输电线路测量中GPS RTK技术应用探究

熊 俊（国网荆州供电公司检修分公司，湖北荆州434000）

输电线路测量中GPS RTK技术应用探究

熊 俊（国网荆州供电公司检修分公司，湖北荆州434000）

输电线路作为电力系统的一部分，是电力向用户输送的重要环节，为保证输电线路和电力系统安全稳定的运行，要在输电线路施工中做好测量放样工作。而GPS RTK技术是当前输电线路测量中较为先进的测量技术，其测量精度高、操作简单，并能够实现动态定位。本文对GPS RTK技术在输电线路测量中的应用进行了简单探究。

输电线路；测量；GPS RTK；应用

引言

随着社会发展和人们生活水平的提高，人们日常生活和生产对电力资源的需求量越来越大，电力建设的规模也在不断扩大。而输电线路施工作为电力建设中重要的部分，关系着电力系统的稳定运行和人们的生活质量，它的首要工作就是做好测量。在输电线路的测量中，应用测量精度高、操作较为简单的GPS RTK技术，可以极大程度地提高测量质量和效率。

1 GPS RTK技术概况

GPS技术即全球卫星定位系统，它在20世纪90年代初期开始应用于电力工程中，并在不断的发展过程中，使输电线路的测量工作越来越精确和高效。

而RTK技术（载波相位差分技术）作为GPS定位技术的一次重大突破，能够实时得到高精度的测量结果。它以载波相位观测值为基础，并通过实时动态化的定位技术处理观测值。

1.1 GPS RTK系统的组成

GPS RTK技术主要由基准站和流动站构成，其中基准站由GPS接收机、电梯、基准站手簿、调制解调器、基座、接收机天线盘、电台天线、蓄电池、三脚架等组成；而流动站主要由流动GPS接收机、接收机天线盘、手簿、手簿托杆、背包等组成。在应用GPS RTK技术进行测量时，要保证测量设备能够同时接收5颗GPS卫星的信号，以及同时接收GPS卫星信号和基准站差分信号。

1.2 GPS RTK技术的基本原理

使用GPS RTK技术进行定位时，需要基准站和流动站的紧密配合。基准站将所测得的数据和和观测值利用数据链传送到流动站中；流动站在接收到基准站传来的信息后，会在系统中和采集到的GPS观测数据进行对比，并开展实时差分处理，最终得出精确的定位结果。上述整个过程快捷、迅速，在几分钟甚至几秒内就能完成。

1.3 GPS RTK技术的优点

在输电线路测量中使用RTK技术，不需要沿途布设控制点，减少了施工控制网的布设密度，从而节约经费，和节省时间。而且RTK技术无须通视，可以单人进行作业，它的放样具有操作简便、直观等特点。

2 GPS RTK技术在输电线路测量中的应用

2.1 应用于路线的选择

影响线路走径的因素很多，必须遵循一些基本原则，如尽量少拆房屋、避开重要的建筑、避开矿区等。因此，线路走径的优化设计越来越重要，合理、经济的路径方案能带来一定的经济效益和社会效益。可以使用高分辨率的卫片、航测资料等方法来实现对线路路径方案的优化设计，但通常情况下输配电线路工程中并没有这些资料。可通过利用GPS RTK技术来参照已收集和制作的地形图对选线和路径进行优化。

在选线时，使用GPS测量对线路路径有影响的地方，并测出坐标以及利用软件生成CAD图，使用微机进行路径调整，最终确定线路走径和各转角的坐标。值得注意的是，在选线的时候，各预计的转角位置要测量到1至两个点，以便控制转角的位置，使转角落在一个合适的位置。具体作业时在1∶50000或其他比例尺走径图上预设并选择好参考站点，使转角位置能被合理有效利用，每一个参考站都要完成一个以上的直线段定线及定位工作，同一直线段最好使用同一参考站。

2.2 应用于定位测量和定线测量

当路线选择好以后，工作人员就可以将输电线路的走向在地形图中绘制出来，并初步确定转角塔的位置。然后勘测人员会根据确定的塔位坐标进行定位测量和定线测量。

（1）定位测量。勘测人员利用GPS RTK技术的定位功能，根据塔位坐标将塔位点的坐标输入手簿中，GPS RTK系统就会自动的将塔位的实际位置显示出来。在测量的过程中，勘测人员能够利用首部上的收敛值，来确定放样点的定位精度。当放样点的定位精度达到相关的要求后，就可以停止观测了，然后把点位坐标储存起来。当测量区域没有干扰的时候，仪器在锁定5颗GPS卫星后，RTK测量在5s内就能获得固定解，这时手簿显示的收敛值能够真实的反映定位点；当测量区域有一定的干扰的时候，RTK测量需要几十秒甚至几分钟的时间去获得固定解，这时手簿显示的收敛值可能存在一定的误差，这就要求勘测人员认真负责的收集数据，并对观测质量认真审核，进而确保定位点的可靠性。

（2）定线测量。勘测人员可通过利用GPS RTK技术中的定线功能，把两个相邻的转角塔的坐标输入到电子手簿中，并建立出基准线。接下来系统就会显示出一个单位圆以及主线，同时还可以得出流动站的实际位置、流动站偏离主线的角度和主线之间的距离。勘测人员这时就可以依据主线的位置来调节流动站的位置，当主线和流动站重合之后，就可以确定相邻两个转角塔之间的直线塔位置。

2.3 应用于断面测量

断面测量是是对某一方向剖面的地面起伏特征进行的测量工作，它分为横断面测量和纵断面测量两种。横断面测量是沿着线路中心的垂直方向来施测各点地形变化状态的测量工作；纵断面测量是沿着线路中心线来施测各点地形变化状态的测量工作。输电线路的断面测量主要测定的是地貌、地物等特征点的高程和里程，不过对高程的精度要求不是很高，而且主要测定的是各特征点和输电线路导线之间的相对距离，因此可以使用GPS RTK技术快速地测定断面。

断面测量通常是和定线测量一起进行的，不需要另设基准站。用GPS RTK技术进行断面测量时，有以下两种方式进行测量。

（1）可以直接使用数据采集功能将特征点的坐标信息采集，再在内业数据处理的过程中将断面图输出。

（2）断面测量也可以通过RTK数据处理软件的断面测量功能模块进行。虽然不同品牌和类型的RTK在性能和使用上会有些不一样，但功能基本上是一样的。

2.4 应用于杆塔定位测量

杆塔定位就是依据排定杆塔的情况，到现场定出转角塔之间的直线桩并将其测设到已选定好的线路中心线之上，施工需要适当移动直线桩的位置，并确保直线桩适合同一耐张段的两个转角塔位处在同一直线上。

用RTK技术测量杆塔定位的方法和定线测量的方法类似，通常是在两个相邻的耐张杆塔间建立基准站，并使用流动站来测出所需直线段的两端点坐标。在获得坐标信息之后，把所测得的两个端点的坐标信息作为直线的两个点，再把该直线当成参考线使用。在电子手簿中输入所测到的杆塔位置信息和端点坐标信息以后，就会生成一个折线文件，这个折线文件包含了各杆塔位桩点的坐标。然后依循折线文件之中的杆塔位桩点的坐标和RTK实时导航的指示，就可以测设出各个杆塔位桩，把它们标定下来。

3 GPS RTK技术在测量中的注意事项

（1）准备充分，摸清仪器特性。使用GPS RTK技术进行测量时，在各种条件下反复实验，掌握仪器的各种特性。

（2）注重基准位置的选择。在测量中，基准站尽量设置在点位较高的控制点上，还要尽量避开其它无线电源的干扰，以便能够更好的接收卫星信号。

（3）保证测量区域坐标转换参数的正确、可靠。测量过程中，转换参数的好坏直接影响到RTK的测量精度，要严格控制好转换参数的控制点的精度和分布。

（4）在RTK测量困难区域，选择合理的作业流程。在城市房屋密集或山区树林较密的地方使用RTK测量时，可能存在信号时好时坏、初始化较慢且容易丢失、测量精度不高以及测量用时较长等情况。对于此类问题，可以把基站点设置在较为开阔的地方，电台功率调大、流动站天线架高和使用电台中继站等方法进行解决。

4 结束语

GPS RTK技术有着测量精度和效率高以及覆盖面广等特点，广泛的应用与输电线路的测量中，对输电线路建设的作用越来月明显。而且随着科学技术的发展和进步，GPS RTK技术也在不断的发展、成熟，利用好GPS RTK技术可以极大地提高我国输电线路的建设水平，促进电力事业的发展，更好的造福于人们，提升他们的生活质量。

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P228.4

A

2095-2066（2016）35-0102-02

2016-11-23

熊俊（1987-），男，本科，主要从事输电线路运检工作。