1、RTK 技术在电力工程测量中的应用研究摘要：RTK 技术广泛运用于电力线路测量，显著提升了勘测工程的作业质量，为后期施工改造提供了科学的引导。作为勘测人员，其在实际操作过程中要灵活运用专业技能，对线路工程勘测的各个环节严格控制，以提升数据勘测的准确性。 关键词：RTK 技术；电力工程测量； 中图分类号：F407.61 文献标识码：A 文章编号： 一、当前测量缺陷及 RTK 技术的优势 1.1 当前测量缺陷 （1）操作难度大。线路测量是电力项目建设的核心环节，测量质量在很大程度上决定了电力项目改造的成效。但过于注重施工期间的监管，工程单位忽略了线路测量其他环节的管理，使得线路勘测方案执行的难度增
2、大。线路测量数据不准，不仅给设计人员的操作造成误导，也降低了电力线路规划方案的可行性。 （2）设备运用少。线路勘测并非简单的数据调查，而是要求技术人员制定一套完整的勘测方案，再根据工程建设的质量要求完成测量工作。因国内电力线路涉及的区域广阔，必须要采用先进的自动化设备才能获得准确的勘测数据。电力单位从成本角度考虑，为了降低线路测量费用而减少了多种设备的运用。如：线路勘测时多数以人工勘测，一些先进的电子检测仪、勘测仪器等未全面推广等，这些都影响了线路测量的准确性。 （3）定位勘测难。一般情况下，小范围电力线路测量只需安排专业人员完成即可，技术人员按照勘测要求即可完成具体的测量工作。随着城市及农村
3、地区的改革发展，电力系统的功能结构日趋复杂化，电力线路所覆盖的范围更大、传输的距离更长，给定位勘测造成了较大的难度。其中，线路测量定位不准是最为不利的，定位失效对勘测数据的准确性有直接影响。定位勘测困难也从侧面上反映了施工单位测量技术的落后。1.2RTK 技术的优势 （1）定位精确度高。常规仪器在作业的过程中，仪器的对中整平精度不高，定向观测的扶杆对中也会出现误差，从而产生误差的积累，最后导致整体测量出现很大的偏差。而在采用 RTK 技术进行送变电线路测量时，多少也会存在扶杆对中上的误差，但误差不会积累，运用手薄软件就可以快速准确的放出直线桩，每个直线桩产生误差都是测量该桩时独立产生的，不会受
4、到上一个测量点误差的影响，也不会对下一个测量点的测量产生影响。 （2）操作简便、数据处理能力强。常规仪器作业必须配有草图记录，只能采集到坐标、平距、高差。而 RTK 基准站不需要任何设置，移动站就可以边走边获得测量结果坐标或进行坐标放样。数据输入、存储、处理、转换和输出能力强，能方便快捷的与计算机或其它测量仪器通信。 （3）工作量较少。常规仪器在作业之后，需要人工绘图，工作量较大。而 RTK 技术只需要通过所采集的数据直接生成平面图和断面图，图纸精确度有所提高，并使图纸标准化。 二、纵断面测量与风偏测量 在运用 RTK 技术对进行送变电线路中的纵断面测量和风偏测量时，作业的过程中应重点注意以下
5、几个注意事项。 ( 1) 为了及时的了解测点至线路转点之间的线距，并及时的了解测点对线路的偏距，应尽量使用线放样的功能，其对有效测量点的选择是非常有用的，但在收集点相关的测量数据时，精度指标必须达到要求。 ( 2) 移动站开始进行工作时，除了输入必要的参数，也必须根据已经有的点给予相应的检查，点的平面、高程误差或线的距离误差等不应超过设备对应规程精度的两到三倍。 ( 3) 风偏的测量应按要求测量风偏点高程的地面和相应的地面上树木、建筑物高度，同时还应计算风偏对点线路的垂直投影距离和偏移。一般风偏点测定一个点，重要部分应测定至少三个风偏点的点。在测定的过程中，移动站点位的选择取应决于接收卫星信号
6、和数据链信号的强度作出适当的调整，根据测量数据和适当的方法得出需要点其他相关数据。 三、RTK 技术应用于线路测量 电力工程建设对社会主义现代化发展有着极大的推动作用，搞好电力项目建设也是施工单位的根本职责。科学技术是提高电力工程质量的保证，也只有依靠先进的勘测技术才能获得最有效的工程数据。经过很长时间的经营调整，我国电力行业已经形成“高科技人才”发展战略，高素质技能型人才引入到电力行业之后，各种工程勘测工作效率显著提高。鉴于 GPS 技术的普及运用，RTK 技术推广于电力线路勘测也是必不可少的，动态定位技术摆脱了传统静态定位勘测的不足，RTK 技术的使用情况如下： 3.1 控制测量。 传统测
7、量模式不仅操作难度大，且最终勘测区域的定位精度较低，严重影响了线路测量数据的获取。若在线路勘测中引进 RTK 技术，可结合动态定位技术提高观测数据的准确性，及时反馈线路测量的情况以提升作业效率。如：技术人员观察到动态指令信号，根据显示的数据判断测量质量，符合要求即可进行下一步操作。 3.2 地形测图。 电子绘图也是 RTK 技术的一大优势，测量人员可在自动化操作平台上完成地形绘图工作。考虑到传统手工绘图存在数据错误、标位不准等问题，RTK 技术所具备的测图功能显得更加实用。如：RTK 配合电子手簿能完成多种地形图的测绘，包括：普通测图、电力测图、空间测图等，这些与未来电力工程的改造发展是相匹配
8、的。 3.3 定位放样。 大型电力工程的勘测对线路定位放样的要求更加严格，确保定位放样的准确性是线路测量效率的保证。RTK 中定位放样实现了智能化操作，测量人员只需将选定的点位坐标输入电子手簿，根据 GPS 接收机的提示，即可找到线路放样的具体位置。基于 RTK 技术的定位放样操作，不仅降低了勘测工作的难度，也达到了“省时省力”的效果。 3.4 定线测量 定线测量,就是精确测定线路中心线的起点、转角点和终点间各线段(即在两点之间测出一系列的直线桩塔位)的工作。由于采用 GPS 定线不需要点与点之间通视,而且 RTK 能实时动态显示当前的位置,所以施测过程中非常容易控制线路的走向以及其他构筑物的
9、几何关系(图 1)。 如图 2 所示,J2、J3 为线路的两转角桩,欲在 J2 、J3 之 间 定 出 一 系 列 直 线 桩 z1 、Z2。测设的方法如以下几点。在 J2、J3 之间架设基准站,用移动站分别测出转角点 J2、J3 点的坐标(如果转角点的坐标已知,则不必测量,可直接调用)。在获取转点的坐标信息后,将 J2、J3 坐标信息设置为直线的两点,然后以该直线作为参考线,根据现场情况,在电子手薄中输入测设直线桩的间隔后,即会生成包含各直线桩点坐标的折线文件。根据折线文件中直线桩的坐标,RTK 实时导航指示,就可测设出直线桩 z1、z2。 图 1RTK 定线示意图 图 2RTK 验桩示意图
10、 四、路线选择测量中的应用 在输变电线路工程中，如何选择线路是一个关键的技术环节。选线一般要实地勘察，在 1 10 000 1 50 000 的比例尺选取几套设计方案，再通过比较，确定可行的电力传输线。根据测量线路的设计要求，在实地进行确认选择。送变电线路在一般情况下都比较长( 几十、甚至数百公里) ，控制测量作业目前大多使用 RTK 技术完成，在完成了这项作业时，重点应考虑以下几点: ( 1) 如果测量区域区位于 3 度或 6 度中央子午线附近，或测量区域附近的平均海拔是较高时，应考虑到距离计算、归化改正问题，使投影变形以满足工程要求，以避免截面测量距离和实际距离出现差异及计算塔位水平档距偏
11、差过大。 ( 2) 虽然可以采用 RTK 技术建立高程控制，但还是需要根据一定数量的已知高程点来进行高程模拟合成，如果实际操作受到限制，通常情况下可以采用常规方法建立，若对精度程度要求不高，可以采用 RTK 技术来建立。在采用 RTK 技术建立时，需要在实地确定各点的高程，同时各点也应组线构成闭合线路。对相邻的两个基准站进行测定中央附近点的高程时，两次高程的误差要小于高程控制设计中的最低点误差的两到三倍。 ( 3) 在建立独立的坐标系统时，为方便用地图对实地线路选择，其起点坐标、方位角应尽可能与国家大地坐标一致。在对网络数据处理后，应根据计算结果确定线路的起点、终点。在 GPS 坐标和地形特征
12、比较明显的地物上，将点展绘绘在地形图上，并在图和周围的地形、地物进行比较，如差异较大，应重新调整初始数据并重新进行网络数据处理，直到点达到规定的要求为止。 五、GPS RTK 技术用于线路定线测量 GPS 与 RTK 技术是典型的勘测定位科技，将其运用于电力线路勘测是行业转型发展的表现之一，如图 3 所示。实时动态差分 GPS 的最低配置包括 3 个部分：一是，基准站。基准站由 GPS 双（单）频接收机、GPS 天线、数据发送电台、天线、电源、脚架等部分组成。二是，流动站。流动站由 GPS 双（单）频接收机、GPS 天线、数据接收电台、天线、电源、背包、HUSKY 干控器、对中杆等组成。三是，
13、支持实时动态差分的软件系统及各项工程测量应用功能。电力线路测量中实时动态差分 GPS 的作业流程和实施情况： 5.1 收集测区的控制点资料。 任何测量工程进入测区，首先一定要收集测区的控制点资料，这样才能为电力线路测量提供可靠的依据。定线测量测量的准确性决定于测量技术的运用水准，若操作人员缺乏专业的实践技能，在操作过程中难免会出现数据上的失误，不利于线路测量结果的准确性。 5.2 实用数据的优化处理。 积极推广 GPS 与 RTK 技术，其依赖于具有强大功能的控制系统，以此完成各种复杂性的数据处理操作。一般情况下，全球定位系统逐渐与计算机网络、无线通信系统等信息模块相结合，组建成“多功能、高效
14、率、易操作”的现代化电力勘测模式。电力作业人员经过前期勘测，将捕捉到的数据信息传输到计算机数据库中，可实现有效数据的自动化处理，确保数据结果的真实可靠性。 5.3 参考点的选定和建立。 参考点的安置是顺利实施动态 GPS 的关键之一。参考点的安置应满足下列条件：参考点应有正确的已知坐标。参考点应选在地势较高且交通方便的地方，这有利于卫星信号的接收和数据链发射的位置。为防止数据链丢失以及多路径效应的影响，周围无 GPS 信号反射物（大面积水域、大型建筑物等） ，无高压线、电视台、无线电发射站、微波站等干扰源。考虑到不同线路测量的具体要求，参考点的选择应随着现场勘测的要求而不断变化，以保证最终勘测数据的准确性。 六、结语 综上所述，在送变电线路测量中，RTK 技术在线路测量的各个方面具有明显的优势，具有常规测量无法达到的效果，而且还能达到较高的定位精度，于此同时还大大提高了送变电线路的测量效率及工程质量，减轻了测量人员的工作量。因此，RTK 技术在送变电线路测量领域中，具有广阔的应用前景。 参考文献： 1吴庆芳。 电力线路改造作业模式思考J。 绿色科技,2012,(9)。2黄剑波。 基于 RTK 定位技术的电力线路测量J。 科技创新导报,2011,(30)。 3周波。 GPS RTK 在电力线路测量中的应用J。 中国新技术新产品,2011,(2)。
