摘要：在电力工程勘测领域中，运用先进的GPS 技术能够有有效的提高测量精度，还能减少测量中人力物力的投入，为此要加大全球定位系统的研究和运用，实现电力工程勘测领域中测量精度和可靠性的提高。随着全球定位系统的不断完善，这一技术必将在电力工程勘测实践中发挥越来越重要的作用。本文探讨了GPS技术在电力工程中的应用。
关键词：GPS技术；电力工程；应用
目前，电力行业发展迅速，架空输电线路和电站建设规模不断扩大，对架空输电线路现场测量及电站选址要求也越来越高。通过利用GPS 定位技术使输电线路应避开不良地质、水文地段和电厂选址工作更加方便，提高了电网规划的效率和质量。因此，GPS 定位技术值得推广应用。
1 GPS 技术及其优势分析
1.1 GPS 定位技术
我国对于GPS 技术研究起步较晚，较之发达国家技术水平还需要继续不断的提高。但相比于传统GPS 技术，我国现行GPS 定位技术已取得了巨大的进步，并且在电力工程勘测等诸多领域有着广泛的应用。在定位过程中，卫星轨道误差、电离层延时等是造成GPS 定位精度存在误差的几个主要因素。而最新研发的GPS 定位技术通过选用双频接收机来作为自身的数据采集装置，从而能够实现利用LC 相位组合来将电离层延时干扰有效的排除。不仅如此，GPS 定位技术还能够利用观测的相位值准确计算出双频接收机与对流层延时的位置信息，以及利用高精度卫星钟差和星历来降低轨道误差等对定位和测量造成的负面影响，从而大大提高测量精度与定位准确性。
1.2 GPS 定位技术优势
相比于传统的GPS 定位技术，最新GPS 定位技术突出的优势主要表现在以下几点：测量所需设备只需安装一台双频接收机，便能够实现对全世界范围内目标的高精度跟踪定位；在传统GPS 定位技术中，无法对出现的误差进行优化处理，一旦误差较大就会对定位产生严重影响，大大降低测量的精度。而最新GPS 定位技术采用非差模式进行测量计算，虽然影响参数众多，但通过选用科学的数学模型便能够对误差进行一定的优化处理；在定位精度方面，传统GPS 定位技术与最新GPS 定位技术存在着明显的优势差距，传统定位技术精度最高可达10m 左右，而最新GPS 定位技术定位精度最高可达厘米级别。在定位精度、误差处理、测量范围、测量设备等几方面最新GPS 定位技术都明显优于传统定位技术。
2 GPS技术在电力工程中的应用
2.1在电力控制网坐标系勘测中的应用
在电力工程前期阶段，需要企业组建一支专业的测绘团队对施工现场进行仔细勘查，并将地形图按照规定的比例绘制出来，以为与国家坐标系相匹配测区控制网的构建提供参考资料。但由于近几年我国电力工程建设规模不断扩大，且许多工程工期紧张、难度等级大，尤其是海拔高、人烟稀少、工作条件艰苦地区，因而为克服这一系列困难，保障电力工程顺利开展与完成，就必须依赖最新GPS 定位技术对电力工程实施精密测量，确定出控制网的起始坐标。为促进GPS 技术在电力工程勘测中优势充分发挥，通常在实际应用中往往将其与GIS（地理信息系统）、RS（遥感技术）相互融合使用。由于GPS 定位技术测量精度高，加之GIS 与RS 技术的辅助，因而也可以采用非常规测算方法对控制网坐标系进行确定，即先按照假象坐标系对控制网进行布设，然后再开展控制网起始坐标系的测算与定位计算等相关工作。测算出电力控制网坐标系后需要对其进行检验，若确认无误则可以进行控制网的约束平差工作。当所有控制网相关工作全部做好之后，依照实际测算出的控制网利用GIS 技术对假象控制网坐标系进行调整，使其与国家坐标系相匹配，最终制作出电力工程测区控制网精密数字地图。GPS 定位技术在电力工程测区控制网坐标系测算工作中的应用，可以大大减少作业人员的劳动强度，简化测算环节，缩短作业周期，提高电力工程测算精度。
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2.2输电线路航外作业中的应用
输电线路航外作业主要完成的工作是，根据输电线路初步设计方案对由航测获得的数据执行调绘与GPS 外控作业。在这一环节中，准确找出国家等级控制点非常关键。
在利用GPS 定位技术、GIS 技术与RS 技术对输电线路实施航外作业时，为保证定位技术优势得到充分发挥，需要严格按照既定的规则进行：将首级控制点平均分布在施工区域范围内，布设位置应尽可能设在便于观测或交通便利之处，各控制点之间的距离间隔依据输电线路布设长度级控制度数量来确定。严格按照GPS 技术观测流程对控制点与像控点实施在线监测，监测时间保证在6h 以上，以确保原始数据的可靠性。采用MATLAB 软件、AOTUCAD 等软件对输电线路观测所得数据进行处理与分析，对控制点可靠性进行评估，若准确无误则进行后续约束平差、建立国家坐标系等相关操作。
2.3 在发电厂、变电站等工程测量中的应用
变电站、发电厂位置直接影响着未来电力系统的网络结构、供电质量和运行经济性。变电站、发电厂选址除了要做到投资省、运行费用低，满足各项技术要求外，还要满足地形地质、线路走廊、交通、气象、防洪、防污、与城乡建设发展规划相一致等各方面的要求。尤其变电站、发电厂与各种危险源（如：微波塔、加油站、天然气管道等）的相对位置关系尤为重要。传统确定平面位置的方法是参考地形图上的地形、地物及其他明显目标的相对位置来确定，这种方法不仅效率低，而且对设计人员的素质要求较高。利用GEOXT 手持GPS 的导航功能和各种计算功能，可以实时显示出变电站、发电厂与各种危险源之间的相对位置，使变电站、发电厂选址工作更加方便，提高了电网规划的效率和质量。
2.4高程控制网中GPS 技术的应用
2.4.1 等值线图法
高程控制网中，运用GPS 技术能够根据已知点的高程异常值来实现测区的高程异常的等值线图的测绘，GPS 能够测定待定点的平面位置。在等值线图的绘制上能够达到很高的精确。
2.4.2 高程拟合法
高程拟合法作为一种几何模型的建立方法，它能够根据测区的具体情况，实现局部地区的似大地水准面用平面或二次曲面的函数表达。在这一方法的运用中，可以将较小范围的平坦或低丘地区直接当成是平面，但是如果测区的范围广阔且，地形也比较复杂的情况，就应该采用二次曲面来拟合，这样能够保证测量工作的精度。在测量的实践中，如果控制网存在高程异常变化平缓，所要控制的面积也比较小的时候，可以采用GPS 高程拟合法，这样能够实现GPS海拔高程的测量精度接近或达到四等三角测高的精度。
2.4.3 大地水准面模型法
大地水准面模型法本质上说是一种数字化的等值线图，能够实现特定地区或整个地球的大地水准面的数学描述。在一些较为狭长形状的测区，存在跨度和地势起伏较大的特点，如果此时采用高程拟合法就容易造成较大的误差，而使用大地水准模型法就能够便于高程的变换，精度也比较高，所以在实践中对于狭长测区中经常采用大地水准面模型法。
总之，电力工程勘测中，GPS定位技术具有精度高、测量准确、测量效率高等优点，并且其在操作难度方面的要求也比较低，因此它可以大大提高勘测作业的速度，为电力工程事业的发展提供很大的帮助。
参考文献：
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[4] 鲁贵文.工程施工中电力工程测绘技术的应用[J].中国新技术新产品.2015（21）
论文作者:郎立英
论文发表刊物:《电力设备》2017年第10期
论文发表时间:2017/8/8
标签：技术论文; 电力工程论文; 测量论文; 高程论文; 坐标系论文; 精度论文; 作业论文; 《电力设备》2017年第10期论文;