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全站仪在送电线路测量中的应用
作者:管理员    发布于:2014-06-12 17:34:30    文字:【】【】【
摘要:全站仪在送电线路测量中的应用

送电线路测量是送电线路工程建设中的一项系统工作,同时也是为电力工程建设所进行的专门测量,在送电线路工程建设中起着十分重要的作用。

在工程规划阶段要依据五万分之一地形图和万分之一地形图确定线路的基本走向,得到线路长度、沿途地形等基本数据,用以编制投资框算,进行工程造价控制,论证规划设计的可行性。

在工程设计阶段先要进行实地设计测量,依据地形图和送电线路测量规程进行选择和确定线路路径方案,用精密测量仪器实地对路径中心进行测定。测量所经地带的地物、地貌,做好测量数据的记录和整理工作,测量记录分为仪器数据记录说明和现场地形草图绘制。

在外业数据采集结束以后,要根据测量记录绘制详细的送电线路平断面图,为线路电气、杆塔结构设计、工程施工及运行维护提供科学依据。

在施工阶段,要根据送电线路平断面图,对杆塔位置进行复核和定位,要根据杆塔中心桩位准确地测量杆塔基础位置,对架空线的弧垂要精确测量。施工完毕后,对基础、杆塔、架空线弧垂的质量须进行检测,确保施工质量符合设计要求,以保证送电线路的运行安全。

线路路径纵断面、横断面和路径区域带状平面内的地物、地貌测定以及绘制平断面图是由专业设计人员负责完成的,称为设计测量。而根据设计图纸进行实地定位的测量称为施工测量,常称为复测分坑。这些工作都要用到实际的电力线路测量技术。

2005年8月,岳西供电公司承接了岳西县110kV变电所到岳西县王岭水力发电站的35kV送电线路的测量工程。因其从110kV变电所的出口编号为305#,所以此送电线路称为305#电力线路。本线路工程沿途经岳西县天堂镇、莲云乡、中关乡、下五河、柳畈、溪沸乡,送电线路全长17.5km,导线型号LGJ-185/20。全线地形主要为大山、陡坡,自回龙山起至王岭水电站均为高山峻岭,地形复杂险要,树木丛生,勘测难度很大。本工程如果建成投产,将加强岳西县西部电网结构,提高水电供区供电可靠性,有利于大别山水利资源开发利用,进一步促进山区经济发展。

在305#电力线路测量中,使用的测量仪器是尼康352-C型全站仪,测量精密度很高,而且在安徽省各县供电公司普遍使用。但在深山区,地形险要,树木丛生,测量中因视距较短,往往不能很好地发挥这种测量仪器的效能,完成测量本线路所确定的三个较长的直线段是一大难题。

第一段是305#线路跨过城西待建的山东至香港的东香高速公路后,直接跨过海拔840m的湖乡大岗山顶,到前方直线距离770m的田边小山岗(测点321#),线路在此向左转角34°45′。转角之前线路均为直线段,直线水平距离达到4011m。

305#送电线路在321#测点左转34°45′后,按照直线延伸直到赵岭592#测点,在592#点建立了一个转角点,称为赵岭转角点,线路在此向左转角11°25′。从321#测量至592#测点均为直线段,直线水平距离达到2848m。

305#送电线路在592#测点左转角11°25′后,按照直线延伸直到窑坡嘴811#测点,从592#测点至811#测点,线路均为直线段,直线水平距离达到3880m。

为解决送电线路直线段测量难题,在此次305#送电线路测量工作当中,采用了多项送电线路工程勘测新技术,最主要的有“引点定线测量技术”和“坐标反算控制方向测量技术”,这两种技术要通过全站仪现场测量、计算机软件计算分析结合计算机辅助设计才能实现。通过这两种新技术在本次305#送电线路中的全面应用,解决了深山区送电线路直线段过长带来的测量定向困难问题。这两项新技术在岳西县35kV电压等级送电线路工程测量中,也是首次应用。

“引点定线法”是岳西供电公司在实际送电线路测量工作中总结出来的一种新的送电线路测量定向的方法,用这种方法和“坐标反算控制方向法”相结合,能从根本上解决深山区地形条件下送电线路测量定向困难的问题,适合于大范围的深山区区域送电线路定向测量工程。

在实地测量时,根据地形图初步确定该线路走向和线路通道、地形的基本数据,用全站仪对每个直线点、特征点、转弯点进行测量,取得每个点的坐标和高程,全站仪会记录每个点的坐标方位和它们各点的相互关系。当测量到一处转弯点时,需要用仪器决定转弯方向和转弯角度。这时,山区的地形条件会影响测量者的视距,而在万分之一地形图上用量角器量出的大致角度套用到实地测量中,往往会导致实地测量达不到预先的效果,导致后续电力线路改线,增加工程投资。为了确保实地勘测与依图所确定的送电线路基本走向一致,需要确定电力线路在转弯以后能准确通过选定的线路路径特征点。

此时采用“引点定线法”,从转弯点开始用仪器测量引点,沿着视线和交通都较好的公路将测量点引到前方较准确的特征点,仪器会将特征点的实地坐标方位和高程记录下来。然后通过“坐标反算控制方向法”,算出转弯点和该特征点之间的坐标方位角和水平距离。此时再回到转弯点,根据算出的坐标方位角计算转弯角度,这样就能确保电力线路转弯以后的线路方向和依图所确定的送电线路基本走向保持一致,减少了送电线路测量通道上的树木反复砍伐。用这种方法,无论线路经过的前方地形复杂还是树木丛生,只要一直沿着这个角度测量,就能保证线路既定方向。

“引点定线法”具体操作方法如图1所示,当测量送电线路经过A点到B点后,按设计要求送电线路需在B点左转到C点,但是在实际地点B点架设仪器后,发现B和C之间距离很远,并且有高山阻挡,从B点无法直接看到C点,从而无法在B点进行角度定向,不能继续测量到C点。而此时A和B点的坐标和方位角均已确定,如果知道了C点的坐标数据,就能根据坐标计算得到AB与BC的夹角,就能为设在B点的仪器提供测量角度,继续测量。因此,应用引点定向测量技术,从B点测量出能够方便观测到的1号点,确定角度βB和水平距离d1,再测到2号点,确定角度β1和水平距离d2,再测到3号点,确定角度β2和水平距离d3,再从3号点测到C点,确定角度β3和水平距离d4,根据导线测量计算方法,就可以确定1、2、3、C点的坐标。

当C点坐标被确定以后,就根据“坐标反算控制方向法”对B和C的坐标进行计算。如图2,计算出B到C的坐标方位角 αBC ,水平距离dBC。这样B点和C点的连线就被确定了。这种已知B、C两端点的坐标(XB,YB)(XC,YC),计算直线BC两端点的水平距离和坐标方位角的方法叫做坐标反算法。

在305#送电线路的三个较长直线延伸段中,均采用了这两种方法,勘测效果很好,准确性达到了设计要求。不仅充分发挥了全站仪和计算机软件在送电线路测量中的优势,同时在测量精度上高于经纬仪,在测量效率上也远远优于经纬仪。在送电线路的测量中,全站仪的这两种实际的应用测量技术值得推广。

在使用全站仪时还要注意以下几个问题:全站仪不宜架设在有电磁场影响的范围内,如在高电压物体附近,否则会影响测量精度;测距时就暂停无线电通话;架设仪器后,测站和镜站要有专人看护,防止仪器位移或摔伤;严禁将全站仪的镜头对向太阳及强发光体,测距时应避免有另外的反光体位于测线或其延长线上,因为全站仪对光源很敏感,强光会损坏其电子测距系统;观测时棱镜面应对准全站仪的测距镜头,当测量倾角较大时,更应相互对准;该仪器在其仰角30°到俯角30°的范围内测量准确度较高,在实地测量中应防止测量仰角及俯角大于30°,以免影响测量精度;必须严格按照仪器使用说明操作,发现异常应停止观测,并分析原因,以保证测量成果的正确性和仪器的安全性。

脚注信息
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