基于全站仪在高压输电线路档距及弧垂测量的应用探究

摘 要：高压输电线路档距与弧垂测量是一项技术型工作，需要采用特定的测量工具和技术。同普通测量仪器对比，全站仪测量具有多方面的优势。文章分析了全站仪在高压输电线路档距与弧垂测量中的应用，并分析了其优势。

关键词：全站仪；高压输电线路；档距；弧垂测量；方法；优势

全站仪作为全新的测量仪器应用于高压输电线路档距与弧垂测量中，能够给发挥多方面的优势。提升测量精准度，控制测量误差，提高测量效率。

1 高压输电线路档距与弧垂测量的科学方法

（1）档距测量。档距测量一般采取直接法、间接法相互配合的模式，实际测量过程：a.钢尺直接测量。测量人员利用钢卷尺来测量母线横梁中的档距，该测量法的优势体现为：直接、迅速、获得更准的结果。然而，由于现实测量中钢尺较重可能遭受其他因素的干扰，测量准确度难保，误差较大。特别是高空测量时，测量人员需要承受巨大钢尺重量，任务较重，测量效率低下。b.碳素钢丝间接测量。该测量则是在d=2mm的钢丝的辅助下，使其拴在母线横梁，紧紧牢固两侧，在紧线器的帮助下来紧缩钢丝，从而确保测量的客观度、精准度，然而，现实测量中依然存在局限性，易遭遇受力状态的干扰，而且由于张力差异较大，很容易影响测量的精准度。一般适合档距范围小于60m的测量。（2）弧垂测量法。一般参照送电线路图纸内部塔位资料来对应观察档的弧垂值，弧垂值则应根据观测档所处耐张段的档距，以及紧线状态下的温度来对应查询、选定。同时，结合观测档的档距来对应计算，在这一过程中必须照顾到观测档内是否存在耐张绝缘子串。对于弧垂的观测也要采取特殊的方法，例如：异长法、平时法、等长法等，最经常应用的方法为角度法，不同方法适合不同的应用条件，例如：如果架空线悬挂点有着较大的高差、档距也大，则适合利用平视法对弧垂进行观测。

2 全站仪在高压输电线路弧垂测量中的应用

2.1 高压输电线路工程概况

此输电线路工程为高压工程，需要对该线路的纵面、横断面加以测量，前者是顺着线路中线方向以特定距离为界来测出其高程点，当出现高度起伏变化时设下高程点；后者的测量则是沿着垂直线路中线方向的坡度对应测出高程点。整个线路的测量体现为高程测量。此高压输电线路所处地区地形复杂、崎岖不平，线路高程出现较大变化，传统的水准仪无法应用，已形成较大的测量误差。

2.2 经纬仪与全站仪测量中的应用

经纬仪则能相对克服地形难题，但是，测量精度却得不到保证，因为有较大的计算量，计算不准容易影响精度。全站仪测量一方面能够可否坡度地形的干扰，另一方面也减少了计算工作量，也无需过多的测量人员的参与。通常只需设置两点，就能获得坡度变化点的空间坐标模型，通过测量两个特殊点之间的高差，从而获得多方面的重要数据信息，具体操作过程为：让仪器对准棱镜，就能得出二者之间的距离以及高差。这一操作中需要键入重要数据，例如：仪器高度值、棱镜高度等，从而获得较为精准的高程数值。为了确保测量效率，应该保持棱镜于杆上高度，从而提升测量效率。

全站仪在实际的高压输电线路测量中的应用，其最显著的特点为：依托于数据采集功能来测出其三维坐标，从而确保高程点与平面处于同一位置。实际的测量过程中是依托于全站仪的三维坐标模型来对横面、纵面等加以测量，而且两个断面的测量一般同步进行。

全站仪的应用减少了对人工的依赖，只需把仪器架安装于已知点，各个棱镜同步设点，通过对所设棱镜进行观测，在对应记录下数据，就能得到测量结果，过程简单、方便操作。通常来说，一个测站能够负责测出多个横断面，确保了测量工作效率，然而，通常需要较多的预期准备，前期室内准备工作包括：利用计算机下载全站仪所采集的三维坐标，再利用绘图软件来处理三维坐标点，通过观察图中不同点的高程以及不同点与中桩之间的距离，将重要数据传输至横断面、纵断面表内。总体来看，全站仪测量相对简单、易操作，能够确保测量精度。

全站仪测量法的主要优势为：高精度，精度达到1毫米，控制高危作业数量，无需过大的劳动强度，无需断电可以直接测量，测量误差较小。

该测量方法的使用中需要注意的是，应该尽量避开阳光强烈的天气，因为测量仪器在强阳光下可能遭到破坏，同时也影响测量效果。而且正式测量前必须确保对母线设计图做出细致、深入的了解，熟悉档距的分布，实际测量过程中要及时做下数据记录。

3 母线弧垂的测量方法

软母线弧垂测量质量影响着整个母线系统的施工，要确保测量精准度，实际的测量方法主要包括：钢尺测量法、张力测量以及全站仪法等。

（1）钢尺测量法的测量优势在于容易操作，便于实施，无需过于复杂的计算，不良之处在于实际测量中的钢尺可能遭受风力袭击，影响测量精准度，一般只适合弧垂小于25m的测量。（2）张力测量。其优势体现在能够更加直接地获取测量数据，不足依然体现在钢卷尺可能遭遇风力破坏，拉紧度存在差异，而且测量过程中钢尺不平顺，从而出现测量误差。一般适合于档距小于50m的弧垂。（3）全站仪测量。具体的操作流程为：第一步，在挂线A与导线B的天底A'与B'，再把反射棱镜安装与A'，让全站仪放在一个开阔平台的区域，对应键入重要信息，反射棱镜高度VA，记下倾斜角α1，与反射棱镜对齐对应测出距离，通过转动望远镜，可以清晰地呈现出目标点与地面之间的距离，也就是高度HA，把反射棱镜配置于B'，再对应调整棱镜高度，再同样键入反射棱镜高VB，对应呈现出目标点到地面之间的距离HB，弧垂f=HA-VA-（HB-VB），如图2。

全站仪测量法显著优势体现在：确保了测量精准度，无需复杂计算，然而缺陷体现在：被测点无法精准定位，而且此方法依然有一定的测量适用范围，特别是当目标点与地面之间有一定距离时。

4 结束语

同传统测量技术相比，全站仪应用于高压输电线路档距与弧垂测量中具有一定的优势和特殊的意义，最主要的是能提高测量精度，减少测量误差，同时，减少了对人工人力的依赖，削减了复杂的数据计算，能够达到预期的测量效果。

参考文献

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