电力测量中GPS的研究和应用论文_曹学理

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摘要:随着我国社会经济的不断发展,各种新技术的层出不穷,电力测量是一项工程量大并且十分复杂的工程,将GPS技术运用于电力测量中,能够大大提升工作效率,具有很大的优势。本文阐述了GPS在电力测量中的研究和应用,以期为类似的工程和同行提供参考及经验。

关键字:电力测量;GPS;应用

1 引言

电力时代的到来给人们的生活生产提供了很大的便利,如今电力的使用已与人类的发展息息相关,各类电力工程技术层出不穷,电力测量作为发电用电的重要技术,经过不断创新探索已经得到了长足的发展,并已经应用于在实践当中,关于电力测量的研究探索也从未间断。GPS技术作为一种先进的科学技术,将其运用于电力测量中可大大提高工作效率,取得事半功倍的成效。

2 GPS定位系统概述

GPS全球定位系统,顾名思义,其作用是能进行全球定位,具有三个组成部分,即GPS用户设备、、空间卫星、地面监控站。其中地面监控站由分布于全球的3个注入站、5个监测站和1个主控站组成;空间卫星由3颗备用卫星和21颗在轨运作卫星组成;而终端设备、GPS接收机以及数据处理软件等等则组成了GPS用户设备。GPS接收机接受卫星的传输信号,并对信号进行交换、放大和处理,解算出接收机中心的三维坐标。GPS全球定位系统工作原理是建立在载波相位观测量基础之上差分GPS测量,这与其功能的特殊性密切相关,是提高检测进度的关键所在。近年来,GPS技术得到充分的发展,其测量的功能越加强大,已经能够将目前GPS测量已能将控制摄影测量、导线测量以及三角控制测量的传统的相关测量技术取代,具有良好的发展前景,电力测量作为一个特殊行业,GPS测量技术在其上的应用广阔。

GPS测量主要有以下特点:一是测量精度较高。GPS观测的精度明显高于一般常规测量。二是测量站之间无需通视。GPS在测量时,可以随时根据实际情况进行点位的确定,无需测站间的通视,这为选点工作节省了大量的时间和精力。三是测量的时间较短。随着科技的进步,GPS测量技术也在逐步的发展,在静态相对定位进行测量时仅仅需要20分钟,动态相对定位测量时时间更短,仅仅需要几秒钟就可以完成测量任务。四是操作过程简单。随着数字化水平的不断提高,GPS接收机的功能也越来越完善,自动化程度也越来越高。观测人员在操作时仅仅需要设定好参数,接收机就可以自行工作。五是全天候作业。GPS卫星的数量不仅多,而且分布的也很均匀,这就保证了GPS可以随时随地的进行测量,并且不受天气的影响。六是可以提供三维立体坐标。GPS测量不仅可以全天候监测而且还可以确定立体坐标,其高程精度已可满足四等水准测量的要求。

图一 GPS定位系统工作原理图

3电力测量中GPS技术的应用

3.1 控制电力厂区

通常,电力建设工程因其发展快速的特点,经常会出现工期较紧,任务较重的情况,因此,很多时候就会要求测量专业人员一次完成初勘,终勘和施工图,这是一项新难题。而且目前,机组的容量越来越大,厂区面积大约为50平方米,这其中还包括生活区、水源地和灰场等,采用传统的红外测距仪对其进行测量的话需要至少一个月的时间。而采用三角网或边角网的话,测量时间会更久。GPS与之相比,它的优越性展现在各个方面,首先它可以不受地形地势的影响进行全天候的测量,其次,它的灵活性使得庚哥控制网可以在两三天左右就能完成。在抢时间,缓解工期紧的矛盾等方面均发挥了较明显的优势。

3.2精准化定位测量

作为设计人员重要的测量任务之一,杆塔定位测量的重要性不容忽视,这就需要人员将杆塔位置依据线路平断图在固定线路中进行设置,在标定好之后还需在杆塔中心桩位置进行标记。设置杆塔位置时,

可在GPS技术的辅助下测量和设置杆塔位置,这相近于定线测量方式,通常基准站的设置选择在相邻杆塔之间,利用移动站测量直线两端坐标,可以直接调用已有坐标,这里无需重复测量。获得转点位置信息后直线两点可设置为两个端点的坐标信息,并以直线为参考线进行设计,在电子手簿中输入端点和杆塔的间隔后就可以获得不同杆塔位置所对应的折线信息。在此基础之上,对GPS以及坐标发出实时

的导航指示,这就能够得到最终的杆塔位置,并对其进行标记。

3.3塔位二度测量

当前电力工程在输电线路施工过程中倘若在塔位二次检测时出现中心桩丢失的问题,这时电力工作技术人员就需要及时采用GPS技术恢复塔位中心桩的功能。GPS、RTK技术在电力检测中的应用不仅有效推动了电力工作的顺利开展,同时在提升电力技术人员工作效率方面也有积极的促进意义。

3.4电力定线测量

电力定线测量工作的主要内容就是测量线路中的转角点、起点等重点部分,对这些进行测量时一定要保证其精度。GPS技术在这一工作过程中不仅能够发挥两点之间的相互观测的作用,更重要的是能够对实际线路放位进行随时随地的监测和定位,从而能够对周边建筑物的角度以及关系起到一种控制线路走向的功能性作用。

3.5 断面测量

断面测量实际上指的是以电力线路为中心开展的地形测量工作,测量内容除了电力线路中心外还包括电力线路的垂直方向和两侧线路方向。断面测量在实施的过程中主要依靠地貌特征点以及地物的高度和里程,在测量的过程中对导线和特征点之间的相对距离要求较高,对高程的测量反而没有较高的要求,相对距离的准确测量有效的帮助了GPS技术在断面测量中的应用。

4 电力测量中GPS应用的注意事项

在电力测量时,技术问题是整个测量工作的关键所在,在测量的过程中,一旦出现技术问题就极有可能会给数据的搜集和整理造成很大的麻烦。因此,GPS技术在应用于电力测量时,工作人员一定要高度重视其相关注意事项,才能发挥出GPS技术的最佳效果。

一是在确定基准站的位置时要综合考虑各个方面的因素。一般在确定基准站时要选择交通便利、周围空旷、植被稀疏的地区,因为这样的地理位置可以在很大程度上降低测量人员的工作难度,同时也可以提高测量精度。

二是选定基准站后,在安装天线之前,要先对周围环境进行考察,尽可能的避免无线覆盖区,从而减少由于无限源的干扰而导致测量精准度降低的情况发生。因此,工作人员在安装天线之前一定要注意观察周边环境是否合适。

三是将 GPS技术应用到电力测量过程中时,要根据具体的实际情况来确定卫星的个数,以便发挥出其最大功效。根据高程坐标和坐标的作用来确定卫星的精准度区间,在对放样塔位桩的坐标值进行标准值的设定时需还要特别注意与控制器上的显示数据进行对比,只有两者的数之差小于15m时,才可以确定塔位桩的具体位置,最后根据确定的位置进行对仪器数据、实测数据和桩号的测量工作。

5结束语

总而言之,GPS技术具有非常突出的特点,并且在电力测量工作中具有较好的运用效果,对于电力测量中GPS技术的研究也在不断进行中,在未来的发展中,可加强GPS技术在电力测量中的运用,让科学技术更好的为我们的生活生产服务。

参考文献

〔1〕杨文忠,武淑萍 . GPS在电力测量中的应用〔J〕. 内蒙古石油化工.2011(06)

〔2〕林汉云 .电力测量中GPS技术的应用〔J〕 .四川建材 . 2016(11)

〔3〕李京平.试论电力测量中如何应用GPS技术〔J〕.电力讯息.2015(07)

〔4〕王凯捷 .电力测量中如何应用GPS技术〔J〕. 能源电力2014(10)

论文作者:曹学理

论文发表刊物:《探索科学》2017年1期

论文发表时间:2017/8/25

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