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GPS技术在电力工程勘测中的价值

摘要】新时期背景下,科学技术发展速度不断加快,而勘测工作也逐渐突显出高标准与高精度的特征。作为新型技术,GPS技术精密性较高且实用性特性明显,在水利工程、公路工程和电力工程等多个领域的勘测施工中都得到了广泛地应用。而要想在电力工程勘测过程中全面推广使用GPS技术,对于GPS技术在电力工程勘测中的应用展开进一步研究与探讨十分有必要。基于此,文章将GPS技术作为重点研究对象,阐述其在电力工程勘测中的实践应用,突显其自身的应用价值,并为电力事业的可持续发展提供有力保障。

关键词】GPS技术;电力工程勘测;应用价值;研究

1GPS技术概述

1.1GPS技术应用在工程测量中的基本原理

将GPS技术应用在工程测量当中,通常采用的是高轨测距的方法,可以把GPS卫星与观测站之间的距离作为基础的观测量。一般情况下,测量的方法可以归纳成两种:其一,伪距测量。具体指的就是通过GPS卫星发射测距电文与A/C码向接收机传递的时间来对卫星和接收天线之间距离进行准确地计算[1]。然而,接收机与GPS时钟时间在时区方面存在一定的差异,因而被称之为伪距。其二,载波相位测量。这种测量距离所参考的依据主要是传播路径当中的GPS卫星载波信号相位的变化,因而在精准度方面要更优于伪距测量的方法。

1.2GPS技术的优势

现阶段,最新的GPS定位技术的测量设备相对简单,只需要安装一台双频接收机就可以针对全球内的目标展开高精准度的跟踪定位。但是,传统的GPS定位技术难以合理地处理误差,使得测量的精准度随之下降。最新GPS技术通过对非差模式的有效运用展开测量计算,即便存在诸多影响参数,在数学模型选用方面只要合理,就可以实现对误差的优化处理[2]。另外,对定位精准度而言,传统与最新GPS定位技术之间存在明显的差异。其中,传统的定位技术精准度能够精确到10米。但最新的GPS定位技术则能够精准到厘米级。由此可见,最新的GPS定位技术在定位精准度、测量的范围以及误差处理等多个方面都要明显优于传统的定位技术。

2电力工程勘测中对GPS技术的具体应用

2.1电力工程项目的勘测特点

通常情况下,电力工程中涉及到发电厂、输电线路与变电站等多种内容,其中,电力工程勘测作业是工程项目设计和建设的重要基础,并始终贯穿在项目各环节当中。在国内现代化进程提高的背景下,工程范围项目也随之扩大,因而很容易出现重叠的问题。基于此,对电力工程项目与其他工程之间冲突的规避逐渐成为电力勘测作业的核心[3]。在这种情况下,对高精度GPS测量作业予以合理地运用,可以在施工初期构建更为准确且满足我国坐标系统要求的测量区控制系统。

2.2测量区控制点资料的收集

在收集测量区域控制点资料的过程中,应针对控制点坐标的位置、控制网的规格以及高度和基准线等参数展开前期的测量,以保证控制点被放置在基准站中的最理想位置。

2.3坐标向参数的转换

将GPS技术应用在电力工程勘测过程中,必须要保证测量处于相同标准的坐标系当中,这与电力线路勘测定位点的坐标位置存在一定的差异。在这种情况下,必须要实现坐标间的参与转换。在传统GPS动态测量方面,需要完成所有测量工作以后才能够实现坐标的转换。但是,新型RTK测量技术则对坐标参数的要求更高,必须要提前给出本地区具体坐标,并在实际转换的过程中,应提供不低于三个参考地的坐标[4]。

2.4合理选定并构建参考站

在运用RTK技术的过程中,参考站位置确定十分重要。所以,在选择参考站的时候,必须要高度重视以下几方面内容:第一,参考站已知坐标要确定;第二,保证参考站点的高度,尽量选择开阔的地段,且附近不存在高建筑物,以免带来一定的干扰。参考站点地势的正确选择能够保证其获取更为清晰的卫星信号。第三,所接收的卫星信号很容易受其他信号干扰,所以,要想确保原始的数据信息准确且完整,应确保参考站附近不存在信号反射物亦或是多路径效应[5]。需要注意的是,所设立的参考站应尽可能与电台以及发射站距离较远。第四,严格测量参考站地势,并选择具有坚固土质层的环境。在参考站位置选定好以后,就可以安装建立,其中应选择使用GPS布网结构来对坐标进行确定。

2.5加密控制点

如果控制点间距离相对较大,则会大于RTK工作的半径范围,进而对设备运行的效果产生直接的影响。在这种情况下,就可以对GPS技术中的RTK技术进行运用,通过其静态功能来布设支点,对测量的距离进行适当地延伸。在此过程中,需注意支点位置选择的重要性,尽量与转角桩相互靠近,以保证信号的强度,使视野开阔且交通更为便利。在此基础上,当控制点对基准站进行再次安置的过程中,需要对已存在的桩位情况进行提前检验,但是高度与坐标参数的前后测量差距一定不允许超过7厘米[6]。

3电力工程勘测对GPS技术应用的案例研究

根据以上研究与分析,可以发现GPS技术具备独特的优势,而将其应用在电力工程勘测过程中也能够将自身功用充分发挥出来。为此,下文将以某电力工程为实际案例,重点阐述了GPS技术在工程勘测中的具体应用,希望有所帮助。

3.1工程项目概况

在某电力工程中,输电线路的长度接近70千米,而电压等级为220kV。该线路铺设的前半段属于丘陵地区,而中段是森林覆盖的地带,其跨越了诸多住宅楼以及高速公路[7]。为了能够确保电力工程竣工后所提供电能服务的稳定性,推动本地区经济的发展,决定对最新的GPS技术进行运用,同时设置四台动态双频接收机,为电力工程项目建设提供了有力的保障。

3.2布设静态控制网

通过实地勘测,工作人员对输电线路走向与拐角进行了深入地了解,同时掌握其在地图中的具体位置。而对于线路而言,应当将线路规划与地理情况作为重要依据,合理设置出十个控制点,进而严格检测国道、居民区与主要干道的区域,使得观测工作开展更为顺利。由于水域、通信塔以及高压线会在传输电波信号的过程中产生不利的影响,对卫星信号质量严重损害,所以,在规划以及施工的时候应避免控制点和上述位置的距离过于近。只有这样,才能够确保动态双频接收机的运行更加稳定与安全[8]。而在该设计施工当中,对MATLAB进行合理地使用,进而对网络约束控制进行相应的计算。但由于线路勘测过程中的高程和距离具有一定的相对性,所以,若范围相对较小,那么大地高差与水平高差比值也会随之降低,因而,必须要在控制网平差计算的过程中,尽可能选择使用大地高。在计算的过程中可以了解到基线方差超过4,且误差最大低于0.017,也就是说基线完全合格。在此基础上,对方差值进行使用,计算出控制网平差基准线坐标的矢量。在完成基线向量计算以后,需要针对自由网进行平差处理,在第一台接收机WGS84坐标中应用起始数据。其中,自由网平差结果所显示的就是大部分基线的改正值都相对较小,因而无需将不合格的基线剔除,也就是说平差的计算结果与工程项目的勘测精准度要求相吻合。

4结束语

综上所述,对于电力工程勘测工作而言,GPS定位技术本身的精准度相对较高且测量十分准确,实际测量的效率也相对较高。与此同时,实际操作的难度也不高,所以,一定程度上提高了勘测作业速度,进一步推动了电力工程的全面发展。

【参考文献】

[1]苏诗培.试论GPS技术在电力工程勘测中的应用[J].建材发展导向(上),2016,14(4):305–306.

作者:朱裕文 单位:湖南科鑫电力设计有限公司

 

  发布时间:2018/2/14 9:06:45  阅读人次