姚林1 朱珊珊2
(1.中国能源建设集团云南省电力设计院有限公司 云南昆明 650051； 2. 云南省水文水资源局昆明分局 云南昆明 650051)
摘要: 针对云南省地形复杂，GPS RTK输电线路测量信号差，工作效率低的问题,本文以镇雄电厂～多乐变电站500kV输电线路工程为例，探讨GPRS通讯技术在GPS RTK输电线路测量中应用的可行性，并通过与传统电台通讯的测量成果进行比较，分析GPRS通讯GPS RTK测量结果的可靠性。研究结果表明: GPRS通讯技术为GPS RTK输电线路测量提供一个实时、可靠、快捷、经济的数据传输通道，提高了工作效率，减少了设备投入。
关键词：GPRS通讯技术；GPS RTK；GPS测量；输电线路
1 引言
随着通信技术的发展和测绘仪器的更新，测绘方法也在不断地改进。全球定位系统技术（GPS）在测量中的应用，给电力工程的测量工作带来一场新的技术革命。实时动态相对定位技术（GPS RTK）具有快捷、高效、准确、自动化高、可以全天候作业等优点，现已广泛应用于电力、水利、交通等多个行业 [1]。
目前，传统的GPS RTK技术数据传输手段是通过无线电台来实现。无线电台的发射功率有限，传输距离较短；信号受障碍物影响严重，覆盖范围较小；基准站工作时需要配套相应的电瓶、电台、天线等信号发射设备，配套设备繁琐沉重、易损坏，给作业带来很多不便；
无线电台传输受电磁干扰影响较大，在高压输电线、信号塔周围，流动站信号往往较差。此外在军事基地等信号屏蔽区域，无线电台传输将无法工作。随着通讯技术的发展，GPRS传输效率和覆盖范围大大提高， GPRS在GPS RTK输电线路测量中的应用研究，对提高电力线路勘察、放样等工作的效率具有一定指导意义[2]。
2 GPRS通讯GPS RTK测量技术系统构成与工作原理
GPRS是指通用分组无线业务(General Packet Radio Service），是在现有的GSM系统上发展出来的新的分组数据承载业务[3]。GPRS充分利用现有移动通信网的设备，引入了分组交换和分组传输的概念，用户在数据通信过程不需固定占用无线信道，数据业务在网络体系上得以加强，信道资源应用更加合理[4]。GPRS在数据业务承载和支持上具有传输速率高、计费方式灵活等优势，可以有效利用无线网络信道资源，适合突发性频繁的小流量数据传输。
GPRS通讯GPS RTK测量系统主要由一个基准站、若干个流动站和通讯系统三部分组成[5]。在GPS RTK测量定位作业时，基准站将接收到的卫星信息(伪距和载波相位观测值)与基准站信息(基准站位置坐标和天线高等)由通讯系统传送给各流动站。流动站通过数据链接收基准站数据信息，同步观测采集GPS观测数据，通过在系统内差分处理求解载波相位整周模糊度得到基准站和移动站之间的坐标差值，从而计算得到流动站的点位坐标。
GPS RTK通过GPS主机（Trimble 5700、R8）、手薄和蓝牙手机来实现通信连接[6]，如图1所示。以手簿为中心，用手簿匹配GPS 接收机和手机，信息都经过手簿进行转发，通讯模式如图2所示。
3 GPRS通讯GPS RTK测量技术在输电线路中的应用分析
以云南省镇雄电厂～多乐变电站500kV送电线路工程为例，探讨GPRS通讯GPS RTK技术在送电线路应用中的可行性，并通过与传统电台通讯的测量成果进行比较，分析GPRS通讯GPS RTK测量结果的可靠性。
3.1 工程概况
镇雄电厂～多乐变电站500kV送电线路工程起于镇雄电厂，经赫章县、威宁县、宣威市，最后止于500kV多乐变电站，线路长约205km。本线路工程具有如下特点：①气候异常多变，雨雾天气多，能见度差；②山高地险，交通不便，基准站电台不易布设；③某些地区树林密集，给终勘外业带来诸多不便。
3.2 作业方法
线路工程中，测量的主要工作内容包括：控制点测量、线路定线测量、平断面测量和塔基断面测量，其中绝大部分的测量工作可以通过GPS RTK技术完成。
（1）线路控制点测量
线路工程为带状地形，需根据现场实际情况布设控制点，方便后续测量工作的开展。线路工程的控制点一般布设在交通运输便利，便于卫星接收和通信的线路路径附近。控制点布设测量的方法和国家坐标系统联测的作业方法一致。
（2）线路定线测量、平断面测量和塔基断面测量
线路定线测量的主要工作是根据设计人员在室内设计的线路路径，结合现场实际情况，将塔位在实地进行放样处理。利用GPS RTK技术可以直接测定线路预定转角坐标以及线路影响因素的坐标，通过计算线路影响因素的坐标和路径走向的相对关系，确定合理的路径走向。在线路段的转角坐标确定后，可以通过GPS RTK的直线放样功能，根据手簿显示的累距，把直线桩放样在合适的位置。线路的平断面测量和部分塔基断面测量通过GPS RTK测量完成。
3.3 GPRS通讯GPS RTK技术精度分析
为检测GPRS传输信号的可靠性，在进行国家坐标系统联测时首先进行了测量精度检测。在测区附近收集三个已知的GPS C级点，在其中一点上架设基准站，通过GPRS通讯GPS RTK技术实测另外两点的平面坐标和高程。假定收集的GPS C级点的原有坐标为真值，将其成果与GPS RTK的观测值进行比较，误差统计分析如表1所示，结果表明：GPRS通讯GPS RTK技术具有较高的观测精度。
4 结论
GPRS通信技术适用于GPS RTK输电线路测量，观测精度满足电力线路勘测要求。充分利用GPRS网络技术在GPS RTK传输中的优势，为电力工程的勘测设计提供了一个安全、可靠、实用的数据传输方法，大大提高了工作效率，产生了良好的社会效益和较好的经济效益，随着GPRS网络的不断完善与发展，GPRS通讯技术在GPS RTK测量中将在多个行业得到更为广泛的应用。
参考文献:
[1]黄继跃，游柳根；GPRS通信技术在GPSRTK系统中的应用[A]. 全国测绘科技信息交流会暨信息网成立30周年庆典论文集[C]，2007，359-361.
[2]周林等. GPRS在电力系统中的应用现状与展望[J]. 电力建设，2008（3），8-13.
[3]吕捷. GPRS技术[M]. 北京邮电大学出版社，2001.
[4]韩冰，李芬华. GPRS技术在数据采集与监控系统中的应用[J]. 电子技术，2003，(8) :26-29.
[5]李征航，黄劲松. GPS测量与数据处理[M]. 武汉大学出版社，2010.
[6]严仲武，GPS在输电线路施工测量中的应用[J]. 电力建设，2006，（3）：24-26.
作者简介：?姚林(1985.9 — )，男，山东临沭人，硕士研究生，主要从事电力线路勘察、GPS技术应用、摄影测量与遥感等方面的科研工作
论文作者:姚林1,朱珊珊2
论文发表刊物:《基层建设》2016年3期
论文发表时间:2016/5/28
标签：测量论文; 线路论文; 通讯论文; 技术论文; 坐标论文; 基准论文; 断面论文; 《基层建设》2016年3期论文;