摘要:随着航空摄影和计算机数字图像处理技术的发展,航空数字摄影测量已经成为大型架空输电线路测量的主要手段。该方法能提供丰富的多元化数字产品,为设计人员提供一个了解实体、身临其境的环境,对架空输电线路设计方案的优化和精化起到重要作用。GPS技术在上个世纪九十年代初期开始在输电线路工程中应用,从静态、快速静态到GPSRTK技术的出现,国内输电线路工程测量始终紧跟GPS技术发展的方向。GPS的应用,使得在数百上千公里的输电线路上进行大规模的控制测量得以实现。如今,GPS结合航测技术已取代了常规测量技术成为大型架空输电线路测量的主要手段。
关键词:GPS;架空输电线路;巡视;应用;分析
引言:随着我国电力网建设力度的加大,电网建设施工企业所承担的建设任务也在逐年增加,测量的任务也越来越多。输电线路测量受野外地形条件的影响较大,普通的测量方法如经纬仪、全站仪测量等要求相邻的两个观测点视线通视,因而难以适应输电线路测量的需要。
1.架空输电线路的特点及运行维护现状
1.1架空输电线路的待奴
架空输电线路是将输电导线用绝缘子和金具架设在杆塔上,使得导线对地面和建筑物保持一定的距离。架空线路建设成本低,施工周期短,易于检修维护,因此,架空线路输电是电力工业发展以来所来用的主要输电方式。其具有以下特点:一是地理分布广泛。架空线路连接着发电厂与千家万户,是电能传输的通道,遍布大江南北。二是地形交通条件复杂。高压线路尤其是特高压线路输送距离远,走廊面积大,为节约的成本,经常需要跨越高山、河流等人迹罕至,交通条件极为不变的区域。三是运行维护要求高。高压、特高压线路输送容量大、距离远,一旦发生故障将影响大片地区的电能质量甚至造成大面积的停电事故。因此,必须加强对高压线路的运行维护,保证用户的用电安全。四是隐患多发。架空线及杆塔路常年暴露在室外,承受着不同地域的气候变化和自然损坏,如雷电、鸟害、雨雪、锈蚀等。另外,来自现实人为破坏力度也不可小觑,如工程建设、违章植树等,都给输电线路的安全运行带来隐患。
1.2架空输电线路的运行维护现状
输电线路的运行维护是国家电网公司的核心业务之一,巡视人员通过对线路巡视检查了解输电线路的运行状祝,查找输电设备存在的缺陷和隐患,并及时消除缺陷和隐患,以保证线路的安全稳定运林目前,输电线路的巡视仍主要以人工巡视为主,要求巡视人员对线路杆塔、通道及其周边环境和交通地形条件十分熟悉,主要依赖巡视人员积累的工作经验。随着电网规模的不断扩大,对巡视人员的要求越来越高,野外巡线容易迷路甚至发生危险。对于新进员工,熟悉线路至少要数年时间,不利于年轻人的培养。
2.奥维互动地图简介
奥维互动地图浏览器是由北京元生华网公司开发的基于Google API,Baidu API,Sogou API的跨平台地图浏览器,支持iOS,Android,Windows,WindowsPhone,Web五大平台,集多种知名地图与一体,拥有强大的设计功能与地理信息展现技术,可满足各行各业地理信息规划的需求,具有线路搜索,交互式语音导航,位置分享及位置跟随、记录,轨迹记录、分享、发布,离线地图数据管理,导入导出标记等功能,目前已较多的应用于野外勘探、小区规划、移动公司基站维护、电力公司前期规划、路政设施、高速公路实施放样、森林防火、野外救援、驴友探险等诸多领域。
3.GPS RTK技术较常规仪器测量的优势
3.1不受气候影响
常规仪器作业过程中受到光线、能见度等影响,在能见度低时不能作业。而GPS RTK技术不受天气等外界环境的影响,利用GPS定位测量,除了人的因素外,观测可以实现全天候作业。
3.2误差积累小
常规仪器作业不可避免的产生误差积累,包括仪器的对中误差、整平误差以及照准误差等。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆采用RTK测量技术虽然也带有对中杆不完全竖直给定位结果带来的误差,但不会造成误差的积累。通过自带手簿的辅助可以快速准确的放样出桩位,每个桩位产生的误差都是测量该桩时独立产生的,不会受到上一测量点误差影响,也不会传导给下一测量点。
3.3作业距离长
常规仪器作业半径一般为2km以内,超出作业范围必须搬站、重新定向,而且一般仪器超出1km就会造成成像不清而使作业精度下降。采用GPS RTK技术作业半径可达10km,如果测区内覆盖了VRS(虚拟参考站)和移动(联通)的通讯信号,可以采用VRS进行架空输电线路测量,将不受作业范围的限制。
3.4无通视要求
常规仪器数据采集时,需要保证测量仪器与观测点之间的通视,如果不通视则必须砍去庄稼、树木,甚至拆除建筑物,造成巨大浪费。而采用GPS RTK作业,基准站与流动站之间、流动站和流动站之间则不需要通视。
3.5受光线影响小
常规仪器在阴雨天、黄昏、黑夜等暗光线时段不能作业,而GPSRTK技术不管白天和黑夜都可以作业,只受卫星分布状态的影响,理论上可以实现全天候、全时段作业。
4.奥维互动地图的输电线路巡线中的应用
4.1输电线路GPS坐标的采集与KML文件的制作
输电线路在地图上以杆塔坐标点用直线连接的方式表示,因此,需要采集线路杆塔的GPS坐标信息。在国家电网公司线路设备台账中,包含了杆塔的坐标信急,但由于线路的技术改造或其他技术原因,系统中的杆塔坐标信息可能与杆塔的实际位置不符,需要在实际巡线的过程中利用手持即S设备对杆塔坐标信息及时的更新。
在获取杆塔的地理坐标之后,需要将其制作成奥维地图浏览器可读取的数据形式,KML文件就是一种在Goggle地图浏览器中用于地理数据交换的文件形式。它基于XML,并定义了一些TAG用于规定地理数据的显示方式,可用于描述地点、路径等地理特征。以线路名称及杆塔编号命名对应的坐标点,分别制作各条输电线路的KMI文件。
4.2离线地图下载与KML文件的导入
随着GPS导航技术的发展,不仅定位精度、实时性有了极大的提高,利用卫星地图还可以直观的看到目标点的周边环境,甚至可以分辨出林间小路。但随之而来的将产生大量的数据流量,几奥维互动地图提供了可供离线下载的多层次的卫星地图,可以大大减少导航过程中消耗的数据流量。卫星地图模式,在数据管理中导入己经制作的线路的KMI文件,即可在地图中直观地显示输电线路的走向、杆塔的位置以及线路周边的地形地貌及交通条件等信息。
总结:其提供的路线查看、路径导航、轨迹记录与保存功能大大提高了线路的巡视效率,有利于新员工更快更好的熟悉线路。同时,也为输电线路巡视的监督管理提供了一种有效的方法。
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论文作者:吴瑞林,郭云飞,张洋
论文发表刊物:《电力设备》2018年第14期
论文发表时间:2018/8/16
标签:线路论文; 杆塔论文; 作业论文; 测量论文; 技术论文; 误差论文; 地图论文; 《电力设备》2018年第14期论文;