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

0引言

10 kV電力線路放樣施測經(jīng)常使用到GPS和全站儀。采用全站儀進行施測放樣需要依據(jù)事先確定的坐標點,再在實地使用極坐標法設置放樣的坐標,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進行施測放樣則需要將實際放樣點的坐標導入手簿并依據(jù)其進行放樣操作。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用,但面對較為復雜的地形導致的通視受限,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)合應用于實際工程,探究一種組合放樣新技能^[1—3]。

1GPS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、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,得到預設的10 kV電力線路,再用指示標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)所有地形地物的標準高度及平面位置進行施測確定。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)邊導線對地的安全距離以及桿塔基礎形式。

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、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用,其測量工作包括水平角測量、水平距離測量、坐標測量、對邊測量、懸高測量等。

2GPS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電力線路架設環(huán)境復雜多樣,如果碰到測點因林木、建筑物等遮擋而導致 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,當支點位于中線位置時,首先預選出施測塔位位置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、P₁三點的點位坐標求出上∠JmPP₁角度,然后架設全站儀使其后視P₁點,旋轉(zhuǎn)上∠JmPP₁的角度在T點處打樁標識并測定。

如圖2所示,當塔位與兩支點在一條直線上時,還是首先預選出施測塔位位置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,得到P、T的坐標便可求解出此兩點之間的距離。然后架設全站儀使其后視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、P₁三點的點位坐標求出上TPP₁角度以及PT之間的距離,然后架設全站儀使其后視P1點,旋轉(zhuǎn)上JmPP1的角度在T點處打樁標識并施測。

2.2 配合測量邊線點、斷面點、風偏點

使用2.1的施測辦法測定中線樁后,架設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、風偏各特征點。

3GPS及全站儀放樣工程案例

本次工程為廣東電網(wǎng)有限責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10kV 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,安裝桿塔設備接地一組。敷設10 kV電纜FYZA-YJV22-8.7/15kV-3×70/274 m,新建630 kVA預裝式箱變一臺,安裝箱變智能化設備一套(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。工程前期勘測應用GPS與全站儀進行配合施測,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,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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2024年第21期第3篇