电力线路带状地形及横断面测量技术探讨

工程技术
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传统的电力线路勘测工作辛苦且繁琐，存在着勘测周期长、工作效率低等诸多问题。

从经纬仪的偏角法，全站仪的极坐标法，设置基站并采用电台通讯的常规RT K测量到目前基于C O R S 的网络RT K实时放样，最大限度地减轻电力线路勘测工作量、提高电力线路勘测效率和勘测精度，一直是电力线路勘测工作者孜孜以求的目标。

CORS应用于电力线路工程测量，主要包括采用网络RT K 进行带状地形图的绘制，电力线路中线的测设，电力线路纵、横断面图测量等。

在此次试验中由于时间有限，没有对电力线路工程的整个测
量过程进行试验，重点介绍了电力线路中线的定线测量和电
力线路的纵横断面测量的过程、数据的处理并进行了精度分析。

1 工程概况
笔者所在单位对某电力线路进行了定线测量、纵断面测
量、施工控制点测量等测量工作。

该工程是某市重点项目之一。

测区内地势平坦，交通方便，但沿途建筑物较密集，车流量较大，通视条件不好。

采用常规方法测量工作任务重、效率低。

2 测量内容
2.1 绘制大比例尺带状地形图
传统的碎部测量是根据测区内已有的图根控制点使用全站仪进行测图。

在测量过程中要求控制点与碎部点要通视，当某待测碎部点与测站点不通视时需要临时支点或将仪器搬至下个图根控制点上再测一该碎部点。

在地形条件复杂、建筑物密集的测区搬站次数较多，工作效率低下。

常规R T K 测量需要将参考站安置在精度较高的已知坐标点上，当测区内无控制点时使用起来很不方便。

常规RT K测量是利用临时的单个参考站向流动站发送差分信息的，一旦参考站发生错误或者出现故障，流动站的点位精度得不到保障。

而且常规RT K 测量的流动站点位精
DOI：10.16660/ k i.1674-098X.2016.15.027
电力线路带状地形及横断面测量技术探讨
田乐萌
（中国电力工程顾问集团西南电力设计院有限公司 四川成都 610021）
摘 要：CORS应用于电力线路工程测量，主要包括采用网络RTK进行带状地形图的绘制，电力线路中线的测设，电力线路纵、横断面图测量等。

该文分析了CORS线路勘测的主要内容，进而详细研究了外业施测的内容，最后探讨了观测数据的分析思路，证明了CORS测量满足线路勘测的要求。

关键词：CORS 线路 工程测量 观测数据分析中图分类号：P258
文献标识码：A
文章编号：1674-098X(2016)05(c)-0027-03
图1 外业施测测量任务
桩号(水准)(RTK)△K0+00083.37383.3810.008K0+01383.38283.365-0.017K0+02083.37583.3790.004K0+04083.32483.3430.019K0+04283.27783.261-0.016K0+06083.19283.175-0.017K0+440………………K0+460
84.030
83.035
0.005
表1 中桩水准测量与RTK高程回采对比表
点号点类观测时间
(m)
(m)
平均值(m)平均值(m)T1相位02/13/201410：12：37 4 079 102.398 3415 115.708 5 4 079 102.395415 115.715T1-1相位02/13/201410：13：30 4 079 102.390 9415 115.720 8T2相位02/13/201410：16：10 4 079 102.477 7414 998.518 7 4 079 120.475414 998.514T2-1相位02/13/201410：17：33 4 079 102.472 2414 998.510 2T3相位02/13/201410：24：33 4 079 131.789 0415 507.794 0 4 079 131.788
415 507.789
T3-1
相位
02/13/2014
10：25：30
4 079 131.786 8
415 507.783 3
表2 施工控制点RTK观测表
. All Rights Reserved.
度随着参考站与流动站距离的增加而显著降低。

这种作业模式的服务范围一般不能超过10 k m。

GN S S网络RT K技术打破了常规RT K中流动站和参考站距离较近的限制，增大了流动站与参考站的作业距离。

用户作业范围可由最多20 k m扩大到50～70 k m甚至更远。

并且能够完全保证精度。

利用CORS下网络RT K进行测图，真正意义上的改变了传统的/先控制后碎部，，的测图模式。

这种作业模式是利用几个永久性的参考站同时向流动站发送差分信息，极大地提高了流动站点位精度。

理论上整网范围内的流动站点位精度是相同的，与此同时差分服务范围扩展到网外60 k m。

在一些旧线路改造工程中，在精度要求允许的情况下可以将GN S S天线和数据电台天线固定在机动车上，只需机动车沿着原有电力线路连续地行走即可完成测量工作，这样大大地提高测量速度，减轻外业测量的劳动强度。

2.2 电力线路中线测设
在完成电力线路线形图上定线后，需将电力线路中线在地面标定出来。

传统的放样方法是根据电力线路的设计参数计算出中桩的桩号和设计坐标(一般每隔20 m或50 m及其倍数设立一个整桩，在地形变坡地，曲线的主点处，土质变化及地质不良地段，与己有建筑物、构筑物相交的地方设立加桩。

)然后将全站仪安置在控制点上进行放样。

这种放样方法需要控制点与放样点之间通视，放样点的误差不均匀。

采用CORS下网络RTK放样，只需将中线桩点的坐标输入GN S S手簿中，系统就会定出放样的点位。

由于每个点的测量都是独立完成的，不会产生累积误差，各点放样精度趋于一致。

因此运用网络R T K放样真正实现了单机作业，测量员只要手持GN S S接受机就可独立完成电力线路中桩测设。

2.3 电力线路纵横断面测量
电力线路中线测量完成以后，还必须进行电力线路纵、横断面测量。

纵断面测量是测定各中桩地面高程并绘制电力线路纵断面图，用于路线的纵坡设计;横断面测量是测定各中桩处垂直于中线的地形起伏状态并绘制横断面图，用于路基设计、土石方计算和施工时的边桩放样。

传统的电力线路纵断面测量方法是在设计电力线路沿线布设临时水准点，这些临时水准点和国家级水准点构成附合水准路线，利用水准仪测出两水准点之间的高差，在满足闭合差允许范围内进行平差计算得出临时水准点的高程;随后把这些已知高程的临时水准点作为起算点，通过水准测量的方法计算出各中桩的高程。

这种作业模式施测过程中测站较多，特别是在地势起伏较大的地区测量，工作量相当繁重。

利用全站仪具有三维坐标测量的功能，在中桩放样过程中就顺便测量出中桩的高程，避免了重复测量工作。

在测量过程中需要测站点和待测点需要通视，在地形复杂的地区也存在搬站测数较多的问题。

采用CORS下的网络RTK技术改变了传统的测量模式，电力线路中线确定后，根据采集的中线桩点坐标通过绘图软件便可绘出电力线路纵横断面图。

加拿大魁北克省交通厅用特制的汽车实施GNS S RTK动态测量绘制电力线路断面，获得良好效果。

与传统方法相比，在精度、经济、实用各方面都有明显优势。

3 外业施测
在施测前制定了测量方案。

包括依据有关标准指出作业方法和技术要求、保证质量的主要措施和要求等，投入仪器设备：LEICA GX1230 GNS S双频接收机1台，N IKON全站仪(2＂)1台，D S3水准仪1台。

完成了以下具体测量任务(图1)。

(1)电力线路中线测设：根据电力线路现状边线进行内业解算电力线路中线桩号和中桩坐标,每隔20 m解算一个中桩，在单位门口，地形变坡地，有电力线路相交的地方进行加桩。

利用网络RTK的放样功能将上述解算的点放于实地，用全站仪进行坐标回采，差值均在±5 c m内。

(2)纵断面测量：是在中线测设的基础上进行的。

以测区附近已有四等水准点为高程起算点，按照图根
水准的精度要求(附合线路闭合差≤(m m)，为附合路线长度(km)，沿中桩逐桩布设为附合水准路线经过平差计算后得出施测桩位的地面高程。

测量完毕将同一个中桩点的水准高程和RT K采集高程作比较，差值均在±4 c m内。

差值大的应分析原因，防止粗差出现。

(3)施工控制点测量：利用RTK的数据采集功能，在相交电力线路口施工范围外选择了4个施工控制点。

施工控制点采用三脚架方式独立测量两测回取平均值，每次观测历元数不应少于30个，两次测量平面坐标分量差值不应>±2 c m，如果超限应重新测量。

测量完毕应用全站仪对控制点距离进行检测，检测相对误差不应>1/4 000。

4 观测数据分析
观测完成后，对观测数据进行了以下3项的对比。

通过表1可以看出：用R J K放样中桩后用全站仪回采纵
项目
点号
坐标(m)坐标(m)理论距离(m)检测距离(m)相对误差
T1 4 079 102.395415 115.715
118.587118.5891/59 294 T2 4 079 120.475414 998.514
T3 4 079 131.788415 507.789
123.415123.4191/30 854 T4 4 079 008.399415 505.251
表3 施工控制点距离检测表
（下转30页) . All Rights Reserved.
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坐标差值X
∆最大值为0.020 m，横坐标差值Y
∆最大值为0.012 m，点位误差最大值出现在桩号为k0+22处，最大误
差为 m，满足点位误差值均在±5 c m
通过上表可以看出：在测设完中桩，通过RT K回采中桩高程与经水准点联测平差计算后出的高程比较，高程差值最大值出现在桩号为k0+380处，最大值为-0.025 m，满足差值均在±4 c m内的要求。

在该次试验中RT K高程测量的高精度取决于该市似大地水准面模型的建立。

通过表2、表3可以看出：用RTK对施工控制点独立测量
两测回后，两次观测值差值最大值出现在T1处，最大值
为
14.4m
= m m，满足两次测量平面坐标分量差值均不应>±2 c m的要求。

对控制点坐标取其平均值后，通过坐标反算计算出T1～T2、T3～T4的距离，随后用全站仪对控制点距离进行检测，相对误差最大值出现在边T3～T4处，最大值为1/30 854。

相对误差均满足不应>1/4 000的要求。

参考文献
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电力安装企业必须结合自身运营情况，施工人员已有水平，从不同角度入手对其展开针对性地培训，对他们进行再教育学习，学习相关法律法规，电力安装的专业知识等，掌握最新的电力安装技术，促使施工人员具备较强的沟通能力、电力安装能力，帮助电力企业获取最大化的经济效益。

电力企业要提高管理人员的综合管理能力，比如目标管理、施工方案设计、开展技术指导，提高一线电力安装施工人员操作技能，要强化他们安全施工意识，电力安装施工中能够严格遵循工程质量控制标准、相关法律法规等，为提高电力安装整体质量做好铺垫。

此外，还要多角度强化工作人员的全局质量安全意识、服务意识，树立“质量第一、预防为主”的观念，充分调动各岗位工作人员工作积极性、主动型，以用户基本需求为基点，达到经济与社会效益的统一。

2.3 健全质量管理体系、质量责任制
电力安装工程施工企业必须综合分析各方面影响因素，完善质量管理体系、质量责任制，明确不同岗位工作人员职责，将其落到实处，有效防止权与责混淆，确保电力安装施工各环节顺利进行，要全方位分析各工程项目的性质、特点，制定可行的质量保证计划、施工方案等，确保电力安装施工顺利进行。

此外，施工企业必须意识到电力安装新工艺、新技术的重要性，健全质量考核机制，完善电力安装操作要求、工艺流程等，进一步提高电力安装质量和管理质量。

2.4 加强电缆与电线敷设质量控制
在电力安装工程的施工中，施工人员必须围绕相关标准规范，合理敷设电缆、电线。

通常情况下，其中的回路和电压不同电线需要分开进行穿线，如果是在相同交流回路中，敷设的电线必须穿过金属导管。

在相同建筑物中，接电线、火线等颜色必须相同，黄绿相间的电线大都为保护地线，淡蓝色电线大都为零线，相线颜色较多，比如，黄、红，主要是为检修电线提供便利。

在管内穿线过程中，要结合敷设电线具体数量、直径，选择适宜的线管，避免管内敷设过多的电线，要在线管上套上护口。

在安装导线的时候，还要以线径为媒介，借助专业的剥线钳剥线。

如果在电缆、电线敷设中，发现螺旋接线不牢固、线芯裸露在外，要合理使用接线钳完成接线。

2.5 加强高压开关柜安装、低压配电柜电击保护的质量控制
就高压开关柜的安装来说，必须保证安装场地干净，建筑墙面施工结束后才能进行。

在安装之前，必须按照相关规定，认真检查开关柜金属框架接地，看其是否存在安全隐患，做好标识工作，开关柜之间线路、线对接间的绝缘电阻值必须满足相关要求。

还要全方位检查盘柜，看其是否存在损坏件，还要认真检查相关结构的安全连锁装置，看其是否完好，检查中心线、回路辅助开关的切换接点等，看其是否牢固。

此外，还要动态控制低压配电柜电击保护质量，要根据动力柜、照明柜等特点，采取可行的安装电击保护对策和外部保护导体顺利连接，必须将和外部导体相连的端子准确安装在照明柜、低压配电柜等内部的保护导体上，内部保护导体横截面必须满足相关规定。

相应地，下面是导体最小截面积尺寸参照表2。

3 结语
总之，电力安装施工企业必须把电力安装工程放在核心位置，充分意识到其施工质量和施工人员乃至用户生命财产安全紧密相连，必须加强施工质量控制，多层次提高施工人员的综合素质，健全质量管理体系，制定合理的质量责任制，加强电缆、电线敷设、高压开关柜等质量控制，全方位控制电力安装工程施工周期，做好现场检查、质量抽检工作，减少电力安装施工成本，实现最大化的经济效益，促进新疆地区经济持续发展。

参考文献
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