹了GPS和全站儀在10 kV電力線路放樣施測過程中的作用和工作流程，逐步分析相關(guān)使用方法，再針對具體的情況分析了GPS配合全站儀施測的方法。最后基于實際工程，采用GPS配合全站儀施測得到了一組數(shù)據(jù)，并結(jié)合相關(guān)軟件導(dǎo)入航拍圖得到工程施工測點圖，為GPS和全站儀結(jié)合使用對10 kV電力線路放樣施測提供了一種新的思路。

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收稿日期：2024-06-20

作者簡介：林桂英（1983—），女，廣東鶴山人，工程師，研究方向：10 kV線路設(shè)計與測量。