探析GPS在架空輸配電線路設(shè)計(jì)中應(yīng)用 探析GPS在架空輸配電線路設(shè)計(jì)中應(yīng)用 摘 要：GPS和傳統(tǒng)的測(cè)量工作相比，具有工作效率高、使用人數(shù)少、定位時(shí)間短、操作簡(jiǎn)單、全天候工作、定位精度高、測(cè)站之間無(wú)需通視等優(yōu)點(diǎn)。因此，將GPS應(yīng)用在架空輸電線路測(cè)量中，能夠?yàn)榧芸蛰旊娋€路設(shè)計(jì)提供可靠、準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)信息，顯著的提高架空輸電線路的設(shè)計(jì)精度。文章分析了GPS系統(tǒng)的組成、工作原理以及特點(diǎn)，然后以某110kV架空輸電線路為例，探析了GPS在架空輸電線路設(shè)計(jì)中的實(shí)踐應(yīng)用，以供參考。 關(guān)鍵詞：GPS；架空輸電線路設(shè)計(jì)；應(yīng)用 中圖分類號(hào)：TM726 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 前言 GPS即全球定位系統(tǒng)是隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的開(kāi)展而形成的新一代精密衛(wèi)星定位與導(dǎo)航系統(tǒng)。近年來(lái)，GPS系統(tǒng)被廣泛的應(yīng)用在國(guó)民生活的各個(gè)領(lǐng)域中，并且發(fā)揮了至關(guān)重要的作用。通過(guò)將GPS應(yīng)用在架空輸電線路設(shè)計(jì)中，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)架空輸電線路的全覆蓋、全天候測(cè)量，并快速的為架空輸電線路設(shè)計(jì)提供精確的三維坐標(biāo)，這對(duì)提高架空輸電線路設(shè)計(jì)的效率和準(zhǔn)確性具有至關(guān)重要的作用。 一、GPS系統(tǒng)的組成、工作原理以及特點(diǎn) 1 GPS系統(tǒng)的組成 GPS系統(tǒng)由三個(gè)獨(dú)立的局部組成，分別為：用戶設(shè)備局部，接收GPS衛(wèi)星發(fā)射的信號(hào)，承當(dāng)獲得必要的定位信息以及導(dǎo)航信息，并通過(guò)數(shù)據(jù)分析和處理，完成定位和導(dǎo)航的任務(wù)；地面制成系統(tǒng)，主要包括5個(gè)檢測(cè)站、3個(gè)注入站、1個(gè)主控站；空間局部，假設(shè)干個(gè)工作衛(wèi)星以及備用衛(wèi)星。 2GPS系統(tǒng)的工作原理 GPS系統(tǒng)是衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)，該系統(tǒng)的工作原理表現(xiàn)為：將GPS接收裝置安裝在要求的某一個(gè)位置點(diǎn)，GPS衛(wèi)星發(fā)出導(dǎo)航電文，由GPS接收裝置接受三顆或者三顆以上GPS衛(wèi)星發(fā)射的導(dǎo)航電文，通過(guò)各種復(fù)雜的數(shù)學(xué)計(jì)算以及數(shù)據(jù)處理，計(jì)算出某一時(shí)刻時(shí)，GPS接收裝置到達(dá)GPS衛(wèi)星的距離，當(dāng)計(jì)算出兩者之間距離的同時(shí)，通過(guò)接收衛(wèi)星星歷能夠得到某個(gè)位置的空間坐標(biāo)。在使用的坐標(biāo)系統(tǒng)中，GPS系統(tǒng)常用的坐標(biāo)系統(tǒng)包括兩種，一種為空間固定坐標(biāo)系統(tǒng)，另一種為地固坐標(biāo)系統(tǒng)，根據(jù)實(shí)際需求可以進(jìn)行坐標(biāo)系的相互轉(zhuǎn)換，以便于更好的表示控制點(diǎn)的位置。 3 GPS系統(tǒng)的特點(diǎn) GPS系統(tǒng)的特點(diǎn)主要包括：全天候作業(yè)、操作簡(jiǎn)單方便、提供三維坐標(biāo)、觀測(cè)站之間不需要通視、抗干擾能力強(qiáng)、定位速度快、精確度高、功能多、適用范圍廣、全球連續(xù)覆蓋等。 二、GPS在架空輸電線路設(shè)計(jì)中的應(yīng)用 1應(yīng)用實(shí)例 文章以某架空輸電線路工程為例，該架空輸電線路為110kV雙回輸電線路，線路全長(zhǎng)為20km，由于該架空輸電線路的距離非常長(zhǎng)，所以沿途經(jīng)過(guò)了森林、河流、山地等眾多地形，如果采用人工測(cè)量的方式，不僅會(huì)增加測(cè)量人員的工作強(qiáng)度，在一些危險(xiǎn)的地形還會(huì)威脅測(cè)量人員的生命平安，并且人工測(cè)量的準(zhǔn)確度相對(duì)較低，并不能夠滿足架空輸電線路設(shè)計(jì)的相關(guān)要求。 2 GPS在架空輸電線路設(shè)計(jì)中應(yīng)用的要點(diǎn)分析 2.1GPS設(shè)備安裝的位置應(yīng)該根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的具體狀況，由于基準(zhǔn)站是固定不動(dòng)的，不能保證基準(zhǔn)站的無(wú)線電波和移動(dòng)站保持緊密的聯(lián)系，為了能夠更好的接收衛(wèi)星信號(hào)，并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行及時(shí)的矯正，保證基準(zhǔn)站的無(wú)線衛(wèi)星信號(hào)的傳輸質(zhì)量，應(yīng)該選擇無(wú)強(qiáng)電磁干擾、上空視野開(kāi)闊的地方設(shè)置基準(zhǔn)站。 2.2在設(shè)計(jì)的過(guò)程中，設(shè)計(jì)單位應(yīng)該對(duì)架空輸電線路進(jìn)行線路勘察和定線，對(duì)設(shè)計(jì)方案的可行性、經(jīng)濟(jì)性等進(jìn)行綜合的比擬，確定設(shè)計(jì)方案之后，精確的定位出線路。 2.3施工單位應(yīng)該嚴(yán)格的按照設(shè)計(jì)單位的原始樁位對(duì)線路進(jìn)行復(fù)測(cè)，因此施工單位必須新設(shè)計(jì)線路上的兩個(gè)原始樁位的具體位置，移動(dòng)站由專業(yè)的操作人員移動(dòng)并進(jìn)行測(cè)量。 2.4如果線路測(cè)量中出現(xiàn)交叉跨越點(diǎn)的需增釘輔助樁、增加樁位前后的方向樁、補(bǔ)釘喪失的直線樁等狀況時(shí)，應(yīng)該采集所有線路兩端樁點(diǎn)的坐標(biāo)，并把手簿設(shè)計(jì)成線路放樣的模式，再利用放樣指示功能，通過(guò)操作移動(dòng)站就能夠方便的進(jìn)行左右、前后移動(dòng)，根據(jù)相關(guān)的設(shè)計(jì)資料找出需要的樁位，根據(jù)測(cè)量現(xiàn)場(chǎng)的具體狀況以及工作目標(biāo)增加輔助樁以及方向樁。 2.5對(duì)交叉障礙物進(jìn)行測(cè)量的過(guò)程中，利用設(shè)備放樣指示功能確定線路障礙物的范圍以及走向，根據(jù)相關(guān)的設(shè)計(jì)要求確定允許的平安距離。對(duì)障礙物進(jìn)行碎部點(diǎn)采集，通過(guò)對(duì)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，能夠準(zhǔn)確的算出障礙物是否被撤除，并且還能夠計(jì)算出障礙物被撤除的面積。 2.6在實(shí)際應(yīng)用的過(guò)程中，在任何位置都能夠調(diào)出已經(jīng)輸入的線路的名稱，例如輸入M航點(diǎn)，導(dǎo)航功能就能夠準(zhǔn)確的找出所在位置線路的方向以及大概的距離，還可以根據(jù)導(dǎo)航系統(tǒng)提供的公路導(dǎo)航頁(yè)面、羅盤(pán)導(dǎo)航頁(yè)面、地圖頁(yè)面以及其他信息頁(yè)面確定前景的方向以及距離，這樣能夠輕松的找到M航點(diǎn)的位置。 3 GPS在架空輸電線路設(shè)計(jì)中的應(yīng)用效果 GPS在架空輸電線路設(shè)計(jì)中的應(yīng)用效果主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：GPS測(cè)量能夠精確的獲得被測(cè)地點(diǎn)的三維坐標(biāo)，并提供準(zhǔn)確的定位數(shù)據(jù)，其高程精度能夠到達(dá)四等水準(zhǔn)，能夠滿足架空輸電線路測(cè)量的實(shí)際需求；測(cè)量無(wú)時(shí)間限制，GPS系統(tǒng)能夠進(jìn)行全天候作業(yè)，并且能夠在任何時(shí)間、任何地點(diǎn)進(jìn)行觀測(cè)，同時(shí)具有衛(wèi)星點(diǎn)數(shù)量多、分布均勻等特點(diǎn)，并且不受天氣狀況的影響，可能在任何時(shí)間段進(jìn)行測(cè)量；測(cè)站之間不需要通視，GPS測(cè)量的選點(diǎn)工作更加方面和靈活，不需要測(cè)站之間的相互通視，僅需要根據(jù)測(cè)量的實(shí)際需求，確定定位點(diǎn)即可；儀器的操作非常簡(jiǎn)單，操作人員只要在開(kāi)機(jī)后設(shè)定參數(shù)，并量取天線的高度之后，接收機(jī)能夠進(jìn)行自動(dòng)觀測(cè)以及記錄相應(yīng)的測(cè)量數(shù)據(jù)；其五，測(cè)量的時(shí)間非常短，在進(jìn)行GPS測(cè)量的過(guò)程中，動(dòng)態(tài)相對(duì)定位的時(shí)間僅為幾秒鐘，靜態(tài)相對(duì)定位的時(shí)間雖然長(zhǎng)一些，但是也不會(huì)超過(guò)20min，并且隨著GPS系統(tǒng)的不斷改良和完善，軟件系統(tǒng)的不斷更新，GPS定位測(cè)量的時(shí)間將會(huì)不斷的縮短，測(cè)量精度也會(huì)不斷的提高。 結(jié)語(yǔ) 總而言之，由于GPS系統(tǒng)具有的眾多優(yōu)勢(shì)，通過(guò)將GPS應(yīng)用在架空輸電線路設(shè)計(jì)中，不僅能夠顯著的提高電力系統(tǒng)在線測(cè)量的效率和質(zhì)量，還有效的降低了測(cè)量工作人員的工作強(qiáng)度，能夠充分的滿足架空輸電線路設(shè)計(jì)的實(shí)際需求。 參考文獻(xiàn) 【1】陳磊，王建新.GPS在架空輸配電線路設(shè)計(jì)中的應(yīng)用J.硅谷，2021：140. 【2】張付.GPS技術(shù)在電力線路測(cè)量中的應(yīng)用J.中國(guó)科技博覽，2021：125-126.