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南方(GPS)RTK在輸電線路測量中應用圖文詳細說明

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01、RTK測量系統設備的認識

測量系統主要由主機、手薄、電臺, 配件組成, 如下圖:

1.1主機

正面

背面

主機儀器底部

Ø 五針介面:主機用於與外部資料鏈連接, 外部電源連接

Ø 九針串口:用來連接電腦傳輸資料, 或者用手簿連接

Ø 防水圈:防止水及其其他液體進入

Ø 通信模組:安裝UHF電臺, GPRS(3G/CDMA可選配)通信模組

Ø 連接螺孔:用於固定主機於基座或對中杆

Ø 手機卡槽:在使用網路模組時, 安放手機卡

控制台

◆指示燈在面板的上方, 從左向右依次是“狀態指示燈”, “藍牙指示燈”, “內置電池指示燈”和“資料鏈指示燈”, “衛星指示燈”, “外接電源指示燈”。

指示燈含義:

靜態模式:

靜態模式工作時的指示燈

移動站模式:

移動站內置電臺模式工作時的指示燈

移動站網路模式工作時的指示燈

移動站網路模式工作時的指示燈

基準站模式:

基準站網路模式工作時的指示燈

基準站外置模式工作時的指示燈

模式查看及切換

! 此時為模式狀態下指示燈含義, 不需要考慮“工作狀態”下指示燈所含有的“狀態”、“藍牙”、“內置電池”、“資料鏈”、“衛星燈”、“外接電源”的含義

模式切換

以移動站電臺模式為例

1、進入模式選擇狀態:功能鍵 F+電源鍵 P 同時長按,等六個燈都同時閃爍

2、模式確定:按 F 鍵選擇本機的工作模式,當 STA 燈亮時按 P 鍵確認(如圖 2-4)如選擇移動站工作模式

3、資料鏈選擇:等 3 秒鐘後電源燈正常(常亮),長按 F 鍵等綠色指示燈開始閃爍放開 F 鍵(聽到第三聲(必須連續)響後放手即可),按 F 鍵進行選擇資料鏈,當綠色指示燈在 DL(電臺)上閃爍時,按一下電源鍵 P 確定。待主機設置好後,可按一下功能鍵 F 查看此時的工作模式及資料鏈是否設置正確。

1.2手薄

正面

背面

鍵盤

1.2.1 藍牙連接

需要將主機開機並在動態模式(移動或基準站),然後對S730手簿進行如下設置:

1、.“開始”→“設置”→“控制台”,在控制台視窗中按兩下“Bluetooth設備屬性”。

2、 在藍牙裝置管理員視窗中選擇“設置”,選擇“啟用藍牙”,點擊“OK”關閉窗口。

3、點擊“掃描設備”,開始進行藍牙設備掃描。如果在附近(小於12m的範圍內)有可被連接藍牙設備,在“藍牙管理器”對話方塊將顯示搜索結果。 注:整個搜索過程可能持續10秒鐘左右,請耐心等待

4、選擇“S82…”資料項目,點擊+按鈕,彈出“串口服務”選項,按兩下“串口服務”,在彈出的對話方塊裡 選擇串口號,一般是從1-8,任選一個

1.2.2 軟體安裝與連接

針對不同行業的測量應用量身定制專業測繪軟體:“工程之星”、 “電力之星”、 “測圖之星”、 “導航之星”等。現在以工程之星軟體為例工程之星軟體是S82測量系統的專用軟體(因為一般手薄都會裝工程之星,然後再安裝其他軟體,因為我們主要針對電力工程,所以後面單獨介紹電力之星),主要用於觀測點的採集計算。 安裝萬工程之星後進行如下設置。

Ø 打開工程之星軟體,進入工程之星主介面。點擊“提示”視窗中的“OK”。

Ø “ 配 置 ” → “ 埠設置 ” , 在 “ 埠配置 ” 對 話 框 中 , 埠選 擇 “ com1 ” ,與之前連接藍牙串口服務裡面的串口號相同。點擊“確定”。如果連接成功,狀態列中將顯示相關資料。如果連不通,退出工 程之星,重新連接(如果以上設置都正確,此時直接連接即可)。手簿與主機連通之後可以做後續測量。

1.3外掛電臺

電臺外型

主機介面

主機介面:5針插孔,用於連接GPS接收機及供電電源

天線介面

天線介面:用來連接發射天線

控制台

控制台:控制台指示燈顯示電臺狀態,按鍵操作簡單方便,一對一介面能有效防止連接錯誤。

功率開關

功率開關:開關調節電臺功率,面板上AMP PWR燈指示電臺功率高低,燈亮為低功率,燈滅則為高功率。

1.4電臺發射天線

電臺天線

1.5其他主要配件

差分天線

Y型資料線

電臺Y型資料線:多用途電纜是一條“Y”形的連接線,是用來連接基準站主機(五針紅色插口),發射電臺(藍色插口)和外接蓄電池(紅黑色夾子)。具有供電,資料傳輸的作用。

多用途資料線

主機多用途資料線:多用途通訊電纜的作用是連接接收機主機和電腦,用於傳輸靜態資料和主機內嵌軟體的升級。

手簿托架

02、 靜態作業

GPS測量的作業方案是指利用GPS定位技術,確定觀測站之間相對位置所採用的作業方式。不同的作業方案所獲取的點座標精度不一樣,其作業的方法和觀測時間亦有所不同,因此亦有不同的應用範圍。測量型GNSS接收機作業方案主要分為兩種:靜態測量和RTK動態測量(包括基準站和移動站)。下面分別予以介紹。

Ø測試環境要求

①觀測站(即接收天線安置點)應遠離大功率的無線電發射台和高壓輸電線,以避免其周圍磁場對GPS衛星信號的干擾。接收機天線與其距離一般不得小於200m;

②觀測站附近不應有大面積的水域或對電磁波反射(或吸收)強烈的物體,以減弱多路徑效應的影響;

③觀測站應設在易於安置接收設備的地方,且視野開闊。在視場內周圍障礙物的高度角,一般應大於10°~15°,以減弱對流層折射的影響;

④觀測站應選在交通方便的地方,並且便於用其它測量手段聯測和擴展;

⑤對於基線較長的GPS網,還應考慮觀測站附近具有良好的通訊設施(電話與電報、郵電)和電力供應,以供觀測站之間的聯絡和設備用電;

2.1靜態測量簡介

Ø靜態測量:

採用三台(或三台以上)GNSS接收機,分別安置測站上進行同步觀測,確定測站之間相對位置的GPS定位測量。

Ø適用範圍:

建立國家大地控制網(二等或二等以下);

建立精密工程控制網,如橋樑測量、隧道測量等;

建立各種加密控制網,如城市測量、圖根點測量、道路測量、勘界測量等。

用於中小城市、城鎮以及測圖、地籍、土地資訊、房產、物探、勘測、建築施工等的控制測量等的GPS測量,應滿足D、E級GPS測量的精度要求。

2.2作業流程

2.2.1 測前

Ø 專案立項

Ø 方案設計

Ø 施工設計

Ø 測繪資料收集整理

Ø 儀器檢驗、檢定

Ø 踏勘、選點、埋石

2.2.2 測中

Ø 作業隊進駐

Ø 衛星狀態預報

Ø 觀測計畫制定

Ø 作業調度及外業觀測

2.2.3 測後

Ø 資料傳輸、轉儲、備份

Ø 基線解算及品質控制

Ø 網平差(資料處理、分析)及品質控制

Ø 整理成果、技術總結

Ø 專案驗收

2.3外業注意事項

1) 將接收機設置為靜態模式(詳見2.1.4),並通過電腦設置高度角及採樣間隔參數,檢查主機記憶體容量。

2) 在控制點架設好三腳架,在測點上嚴格對中,整平。

3) 量取儀器高三次,三次量取的結果之差不得超過3mm,並取平均值。儀器高應由控制點標石中心量至儀器的測量標誌線的上邊處。

4) 記錄儀器號,點名,儀器高,開始時間。

5) 開機,確認為靜態模式,主機開始搜星並衛星燈開始閃爍。達到記錄條件時,狀態燈會按照設定好採樣間隔閃爍,閃一下表示採集了一個曆元。

6) 測試完畢後,主機關機,然後進行資料的傳輸和內業資料處理。

2.4GPS控制網設計原則

1) GPS網一般應通過獨立觀測邊構成閉合圖形,例如三角形、多邊形或附合線路,以增加檢核條件,提高網的可靠性。

2) GPS網點應儘量與原有地面控制網點相重合。重合點一般不應少於3個(不足時應聯測)且在網中應分佈均勻,以便可靠地確定GPS網與地面網之間的轉換參數。

3) GPS網點應考慮與水準點相重合,而非重合點一般應根據要求以水準測量方法(或相當精度的方法)進行聯測,或在網中設一定密度的水準聯測點,以便為大地水準面的研究提供資料。

4) 為了便於觀測和水準聯測,GPS網點一般應設在視野開闊和容易到達的地方。

5) 為了便於用經典方法聯測或擴展,可在網點附近佈設一通視良好的方位點,以建立聯測方向。方位點與觀測站的距離,一般應大幹300米。

6) 根據GPS測量的不同用途,GPS網的獨立觀測邊均應構成一定的幾何圖形。圖形的基本形式如下:三角形網、環形網、星型網。

03 、RTK作業(電臺模式)

即時動態測量(Real time kinematic),簡稱RTK。 RTK技術是全球衛星導航定位技術與資料通信技術相結合的載波相位即時動態差分定位技術,包括基準站和移動站,基準站將其資料通過電臺或網路傳給移動站後,移動站進行差分解算,便能夠即時地提供測網站在指定坐標系中的座標。 根據差分信號傳播方式的不同,RTK分為電臺模式和網路模式兩種。先介紹電臺模式。

3.1基準站架設

基準站一定要架設在視野比較開闊,周圍環境比較空曠的地方,地勢比較高的地方;避免架在高壓輸變電設備附近、無線電通訊設備收發天線旁邊、樹蔭下以及水邊,這些都對GPS信號的接收以及無線電信號的發射產生不同程度的影響。

1) 將接收機設置為基準站外置模式

2) 架好三腳架,放電台天線的三腳架最好放到高一些的位置,兩個三腳架之間保持至少三米的距離;

3) 固定好機座和基準站接收機(如果架在已知點上,要做嚴格的對中整平),打開基準站接收機;

4) 安裝好電臺發射天線,把電臺掛在三腳架上,將蓄電池放在電臺的下方

5) 用多用途電纜線連接好電臺、主機和蓄電池。多用途電纜是一條“Y”形的連接線,是用來連接基準站主機(五針紅色插口),發射電臺(藍色插口)和外接蓄電池(紅黑色夾子)。具有供電,資料傳輸的作用。

3.2啟動基準站

第一次啟動基準站時,需要對啟動參數進行設置設置,設置步驟如下:

1) 使用手簿上的工程之星連接基準站

2) 操作:配置→儀器設置→基準站設置(主機必須是基準站模式)

3) 對基站參數進行設置。一般的基站參數設置只需設置差分格式就可以,其他使用默認參數。設置完成後點擊右邊的

,基站就設置完成了。

4) 保存好設置參數後,點擊“啟動基站”(一般來說基站都是任意架設的,發射座標是不需要自己輸的)

注意: 第一次啟動基站成功後,以後作業如果不改變配置可直接打開基準站主機即可自動啟動。

5) 設置電臺通道

在外掛電臺的面板上對電臺通道進行設置。

Ø設置電臺通道,共有 8 個頻道可供選擇

Ø 設置電臺功率,作業距離不夠遠,干擾低時,選擇低功率發射即可

Ø 電臺成功發射了,其 TX 指示燈會按發射間隔閃爍

3.3移動站架設

確認基準站發射成功後,即可開始移動站的架設。步驟如下:

1) 將接收機設置為移動站電臺模式

2) 打開移動站主機,將其並固定在碳纖對中杆上面,擰上 UHF 差分天線;

3) 安裝好手簿托架和手簿

3.4移動站設置

移動站架設好後需要對移動站進行設置才能達到固定解狀態,步驟如下:

1) 手簿及工程之星連接

2) 移動站設置:配置→儀器設置→移動站設置(主機必須是移動站模式)

3) 對移動站參數進行設置,一般只需要設置差分數據格式的設置,選擇與基準站一致的差分數據格式即可,確定後回到主介面。

4) 通道設置:配置→儀器設置→電臺通道設置,將電臺通道切換為與基準站電臺一致的通道號,如下圖所示:

設置完畢,移動站達到固定解後,即可在手簿上看到高精度的座標。後續的新建工程、求轉換參數操作稍後介紹。

04、RTK作業(網路模式)

RTK 網路模式的與電臺模式的主要區別是採用的網路方式傳輸差分數據。因此在架設上與電臺模式類似,工程之星的設置上區別較大,下面分別予以介紹。

內置 GPRS 或 GPRS/3G 模組基準站示意圖

4.1基準站和移動站的架設

RTK 網路模式與電臺模式只是傳輸方式上的不同,因此架設方式類似,區別在於:

1) 基準站切換為基準站網路模式,無需架設電臺,需要安裝 GPRS 差分天線。

2) 移動站切換為移動站網路模式,且安裝 GPRS 差分天線。

4.2基準站和移動站的設置

RTK 網路模式基準站和移動站的設置完全相同,先設置基準站,再設置移動站即可。設置步驟如下:

1) 設置:配置→網路設置

2) 此時需要新增加網路連結,點擊“增加”進入設置介面

網路配置介面設置介面

設置介面

注:“從模組讀取”功能,是用來讀取系統保存的上次接收機使用“網路連接”設置的資訊,點擊讀取成功後,會將上次的資訊填寫到輸入欄

3) 依次輸入相應的網路配置資訊、基準站選擇“EAGLE”方式,接入點輸入機號或者自訂

4) 設置完後,點擊“確定”。此時進入參數配置階段。然後再點擊“確定”,返回網路配置介面

設置介面

5) 連接: 主機會根據程式步驟一步一步的進行撥號連結,下面的對話分別會顯示連接的進度和當前進行到的步驟的文字說明(帳號密碼錯誤或是卡欠費等錯誤資訊都可以在此處顯示出來)。連接成功點“確定”,進入到工程之星初始介面

網路配置介面

拔號連結介面

注:移動站連接連續參考站(CORS)的方法與網路 RTK 類似,區別在於方式選擇“VRS-NTRIP”,具體連接過程後續再介紹。

05、儀器天線高的量取

靜態作業、RTK 作業都涉及到天線高的量取,下面分別予以介紹。

天線高實際上是相位中心到地面測量點的垂直高, 動態模式天線高的量測方法有杆高、直高和斜高三種種量取方式

Ø 杠高:對中杆高度,可以從杆上刻度讀取

Ø 直高:地面到主機底部的垂直高度 + 天線相位中心到主機底部的高度

Ø 斜高:測到橡膠圈中部,在手簿軟體中選擇天線高模式為斜高後輸入數值

靜態的天線高量測:只需從測點量測到主機上的密封橡膠圈的中部,內業導入資料 時在後處理軟中選擇相應的天線類型輸入即可。

06、電力工程測量電力之星軟體應用6.1軟體介紹

前面我們介紹了RTK儀器、測量相關設置方法及工程之星的安裝與連接,但電力工程一般採用電力之星軟體,所以小編下面將介紹利用電力之星對輸電線路的相關測量。

6.1.1 主介面

電力之星軟體介面非常直觀,由功能表列、快捷列、狀態列以及當前視窗組成。在通過藍牙連接主機後,軟體主視窗如圖所示:

主介面

主介面視窗分為六個主功能表列和狀態列。

功能表列集成著所有功能表命令,內容分為五個部分:工程、設置、測量、工具、關於。

快捷按鈕是方便軟體操作而設計的軟體功能表命令的快捷方式。

測量視窗是測量圖形顯示介面,視窗左上角顯示的是資料鏈通訊狀態,左下角為從主機中讀出的 GPS 時間,右上角為北方向指示,右下角為測量窗顯示比例尺。在測點以後測量窗會顯示測點的位置。

狀態列顯示的是當前移動站接收機點位元的測量座標資訊和差分解的狀態,以及衛星顆數、衛星分佈因數和平面和高程精度情況

6.1.2 主要功能

EPStar 具有基本的參數轉換、點測量和放樣功能、線放樣功能,可滿足基本的電力測量工作需求。其最主要的功能是電力線勘測和塔基斷面放樣,專門針對電力測量工作訂做,為電網提供專業的測量方案。該功能將在後面詳細介紹。

6.1.3 軟體註冊

EPStar 軟體為收費軟體,因此在使用前需要註冊。註冊方法為打開 EPStar 軟體,點擊功能表列關於——軟體註冊,輸入註冊碼,然後點擊註冊,成功後會有註冊成功的提示。如下圖所示:

軟體註冊

6.2手薄與藍牙連接

6.2.1 手簿設置

打開主機,然後對手簿進行如下設置:

1.“開始”→“設置”→“控制台”,在控制台視窗中按兩下“電源”。

2. 在電源屬性視窗中選擇“內建設備”,選擇“啟用藍牙無線(B)”,點擊“OK”關閉窗口。

3.“開始”→“設置”→“控制台”,在控制台視窗中按兩下“Bluetooth設備屬性”,彈出“藍牙管理器”對話方塊。

4. 點擊“搜索”,彈出“搜索….”窗口。如果在附近(小於12m的範圍內)有上述主機,在“藍牙管理器”對話方塊將顯示搜索結果。

注:整個搜索過程可能持續10秒鐘左右,請耐心等待。

5. 選擇“T068…”資料項目,點擊“服務組”按鈕,彈出“服務組”對話方塊,對話方塊裡顯示“PRINTER”和“ASYNC”兩個資料項目,此時所有資料項目的埠號皆為空。

6. 按兩下“ASYNC”資料項目,彈出四個選項:活動,發送,加密和認證。選擇“活動”,此時“ASYNC”資料項目中的埠變為“COM7:”,點擊“OK”關閉所有視窗。

注:埠號服從正態分佈,其可能取值:1,2,3…6,7,8,…,但“COM7”出現的概率(接近1)要遠大於其它埠號。

6.2.2 連接設置

把電力(工程)之星安裝到上述手簿中,同時保持主機開機,然後進行如下設置:

1. 打開電力(工程)之星軟體,進入電力(工程)之星主介面。點擊“提示”視窗中的“OK”。

2. “設置”→“連接儀器”,在“連接儀器”對話方塊中,選擇“輸入埠”,點擊“連接”。如果連接成功,狀態列中將顯示相關資料。如果連不通,退出電力(工程)之星重新連接(如果以上設置都正確,此時直接連接即可)。

注:如果出現特殊情況(比如上述埠顯示COM6),請在“輸入埠”中輸入數位“6”。

6.3新建工程

操作:工程→新建工程,如下圖所示:

圖 新建工程

按一下新建工程,出現新建作業的介面,如下圖所示:

圖 輸入工程名

新建作業的方式有嚮導和套用兩種,下面介紹用嚮導建立工程。

首先在作業名稱裡面輸入所要建立工程的名稱,新建的工程將保存在預設的作業路徑 “\系統記憶體(或 Flash Disk)\Jobs\”裡面,選擇新建作業的方式為“嚮導”,然後按一下“OK”,進入參數設置嚮導,如下圖:

圖 橢球參數設置

橢球設置。按一下“橢球系名稱”後面下拉的按鈕,選擇工程所用的橢球系然後按一下“下一步”,出現如下圖所示介面。

圖 投影參數設置

說明:系統預設的橢球為北京 54,可供選擇的橢球系還有國家 80、WGS-84、WGS-72 和自訂一共五種。如果選擇的是常用的標準橢球系,例如北京 54,橢球系的參數已經按標準設定好並且不可更改;如果選擇使用者自訂,則需要使用者輸入自訂橢球系的長軸和扁率定義橢球。

輸入設置參數後按一下“確定”表明已經建立工程完畢;“上一步”,回到上一個介面;“下一步”,進入下一個介面;“取消”,取消工程的建立。

投影參數設置。在“中央子午線”後面輸入當地的中央子午線,然後再輸入其它參數。在這裡輸入完之後,如果沒有四參數、七參數和高程擬合參數,可以按一下“確定”,則工程已經建立完畢。如果有做好的參數,請按一下“下一步”,填入對應參數。

6.4求參數轉換

6.4.1 求轉換參數的說明

GPS 接收機輸出的資料是 WGS-84 經緯度座標,需要轉化到施工測量座標,這就需要軟體進行座標轉換參數的計算和設置,求轉換參數就是完成這一工作的主要工具,也是測量中最重要的一步,其結果直接影響測量結果的準確度與精度。在求轉換參數之前,移動站要達到固定解狀態。

如何使移動站達到固定解狀態?

電臺模式:檢查基準站是否正常發射,檢查移動站是否接收到基站信號,檢查移動站的電臺通道與差分格式是否與基準站一致。

網路模式:檢查手機卡是否良好,檢查伺服器端是否正常運行,檢查移動站網路設置是否正確,檢查移動站差分格式是否正確

移動站達到固定解狀態後,即可開始求轉換參數,求轉換參數至少需要兩個已知點,下面以兩個已知點求轉換參數為例。

利用兩個已知點求轉換參數的做法大致是這樣的:假設我們利用 A、B 這兩個已知點來求校正參數,那麼首先要有 A、B 兩點的 GPS 原始記錄座標和測量施工座標。A、B 兩點的 GPS 原始記錄座標的獲取有兩種方式:一種是佈設靜態控制網,採用靜態控制網佈設時後處理軟體的 GPS 原始記錄座標;另一種是 GPS 移動站在沒有任何校正參數起作用的 Fixed 狀態下記錄的 GPS 原始座標。其次在操作時,先在求轉換參數中輸入 A 點的已知座標,之後軟體會提示輸入 A 點的原始座標,然後再輸入 B 點的已知座標和 B 點的原始座標,錄入完畢並保存後(保存檔為*.cot 檔)求轉換參數功能會自動計算出四參數和高程擬合參數。

6.4.2 具體示例

下面以具體例子演示怎麼使用求轉換參數。

操作 :設置→求轉換參數,如下圖:

圖 求轉換參數

打開之後按一下“增加”,出現下圖所示介面。

圖 輸入已知點座標

軟體介面上有具體的操作說明和提示,根據提示輸入控制點的已知平面座標,控制點已知平面座標的錄入有三種方式:

一、通過鍵盤直接按照提示錄入。

二、座標管理庫錄入。點擊“

”,將會彈出座標管理庫對話方塊,從座標管理庫中選擇已經錄入的控制點已知座標。求轉換參數的操作,見“座標管理庫”。

三、測量圖錄入。點擊“

”是從測量介面上選取已經測量的點後,軟體會自動錄入該點的測量座標(在此很少會用到此功能)。

控制點已知平面座標輸入完畢之後,按一下右上角的“OK”(點擊“X”則退出)進入下圖所示介面:

圖 增加點的原始座標

根據提示輸入控制點的原始座標。原始座標有四種輸入方法(見上圖 ):

1.從座標管理庫中調出記錄的原始座標(這種輸入方法最簡單清晰,建議使用者採用這種方式)。按一下“從座標管理庫中選點”出現如下圖:

圖 增加點的原始座標

然後選擇需要的座標點,按一下“確定”或右上角的“OK”,出現如下圖:

圖 控制點的原始座標

2.讀取當前點座標(即在該點對中整平時記錄一個原始座標,並錄入到對話方塊)。

3.讀取基準站座標(即當基準站架在已知點上時,我們讀取基準站所在點的原始座標)。

4.輸入大地座標。輸入原始座標後查看調入的原始座標是否正確,確定無誤後按一下右上角“OK”,出現如下圖:

圖 增加點完成

第一個點增加完成,按一下“增加”,重複上面的步驟,增加另外的點。

說明:一般平面轉化最少需要 2 個點,高程轉化最少需要 3 個點。若某水準點沒有平面座標,則先在點採集中採集該點,然後在調入該點地方座標時,把高程改為已知高程。檔進行保存前最好檢查“水準精度”和“高程精度”是否滿足精度要求。

所有的控制點都輸入以後,向右拖動捲軸查看水準精度和高程精度,如下圖:

圖 查看水準精度和高程精度

查看確定無誤後,按一下“保存”,出現如下圖所示介面。

圖 保存控制點參數檔

在這裡選擇參數檔的保存路徑並輸入檔案名,建議將參數檔保存在當天工程下檔案名 result 資料夾裡面,保存的檔案名稱以當天的日期命名。完成之後按一下“確定”出現如下圖所示介面。

圖 保存成功

然後按一下“保存成功”小介面右上角的“OK”,四參數已經計算並保存完畢。完成後出現如下圖所示介面。

此時按一下右下角的“應用”即可。這裡如果按一下右上角的“X”,這表示計算了四參數,但是在工程中不使用四參數,進入開始介面後可以在“設置→測量參數→四參數”查看四參數,如圖 2-21:

圖 查看四參數

注:“增加”,增加一個控制點;“刪除”,刪除控制點;“編輯”,編輯一個控制點,對其所含資料進行修改;“清除”,刪除求轉換參數裡面的所有資料;“打開”,打開一個已有的尾碼為“.cot”的參數文件;“保存”,將求轉換參數裡面的資料及計算出來的四參數保存為一個參數檔(若上述參數資料有誤差,請不要再參照)。

6.4.3 單點校正

前面我們介紹的座標校正是需要兩個及以上的已知點,通過測量已經點與已知點座標來求校正參數,對有時候要去不是很精確的如山區當我們只知道一個已知點時也可以進行粗約校正---這就是我們的單點校點。具體步驟如下:

1) 在參數流覽裡先檢查所要使用的轉換參數是否正確,然後進入“校正嚮導”,“工具----校正嚮導”如下圖。

校正嚮導

2) 在彈出的校正模式選擇裡面選擇“基準站架設在未知點”,再點擊“下一步”。

校正模式選擇

3) 系統提示輸入當前移動站的已知座標,再將移動站對中立於點A上,輸入A點的座標、天線高和天線高的量取方式後“校正”,系統會提示是否校正,“確定”即可。

資料登錄及校正

注意:如果當前狀態不是“固定解”時,會彈出提示(如下圖),這時應該選擇“否”來終止校正,等精度狀態達到“固定解”時重複上面的過程重新進行校正。

6.5轉換參數校核

求完轉換參數後,可在附近找其他已知點檢核精度。若檢核結果偏差過大,則需重新求轉換參數。

檢核合格後,即可進行測量工作。

07、輸電線路勘測

電力線勘測主介面

輔助工具計算介面

在實際勘測過程中,要知道當前點距最後采的一個點或勘測庫中的任一一點的平距與高差,綜合考慮看看當前檔距是不是過大,中間是否需要加點,有這些資訊很重要。電力之星勘測介面中就即時提供祥細的參考資訊給現場勘測人員,如上圖中的“間隔距”和“高差”就是距採集的上一點的平距和高差。還可以在電力之星裡面設置顯示當前點到勘測庫中任一點的平距和高差供參考。

採集介面及放樣設置介面

偏距查詢功能

電力之星還集成有多功能的查詢和計算工具供在架空送電線路勘測過程中即時運用。

平距和高差查詢工具

偏角計算功能

角平分線計算功能

線路總長查詢功能

電力線勘測的使用步驟:

1) 進入電力線勘測庫(圖示如下),創建電力勘測線路

2) 選中一條線路,開始勘測作業

3) 存儲測量資料,按快速鍵 A 存儲測量資料,測量資料檔案名為*.dhd。

存儲對話方塊如下:

如圖所示,作業過程中,存儲時,根據當前點的類型,選擇存儲時的點類型,存儲點類型包括:J 樁(轉角點),Z 樁(直線樁),輔助點,1 點測標注跨越物,1 點測路河塘房等,2 點測路河塘房等,3 點測房等七種。下面分別介紹。

首先簡單介紹一下點類型:

【J 樁】:即轉角樁

【Z 樁】:即直線樁

【輔助點】:測量跨越物、路溝等的輔助點,詳細介紹見下

【1 點測標注跨越物】:包括電力線、通訊線、光纜、公路、鐵路等等。

【1 點測路河塘房等】:測量公路、鐵路、河流、塘、房屋使用。

【2 點測路河塘房等】:測量路河塘房等,有兩種測量方式,一種方法是直接存儲路河塘房,1 點測路河塘房等就是直接存儲的方式;另一種就是 2 點測,以下有詳細介紹。

【3 點測房】測量房屋時,使用此方法 3 點測量房屋,見下詳細介紹。

a) J 樁和 Z 樁

J 樁即轉角樁,Z 樁即直線樁

b) 輔助點

輔助點,在外業測量時,線路周圍的標誌地形點,就是道亨中所說的輔助點,編碼為13.

c) 1 點測標注跨越物

在勘測作業過程中,線路上遇到電力線、通訊線、光纜等時,需要存儲電力線的類型、跨越角等等資訊,以便在道亨 CAD 中的平面圖和斷面圖中顯示。

【舉例說明】

前進線路上遇到 110kv 電線,角度:前進方向右側銳角 30 度,量高 27m,如圖所示方

法存儲。如圖角度後的按鈕,可以進入角度測量介面,測量跨越角。

d) 1 點測路河塘房等

同 3,前進線路上遇到公路、鐵路、河流、塘、房屋等實物時,可以採用 1 點測路河塘房等的方式存儲。

【舉例說明】

前進方向上,遇到一公路,角度:前進方向右側銳角 30 度,寬 8 米。

如圖所示,在實物一端選點後,A 鍵存儲,在存儲對話方塊中輸入寬度。

〔注〕:當後斷面點不好測量時,可以在前斷面點測量,此時寬度輸入負值

e) 2 點測路河塘房等

這是存儲跨越物的第二種方式,即可以較精確的測量實物寬度。如圖所示,在實物一端按 a鍵存儲,選擇 2 點測路河塘房等,首先提示為點 1,存儲後。 再到實物另一端按 a 鍵存儲,軟體自動提示為點 2。然後選擇實物類型(溝路連碼)。輸入角度等後,存儲。

【注】:實物兩端測量順序任意,轉換之星會按線路方向自動判斷實物的前後中斷麵點,需要注意的是,必須先存儲 1 點,再存儲 2 點(這個軟體也自動處理,不用自己選擇)

f) 3 點測房

測量房屋時,有 1 點、2 點、3 點三種方法。

(1) 1 點測房,即是在存儲對話方塊中選擇 1 點測路河塘房等,然後在溝路連碼中選擇房屋,注 1 點測房需要輸入房長房寬和房高。

一點測房

(注)如圖所示,一點測房,測量點在後牆中點位置附近

(2) 2 點測房,需要在後牆角點和前牆角點分別測量,測量順序任意,即是在存儲對話方塊中選擇 2 點測路河塘房等,然後在溝路連碼中選擇房屋,注 2 點測房需要輸入房長和房高。

(注):房長可以輸入正負值,房長的正負值表示:以線路前進方向為參考,房子在左側還是右側,規則是:左正右負,即向左輸入正值的房長,向右則輸入負值的房長。

(3) 3 點測房,需要在後牆角點和前牆角點分別測量一個點,測量順序任意然後在輔助牆角點測量一個點。(注:輔助牆角點必須是第 3 點,即測量順序是先測量後牆角點和前牆角點,再測量輔助牆角點)

即是在存儲對話方塊中選擇 3 點測房,注需要輸入房高。

瞭解了電力之星軟體中針對電力線路測量的各種功能,測量的具體操作步驟:

測量----目標點測量,然後在彈出對話筐中輸入點號和天線高(2米杆高),選擇“確定”;

或者按手簿上“A”鍵進行測量;快速按兩下“B”鍵可進入測量點座標庫快速查看已測點的資料。

08、塔基斷面放樣

塔基斷面放樣是終勘放樣一個老大難的問題。現在 220KV 以上的電力線終勘設計時,都要求進行塔基斷面測量。而現在架設鐵塔的地方多在山上,地形條件複雜,上山用全站儀測一個塔基斷面特別的麻煩,只少要三個人才能完成一個塔基斷面的測量,一個用棱鏡後視定向,一個操作全站儀,一個跑斷面。而測的斷面的平距和高差大多只能手工記錄,回到室內再慢慢輸入軟體成圖,測量工作難度大,外業測量人員也很艱苦,浪費人力和時間,同時野外的勞動強度也比較大。

塔基斷面勘測主介面

塔基四腳計算

塔基斷面線介面

基斷面點採集

電力之星軟體裡專門增加了一個塔基斷面放樣的功能,一個人上山就可以完成所有的工作。選擇塔位中心樁,設計一個放樣半徑,軟體自動把塔基的 A、B、C、D 塔腳點計算出來,然後選擇 A 即可進行 A 腳斷面的放樣,這樣依次可以把 A、B、C、D 四個斷面放樣出來並存入手簿中,回到室內後可通過轉換軟體直接轉換成*.ORG,導入 SLCAD 軟體塔基斷面圖自動就繪出來了。

操作步驟:

操作:測量→點放樣,進入放樣螢幕(如下圖)。

點放樣螢幕

點擊檔選擇按鈕

,打開放樣點座標庫,如下圖:

座標管理庫中選待放樣點的座標

在放樣點座標庫中導入事先編輯好的放樣檔*.ptb,並選擇放樣點或直接輸入放樣點座標,確定後進入放樣指示介面,如下圖:

點放樣指示介面

放樣介面顯示了當前點(

)與放樣點(

)之間的距離為2598475.056m,Dx為南2558742.572m,Dy為東435117.477m,根據提示進行移動放樣。

在放樣過程中,當前點移動到離目標點0.9m的距離以內時,軟體會進入局部精確放樣介面如圖4-10的所示,同時軟體會給控制器發出聲音提示指令,控制器會有“嘟”的一聲長鳴音提示:

09、資料的轉換與輸出

資料轉換輸出介面

電力之星的資料輸出格式集成了現在市面主流的架空送電線路設計軟體,不同的單位用的軟體不一樣,資料格式就不一樣,如果使用者有需要我們將免費給使用者做資料介面。

10、資料編輯與轉換

如果野外不是有碼作業,那內業就談不上自動化成圖,內業成平斷面圖就是一項非常繁瑣的工作,電力之星在野外全是有碼作業的,回到室內用轉換之星再也不用幾個小時來編輯資料了,幾分鐘就可以搞定一天的勘測資料。

資料轉換主介面

選擇測量檔(*.dhd)和新建成果檔後,直接點轉換,外業測量資料就直接轉換成道亨CAD 圖形檔*.org, 在道亨 CAD 中打開*.org,直接在道亨 CAD 中成平面圖和斷面圖。

轉換之星操作步驟簡介:

外業測量完成後,內業使用轉換之星軟體,將外業測量檔*.dhd,轉換為道亨 CAD 檔*.org

以下是轉換之星一般的操作步驟,使用轉換之星,一般必須按照以下步驟完成內業處理:

第一步:打開外業測量文件 (外業測量文件為*.dhd)

第二步:J 樁編輯

【說明】:外業測量時,由於外業測量地形、作業方式等因素的複雜性,打開的*.dhd 檔中的 J 樁里程不一定正確,或者*.dhd 檔中本身並沒有存儲 J 樁,所以就需要首先使用"J樁編輯"功能,增加、插入或編輯 J 樁。

特別注意:編輯等完成後,需要使用自動計算功能,計算各 J 樁正確的里程

第三步:指定 J 樁

指定 J 樁的目的,就是在 J 樁編輯後,計算出其它點正確的里程和偏距。

指定 J 樁,就是指定其它點的起點 J 樁和終點 J 樁,這樣就可以自動算出其它點的正確里程和偏距。注:可以多選指定

【注:如果外業測量資料*.dhd 中,每個點的起點 J 樁和終點 J 樁,本身已經都是正確的話,就可以直接使用工具功能表下的"里程自動計算"功能,自動計算每個點的正確里程和偏距】

第四步:里程排序

根據里程,將所有測量點自動排序。

第五步:轉換

【總結】記住三大步驟:J 樁編輯 -> 指定 J 樁 -> 里程排序

輸配電線路(測工)群:484162691進行技術交流。

模式切換

以移動站電臺模式為例

1、進入模式選擇狀態:功能鍵 F+電源鍵 P 同時長按,等六個燈都同時閃爍

2、模式確定:按 F 鍵選擇本機的工作模式,當 STA 燈亮時按 P 鍵確認(如圖 2-4)如選擇移動站工作模式

3、資料鏈選擇:等 3 秒鐘後電源燈正常(常亮),長按 F 鍵等綠色指示燈開始閃爍放開 F 鍵(聽到第三聲(必須連續)響後放手即可),按 F 鍵進行選擇資料鏈,當綠色指示燈在 DL(電臺)上閃爍時,按一下電源鍵 P 確定。待主機設置好後,可按一下功能鍵 F 查看此時的工作模式及資料鏈是否設置正確。

1.2手薄

正面

背面

鍵盤

1.2.1 藍牙連接

需要將主機開機並在動態模式(移動或基準站),然後對S730手簿進行如下設置:

1、.“開始”→“設置”→“控制台”,在控制台視窗中按兩下“Bluetooth設備屬性”。

2、 在藍牙裝置管理員視窗中選擇“設置”,選擇“啟用藍牙”,點擊“OK”關閉窗口。

3、點擊“掃描設備”,開始進行藍牙設備掃描。如果在附近(小於12m的範圍內)有可被連接藍牙設備,在“藍牙管理器”對話方塊將顯示搜索結果。 注:整個搜索過程可能持續10秒鐘左右,請耐心等待

4、選擇“S82…”資料項目,點擊+按鈕,彈出“串口服務”選項,按兩下“串口服務”,在彈出的對話方塊裡 選擇串口號,一般是從1-8,任選一個

1.2.2 軟體安裝與連接

針對不同行業的測量應用量身定制專業測繪軟體:“工程之星”、 “電力之星”、 “測圖之星”、 “導航之星”等。現在以工程之星軟體為例工程之星軟體是S82測量系統的專用軟體(因為一般手薄都會裝工程之星,然後再安裝其他軟體,因為我們主要針對電力工程,所以後面單獨介紹電力之星),主要用於觀測點的採集計算。 安裝萬工程之星後進行如下設置。

Ø 打開工程之星軟體,進入工程之星主介面。點擊“提示”視窗中的“OK”。

Ø “ 配 置 ” → “ 埠設置 ” , 在 “ 埠配置 ” 對 話 框 中 , 埠選 擇 “ com1 ” ,與之前連接藍牙串口服務裡面的串口號相同。點擊“確定”。如果連接成功,狀態列中將顯示相關資料。如果連不通,退出工 程之星,重新連接(如果以上設置都正確,此時直接連接即可)。手簿與主機連通之後可以做後續測量。

1.3外掛電臺

電臺外型

主機介面

主機介面:5針插孔,用於連接GPS接收機及供電電源

天線介面

天線介面:用來連接發射天線

控制台

控制台:控制台指示燈顯示電臺狀態,按鍵操作簡單方便,一對一介面能有效防止連接錯誤。

功率開關

功率開關:開關調節電臺功率,面板上AMP PWR燈指示電臺功率高低,燈亮為低功率,燈滅則為高功率。

1.4電臺發射天線

電臺天線

1.5其他主要配件

差分天線

Y型資料線

電臺Y型資料線:多用途電纜是一條“Y”形的連接線,是用來連接基準站主機(五針紅色插口),發射電臺(藍色插口)和外接蓄電池(紅黑色夾子)。具有供電,資料傳輸的作用。

多用途資料線

主機多用途資料線:多用途通訊電纜的作用是連接接收機主機和電腦,用於傳輸靜態資料和主機內嵌軟體的升級。

手簿托架

02、 靜態作業

GPS測量的作業方案是指利用GPS定位技術,確定觀測站之間相對位置所採用的作業方式。不同的作業方案所獲取的點座標精度不一樣,其作業的方法和觀測時間亦有所不同,因此亦有不同的應用範圍。測量型GNSS接收機作業方案主要分為兩種:靜態測量和RTK動態測量(包括基準站和移動站)。下面分別予以介紹。

Ø測試環境要求

①觀測站(即接收天線安置點)應遠離大功率的無線電發射台和高壓輸電線,以避免其周圍磁場對GPS衛星信號的干擾。接收機天線與其距離一般不得小於200m;

②觀測站附近不應有大面積的水域或對電磁波反射(或吸收)強烈的物體,以減弱多路徑效應的影響;

③觀測站應設在易於安置接收設備的地方,且視野開闊。在視場內周圍障礙物的高度角,一般應大於10°~15°,以減弱對流層折射的影響;

④觀測站應選在交通方便的地方,並且便於用其它測量手段聯測和擴展;

⑤對於基線較長的GPS網,還應考慮觀測站附近具有良好的通訊設施(電話與電報、郵電)和電力供應,以供觀測站之間的聯絡和設備用電;

2.1靜態測量簡介

Ø靜態測量:

採用三台(或三台以上)GNSS接收機,分別安置測站上進行同步觀測,確定測站之間相對位置的GPS定位測量。

Ø適用範圍:

建立國家大地控制網(二等或二等以下);

建立精密工程控制網,如橋樑測量、隧道測量等;

建立各種加密控制網,如城市測量、圖根點測量、道路測量、勘界測量等。

用於中小城市、城鎮以及測圖、地籍、土地資訊、房產、物探、勘測、建築施工等的控制測量等的GPS測量,應滿足D、E級GPS測量的精度要求。

2.2作業流程

2.2.1 測前

Ø 專案立項

Ø 方案設計

Ø 施工設計

Ø 測繪資料收集整理

Ø 儀器檢驗、檢定

Ø 踏勘、選點、埋石

2.2.2 測中

Ø 作業隊進駐

Ø 衛星狀態預報

Ø 觀測計畫制定

Ø 作業調度及外業觀測

2.2.3 測後

Ø 資料傳輸、轉儲、備份

Ø 基線解算及品質控制

Ø 網平差(資料處理、分析)及品質控制

Ø 整理成果、技術總結

Ø 專案驗收

2.3外業注意事項

1) 將接收機設置為靜態模式(詳見2.1.4),並通過電腦設置高度角及採樣間隔參數,檢查主機記憶體容量。

2) 在控制點架設好三腳架,在測點上嚴格對中,整平。

3) 量取儀器高三次,三次量取的結果之差不得超過3mm,並取平均值。儀器高應由控制點標石中心量至儀器的測量標誌線的上邊處。

4) 記錄儀器號,點名,儀器高,開始時間。

5) 開機,確認為靜態模式,主機開始搜星並衛星燈開始閃爍。達到記錄條件時,狀態燈會按照設定好採樣間隔閃爍,閃一下表示採集了一個曆元。

6) 測試完畢後,主機關機,然後進行資料的傳輸和內業資料處理。

2.4GPS控制網設計原則

1) GPS網一般應通過獨立觀測邊構成閉合圖形,例如三角形、多邊形或附合線路,以增加檢核條件,提高網的可靠性。

2) GPS網點應儘量與原有地面控制網點相重合。重合點一般不應少於3個(不足時應聯測)且在網中應分佈均勻,以便可靠地確定GPS網與地面網之間的轉換參數。

3) GPS網點應考慮與水準點相重合,而非重合點一般應根據要求以水準測量方法(或相當精度的方法)進行聯測,或在網中設一定密度的水準聯測點,以便為大地水準面的研究提供資料。

4) 為了便於觀測和水準聯測,GPS網點一般應設在視野開闊和容易到達的地方。

5) 為了便於用經典方法聯測或擴展,可在網點附近佈設一通視良好的方位點,以建立聯測方向。方位點與觀測站的距離,一般應大幹300米。

6) 根據GPS測量的不同用途,GPS網的獨立觀測邊均應構成一定的幾何圖形。圖形的基本形式如下:三角形網、環形網、星型網。

03 、RTK作業(電臺模式)

即時動態測量(Real time kinematic),簡稱RTK。 RTK技術是全球衛星導航定位技術與資料通信技術相結合的載波相位即時動態差分定位技術,包括基準站和移動站,基準站將其資料通過電臺或網路傳給移動站後,移動站進行差分解算,便能夠即時地提供測網站在指定坐標系中的座標。 根據差分信號傳播方式的不同,RTK分為電臺模式和網路模式兩種。先介紹電臺模式。

3.1基準站架設

基準站一定要架設在視野比較開闊,周圍環境比較空曠的地方,地勢比較高的地方;避免架在高壓輸變電設備附近、無線電通訊設備收發天線旁邊、樹蔭下以及水邊,這些都對GPS信號的接收以及無線電信號的發射產生不同程度的影響。

1) 將接收機設置為基準站外置模式

2) 架好三腳架,放電台天線的三腳架最好放到高一些的位置,兩個三腳架之間保持至少三米的距離;

3) 固定好機座和基準站接收機(如果架在已知點上,要做嚴格的對中整平),打開基準站接收機;

4) 安裝好電臺發射天線,把電臺掛在三腳架上,將蓄電池放在電臺的下方

5) 用多用途電纜線連接好電臺、主機和蓄電池。多用途電纜是一條“Y”形的連接線,是用來連接基準站主機(五針紅色插口),發射電臺(藍色插口)和外接蓄電池(紅黑色夾子)。具有供電,資料傳輸的作用。

3.2啟動基準站

第一次啟動基準站時,需要對啟動參數進行設置設置,設置步驟如下:

1) 使用手簿上的工程之星連接基準站

2) 操作:配置→儀器設置→基準站設置(主機必須是基準站模式)

3) 對基站參數進行設置。一般的基站參數設置只需設置差分格式就可以,其他使用默認參數。設置完成後點擊右邊的

,基站就設置完成了。

4) 保存好設置參數後,點擊“啟動基站”(一般來說基站都是任意架設的,發射座標是不需要自己輸的)

注意: 第一次啟動基站成功後,以後作業如果不改變配置可直接打開基準站主機即可自動啟動。

5) 設置電臺通道

在外掛電臺的面板上對電臺通道進行設置。

Ø設置電臺通道,共有 8 個頻道可供選擇

Ø 設置電臺功率,作業距離不夠遠,干擾低時,選擇低功率發射即可

Ø 電臺成功發射了,其 TX 指示燈會按發射間隔閃爍

3.3移動站架設

確認基準站發射成功後,即可開始移動站的架設。步驟如下:

1) 將接收機設置為移動站電臺模式

2) 打開移動站主機,將其並固定在碳纖對中杆上面,擰上 UHF 差分天線;

3) 安裝好手簿托架和手簿

3.4移動站設置

移動站架設好後需要對移動站進行設置才能達到固定解狀態,步驟如下:

1) 手簿及工程之星連接

2) 移動站設置:配置→儀器設置→移動站設置(主機必須是移動站模式)

3) 對移動站參數進行設置,一般只需要設置差分數據格式的設置,選擇與基準站一致的差分數據格式即可,確定後回到主介面。

4) 通道設置:配置→儀器設置→電臺通道設置,將電臺通道切換為與基準站電臺一致的通道號,如下圖所示:

設置完畢,移動站達到固定解後,即可在手簿上看到高精度的座標。後續的新建工程、求轉換參數操作稍後介紹。

04、RTK作業(網路模式)

RTK 網路模式的與電臺模式的主要區別是採用的網路方式傳輸差分數據。因此在架設上與電臺模式類似,工程之星的設置上區別較大,下面分別予以介紹。

內置 GPRS 或 GPRS/3G 模組基準站示意圖

4.1基準站和移動站的架設

RTK 網路模式與電臺模式只是傳輸方式上的不同,因此架設方式類似,區別在於:

1) 基準站切換為基準站網路模式,無需架設電臺,需要安裝 GPRS 差分天線。

2) 移動站切換為移動站網路模式,且安裝 GPRS 差分天線。

4.2基準站和移動站的設置

RTK 網路模式基準站和移動站的設置完全相同,先設置基準站,再設置移動站即可。設置步驟如下:

1) 設置:配置→網路設置

2) 此時需要新增加網路連結,點擊“增加”進入設置介面

網路配置介面設置介面

設置介面

注:“從模組讀取”功能,是用來讀取系統保存的上次接收機使用“網路連接”設置的資訊,點擊讀取成功後,會將上次的資訊填寫到輸入欄

3) 依次輸入相應的網路配置資訊、基準站選擇“EAGLE”方式,接入點輸入機號或者自訂

4) 設置完後,點擊“確定”。此時進入參數配置階段。然後再點擊“確定”,返回網路配置介面

設置介面

5) 連接: 主機會根據程式步驟一步一步的進行撥號連結,下面的對話分別會顯示連接的進度和當前進行到的步驟的文字說明(帳號密碼錯誤或是卡欠費等錯誤資訊都可以在此處顯示出來)。連接成功點“確定”,進入到工程之星初始介面

網路配置介面

拔號連結介面

注:移動站連接連續參考站(CORS)的方法與網路 RTK 類似,區別在於方式選擇“VRS-NTRIP”,具體連接過程後續再介紹。

05、儀器天線高的量取

靜態作業、RTK 作業都涉及到天線高的量取,下面分別予以介紹。

天線高實際上是相位中心到地面測量點的垂直高, 動態模式天線高的量測方法有杆高、直高和斜高三種種量取方式

Ø 杠高:對中杆高度,可以從杆上刻度讀取

Ø 直高:地面到主機底部的垂直高度 + 天線相位中心到主機底部的高度

Ø 斜高:測到橡膠圈中部,在手簿軟體中選擇天線高模式為斜高後輸入數值

靜態的天線高量測:只需從測點量測到主機上的密封橡膠圈的中部,內業導入資料 時在後處理軟中選擇相應的天線類型輸入即可。

06、電力工程測量電力之星軟體應用6.1軟體介紹

前面我們介紹了RTK儀器、測量相關設置方法及工程之星的安裝與連接,但電力工程一般採用電力之星軟體,所以小編下面將介紹利用電力之星對輸電線路的相關測量。

6.1.1 主介面

電力之星軟體介面非常直觀,由功能表列、快捷列、狀態列以及當前視窗組成。在通過藍牙連接主機後,軟體主視窗如圖所示:

主介面

主介面視窗分為六個主功能表列和狀態列。

功能表列集成著所有功能表命令,內容分為五個部分:工程、設置、測量、工具、關於。

快捷按鈕是方便軟體操作而設計的軟體功能表命令的快捷方式。

測量視窗是測量圖形顯示介面,視窗左上角顯示的是資料鏈通訊狀態,左下角為從主機中讀出的 GPS 時間,右上角為北方向指示,右下角為測量窗顯示比例尺。在測點以後測量窗會顯示測點的位置。

狀態列顯示的是當前移動站接收機點位元的測量座標資訊和差分解的狀態,以及衛星顆數、衛星分佈因數和平面和高程精度情況

6.1.2 主要功能

EPStar 具有基本的參數轉換、點測量和放樣功能、線放樣功能,可滿足基本的電力測量工作需求。其最主要的功能是電力線勘測和塔基斷面放樣,專門針對電力測量工作訂做,為電網提供專業的測量方案。該功能將在後面詳細介紹。

6.1.3 軟體註冊

EPStar 軟體為收費軟體,因此在使用前需要註冊。註冊方法為打開 EPStar 軟體,點擊功能表列關於——軟體註冊,輸入註冊碼,然後點擊註冊,成功後會有註冊成功的提示。如下圖所示:

軟體註冊

6.2手薄與藍牙連接

6.2.1 手簿設置

打開主機,然後對手簿進行如下設置:

1.“開始”→“設置”→“控制台”,在控制台視窗中按兩下“電源”。

2. 在電源屬性視窗中選擇“內建設備”,選擇“啟用藍牙無線(B)”,點擊“OK”關閉窗口。

3.“開始”→“設置”→“控制台”,在控制台視窗中按兩下“Bluetooth設備屬性”,彈出“藍牙管理器”對話方塊。

4. 點擊“搜索”,彈出“搜索….”窗口。如果在附近(小於12m的範圍內)有上述主機,在“藍牙管理器”對話方塊將顯示搜索結果。

注:整個搜索過程可能持續10秒鐘左右,請耐心等待。

5. 選擇“T068…”資料項目,點擊“服務組”按鈕,彈出“服務組”對話方塊,對話方塊裡顯示“PRINTER”和“ASYNC”兩個資料項目,此時所有資料項目的埠號皆為空。

6. 按兩下“ASYNC”資料項目,彈出四個選項:活動,發送,加密和認證。選擇“活動”,此時“ASYNC”資料項目中的埠變為“COM7:”,點擊“OK”關閉所有視窗。

注:埠號服從正態分佈,其可能取值:1,2,3…6,7,8,…,但“COM7”出現的概率(接近1)要遠大於其它埠號。

6.2.2 連接設置

把電力(工程)之星安裝到上述手簿中,同時保持主機開機,然後進行如下設置:

1. 打開電力(工程)之星軟體,進入電力(工程)之星主介面。點擊“提示”視窗中的“OK”。

2. “設置”→“連接儀器”,在“連接儀器”對話方塊中,選擇“輸入埠”,點擊“連接”。如果連接成功,狀態列中將顯示相關資料。如果連不通,退出電力(工程)之星重新連接(如果以上設置都正確,此時直接連接即可)。

注:如果出現特殊情況(比如上述埠顯示COM6),請在“輸入埠”中輸入數位“6”。

6.3新建工程

操作:工程→新建工程,如下圖所示:

圖 新建工程

按一下新建工程,出現新建作業的介面,如下圖所示:

圖 輸入工程名

新建作業的方式有嚮導和套用兩種,下面介紹用嚮導建立工程。

首先在作業名稱裡面輸入所要建立工程的名稱,新建的工程將保存在預設的作業路徑 “\系統記憶體(或 Flash Disk)\Jobs\”裡面,選擇新建作業的方式為“嚮導”,然後按一下“OK”,進入參數設置嚮導,如下圖:

圖 橢球參數設置

橢球設置。按一下“橢球系名稱”後面下拉的按鈕,選擇工程所用的橢球系然後按一下“下一步”,出現如下圖所示介面。

圖 投影參數設置

說明:系統預設的橢球為北京 54,可供選擇的橢球系還有國家 80、WGS-84、WGS-72 和自訂一共五種。如果選擇的是常用的標準橢球系,例如北京 54,橢球系的參數已經按標準設定好並且不可更改;如果選擇使用者自訂,則需要使用者輸入自訂橢球系的長軸和扁率定義橢球。

輸入設置參數後按一下“確定”表明已經建立工程完畢;“上一步”,回到上一個介面;“下一步”,進入下一個介面;“取消”,取消工程的建立。

投影參數設置。在“中央子午線”後面輸入當地的中央子午線,然後再輸入其它參數。在這裡輸入完之後,如果沒有四參數、七參數和高程擬合參數,可以按一下“確定”,則工程已經建立完畢。如果有做好的參數,請按一下“下一步”,填入對應參數。

6.4求參數轉換

6.4.1 求轉換參數的說明

GPS 接收機輸出的資料是 WGS-84 經緯度座標,需要轉化到施工測量座標,這就需要軟體進行座標轉換參數的計算和設置,求轉換參數就是完成這一工作的主要工具,也是測量中最重要的一步,其結果直接影響測量結果的準確度與精度。在求轉換參數之前,移動站要達到固定解狀態。

如何使移動站達到固定解狀態?

電臺模式:檢查基準站是否正常發射,檢查移動站是否接收到基站信號,檢查移動站的電臺通道與差分格式是否與基準站一致。

網路模式:檢查手機卡是否良好,檢查伺服器端是否正常運行,檢查移動站網路設置是否正確,檢查移動站差分格式是否正確

移動站達到固定解狀態後,即可開始求轉換參數,求轉換參數至少需要兩個已知點,下面以兩個已知點求轉換參數為例。

利用兩個已知點求轉換參數的做法大致是這樣的:假設我們利用 A、B 這兩個已知點來求校正參數,那麼首先要有 A、B 兩點的 GPS 原始記錄座標和測量施工座標。A、B 兩點的 GPS 原始記錄座標的獲取有兩種方式:一種是佈設靜態控制網,採用靜態控制網佈設時後處理軟體的 GPS 原始記錄座標;另一種是 GPS 移動站在沒有任何校正參數起作用的 Fixed 狀態下記錄的 GPS 原始座標。其次在操作時,先在求轉換參數中輸入 A 點的已知座標,之後軟體會提示輸入 A 點的原始座標,然後再輸入 B 點的已知座標和 B 點的原始座標,錄入完畢並保存後(保存檔為*.cot 檔)求轉換參數功能會自動計算出四參數和高程擬合參數。

6.4.2 具體示例

下面以具體例子演示怎麼使用求轉換參數。

操作 :設置→求轉換參數,如下圖:

圖 求轉換參數

打開之後按一下“增加”,出現下圖所示介面。

圖 輸入已知點座標

軟體介面上有具體的操作說明和提示,根據提示輸入控制點的已知平面座標,控制點已知平面座標的錄入有三種方式:

一、通過鍵盤直接按照提示錄入。

二、座標管理庫錄入。點擊“

”,將會彈出座標管理庫對話方塊,從座標管理庫中選擇已經錄入的控制點已知座標。求轉換參數的操作,見“座標管理庫”。

三、測量圖錄入。點擊“

”是從測量介面上選取已經測量的點後,軟體會自動錄入該點的測量座標(在此很少會用到此功能)。

控制點已知平面座標輸入完畢之後,按一下右上角的“OK”(點擊“X”則退出)進入下圖所示介面:

圖 增加點的原始座標

根據提示輸入控制點的原始座標。原始座標有四種輸入方法(見上圖 ):

1.從座標管理庫中調出記錄的原始座標(這種輸入方法最簡單清晰,建議使用者採用這種方式)。按一下“從座標管理庫中選點”出現如下圖:

圖 增加點的原始座標

然後選擇需要的座標點,按一下“確定”或右上角的“OK”,出現如下圖:

圖 控制點的原始座標

2.讀取當前點座標(即在該點對中整平時記錄一個原始座標,並錄入到對話方塊)。

3.讀取基準站座標(即當基準站架在已知點上時,我們讀取基準站所在點的原始座標)。

4.輸入大地座標。輸入原始座標後查看調入的原始座標是否正確,確定無誤後按一下右上角“OK”,出現如下圖:

圖 增加點完成

第一個點增加完成,按一下“增加”,重複上面的步驟,增加另外的點。

說明:一般平面轉化最少需要 2 個點,高程轉化最少需要 3 個點。若某水準點沒有平面座標,則先在點採集中採集該點,然後在調入該點地方座標時,把高程改為已知高程。檔進行保存前最好檢查“水準精度”和“高程精度”是否滿足精度要求。

所有的控制點都輸入以後,向右拖動捲軸查看水準精度和高程精度,如下圖:

圖 查看水準精度和高程精度

查看確定無誤後,按一下“保存”,出現如下圖所示介面。

圖 保存控制點參數檔

在這裡選擇參數檔的保存路徑並輸入檔案名,建議將參數檔保存在當天工程下檔案名 result 資料夾裡面,保存的檔案名稱以當天的日期命名。完成之後按一下“確定”出現如下圖所示介面。

圖 保存成功

然後按一下“保存成功”小介面右上角的“OK”,四參數已經計算並保存完畢。完成後出現如下圖所示介面。

此時按一下右下角的“應用”即可。這裡如果按一下右上角的“X”,這表示計算了四參數,但是在工程中不使用四參數,進入開始介面後可以在“設置→測量參數→四參數”查看四參數,如圖 2-21:

圖 查看四參數

注:“增加”,增加一個控制點;“刪除”,刪除控制點;“編輯”,編輯一個控制點,對其所含資料進行修改;“清除”,刪除求轉換參數裡面的所有資料;“打開”,打開一個已有的尾碼為“.cot”的參數文件;“保存”,將求轉換參數裡面的資料及計算出來的四參數保存為一個參數檔(若上述參數資料有誤差,請不要再參照)。

6.4.3 單點校正

前面我們介紹的座標校正是需要兩個及以上的已知點,通過測量已經點與已知點座標來求校正參數,對有時候要去不是很精確的如山區當我們只知道一個已知點時也可以進行粗約校正---這就是我們的單點校點。具體步驟如下:

1) 在參數流覽裡先檢查所要使用的轉換參數是否正確,然後進入“校正嚮導”,“工具----校正嚮導”如下圖。

校正嚮導

2) 在彈出的校正模式選擇裡面選擇“基準站架設在未知點”,再點擊“下一步”。

校正模式選擇

3) 系統提示輸入當前移動站的已知座標,再將移動站對中立於點A上,輸入A點的座標、天線高和天線高的量取方式後“校正”,系統會提示是否校正,“確定”即可。

資料登錄及校正

注意:如果當前狀態不是“固定解”時,會彈出提示(如下圖),這時應該選擇“否”來終止校正,等精度狀態達到“固定解”時重複上面的過程重新進行校正。

6.5轉換參數校核

求完轉換參數後,可在附近找其他已知點檢核精度。若檢核結果偏差過大,則需重新求轉換參數。

檢核合格後,即可進行測量工作。

07、輸電線路勘測

電力線勘測主介面

輔助工具計算介面

在實際勘測過程中,要知道當前點距最後采的一個點或勘測庫中的任一一點的平距與高差,綜合考慮看看當前檔距是不是過大,中間是否需要加點,有這些資訊很重要。電力之星勘測介面中就即時提供祥細的參考資訊給現場勘測人員,如上圖中的“間隔距”和“高差”就是距採集的上一點的平距和高差。還可以在電力之星裡面設置顯示當前點到勘測庫中任一點的平距和高差供參考。

採集介面及放樣設置介面

偏距查詢功能

電力之星還集成有多功能的查詢和計算工具供在架空送電線路勘測過程中即時運用。

平距和高差查詢工具

偏角計算功能

角平分線計算功能

線路總長查詢功能

電力線勘測的使用步驟:

1) 進入電力線勘測庫(圖示如下),創建電力勘測線路

2) 選中一條線路,開始勘測作業

3) 存儲測量資料,按快速鍵 A 存儲測量資料,測量資料檔案名為*.dhd。

存儲對話方塊如下:

如圖所示,作業過程中,存儲時,根據當前點的類型,選擇存儲時的點類型,存儲點類型包括:J 樁(轉角點),Z 樁(直線樁),輔助點,1 點測標注跨越物,1 點測路河塘房等,2 點測路河塘房等,3 點測房等七種。下面分別介紹。

首先簡單介紹一下點類型:

【J 樁】:即轉角樁

【Z 樁】:即直線樁

【輔助點】:測量跨越物、路溝等的輔助點,詳細介紹見下

【1 點測標注跨越物】:包括電力線、通訊線、光纜、公路、鐵路等等。

【1 點測路河塘房等】:測量公路、鐵路、河流、塘、房屋使用。

【2 點測路河塘房等】:測量路河塘房等,有兩種測量方式,一種方法是直接存儲路河塘房,1 點測路河塘房等就是直接存儲的方式;另一種就是 2 點測,以下有詳細介紹。

【3 點測房】測量房屋時,使用此方法 3 點測量房屋,見下詳細介紹。

a) J 樁和 Z 樁

J 樁即轉角樁,Z 樁即直線樁

b) 輔助點

輔助點,在外業測量時,線路周圍的標誌地形點,就是道亨中所說的輔助點,編碼為13.

c) 1 點測標注跨越物

在勘測作業過程中,線路上遇到電力線、通訊線、光纜等時,需要存儲電力線的類型、跨越角等等資訊,以便在道亨 CAD 中的平面圖和斷面圖中顯示。

【舉例說明】

前進線路上遇到 110kv 電線,角度:前進方向右側銳角 30 度,量高 27m,如圖所示方

法存儲。如圖角度後的按鈕,可以進入角度測量介面,測量跨越角。

d) 1 點測路河塘房等

同 3,前進線路上遇到公路、鐵路、河流、塘、房屋等實物時,可以採用 1 點測路河塘房等的方式存儲。

【舉例說明】

前進方向上,遇到一公路,角度:前進方向右側銳角 30 度,寬 8 米。

如圖所示,在實物一端選點後,A 鍵存儲,在存儲對話方塊中輸入寬度。

〔注〕:當後斷面點不好測量時,可以在前斷面點測量,此時寬度輸入負值

e) 2 點測路河塘房等

這是存儲跨越物的第二種方式,即可以較精確的測量實物寬度。如圖所示,在實物一端按 a鍵存儲,選擇 2 點測路河塘房等,首先提示為點 1,存儲後。 再到實物另一端按 a 鍵存儲,軟體自動提示為點 2。然後選擇實物類型(溝路連碼)。輸入角度等後,存儲。

【注】:實物兩端測量順序任意,轉換之星會按線路方向自動判斷實物的前後中斷麵點,需要注意的是,必須先存儲 1 點,再存儲 2 點(這個軟體也自動處理,不用自己選擇)

f) 3 點測房

測量房屋時,有 1 點、2 點、3 點三種方法。

(1) 1 點測房,即是在存儲對話方塊中選擇 1 點測路河塘房等,然後在溝路連碼中選擇房屋,注 1 點測房需要輸入房長房寬和房高。

一點測房

(注)如圖所示,一點測房,測量點在後牆中點位置附近

(2) 2 點測房,需要在後牆角點和前牆角點分別測量,測量順序任意,即是在存儲對話方塊中選擇 2 點測路河塘房等,然後在溝路連碼中選擇房屋,注 2 點測房需要輸入房長和房高。

(注):房長可以輸入正負值,房長的正負值表示:以線路前進方向為參考,房子在左側還是右側,規則是:左正右負,即向左輸入正值的房長,向右則輸入負值的房長。

(3) 3 點測房,需要在後牆角點和前牆角點分別測量一個點,測量順序任意然後在輔助牆角點測量一個點。(注:輔助牆角點必須是第 3 點,即測量順序是先測量後牆角點和前牆角點,再測量輔助牆角點)

即是在存儲對話方塊中選擇 3 點測房,注需要輸入房高。

瞭解了電力之星軟體中針對電力線路測量的各種功能,測量的具體操作步驟:

測量----目標點測量,然後在彈出對話筐中輸入點號和天線高(2米杆高),選擇“確定”;

或者按手簿上“A”鍵進行測量;快速按兩下“B”鍵可進入測量點座標庫快速查看已測點的資料。

08、塔基斷面放樣

塔基斷面放樣是終勘放樣一個老大難的問題。現在 220KV 以上的電力線終勘設計時,都要求進行塔基斷面測量。而現在架設鐵塔的地方多在山上,地形條件複雜,上山用全站儀測一個塔基斷面特別的麻煩,只少要三個人才能完成一個塔基斷面的測量,一個用棱鏡後視定向,一個操作全站儀,一個跑斷面。而測的斷面的平距和高差大多只能手工記錄,回到室內再慢慢輸入軟體成圖,測量工作難度大,外業測量人員也很艱苦,浪費人力和時間,同時野外的勞動強度也比較大。

塔基斷面勘測主介面

塔基四腳計算

塔基斷面線介面

基斷面點採集

電力之星軟體裡專門增加了一個塔基斷面放樣的功能,一個人上山就可以完成所有的工作。選擇塔位中心樁,設計一個放樣半徑,軟體自動把塔基的 A、B、C、D 塔腳點計算出來,然後選擇 A 即可進行 A 腳斷面的放樣,這樣依次可以把 A、B、C、D 四個斷面放樣出來並存入手簿中,回到室內後可通過轉換軟體直接轉換成*.ORG,導入 SLCAD 軟體塔基斷面圖自動就繪出來了。

操作步驟:

操作:測量→點放樣,進入放樣螢幕(如下圖)。

點放樣螢幕

點擊檔選擇按鈕

,打開放樣點座標庫,如下圖:

座標管理庫中選待放樣點的座標

在放樣點座標庫中導入事先編輯好的放樣檔*.ptb,並選擇放樣點或直接輸入放樣點座標,確定後進入放樣指示介面,如下圖:

點放樣指示介面

放樣介面顯示了當前點(

)與放樣點(

)之間的距離為2598475.056m,Dx為南2558742.572m,Dy為東435117.477m,根據提示進行移動放樣。

在放樣過程中,當前點移動到離目標點0.9m的距離以內時,軟體會進入局部精確放樣介面如圖4-10的所示,同時軟體會給控制器發出聲音提示指令,控制器會有“嘟”的一聲長鳴音提示:

09、資料的轉換與輸出

資料轉換輸出介面

電力之星的資料輸出格式集成了現在市面主流的架空送電線路設計軟體,不同的單位用的軟體不一樣,資料格式就不一樣,如果使用者有需要我們將免費給使用者做資料介面。

10、資料編輯與轉換

如果野外不是有碼作業,那內業就談不上自動化成圖,內業成平斷面圖就是一項非常繁瑣的工作,電力之星在野外全是有碼作業的,回到室內用轉換之星再也不用幾個小時來編輯資料了,幾分鐘就可以搞定一天的勘測資料。

資料轉換主介面

選擇測量檔(*.dhd)和新建成果檔後,直接點轉換,外業測量資料就直接轉換成道亨CAD 圖形檔*.org, 在道亨 CAD 中打開*.org,直接在道亨 CAD 中成平面圖和斷面圖。

轉換之星操作步驟簡介:

外業測量完成後,內業使用轉換之星軟體,將外業測量檔*.dhd,轉換為道亨 CAD 檔*.org

以下是轉換之星一般的操作步驟,使用轉換之星,一般必須按照以下步驟完成內業處理:

第一步:打開外業測量文件 (外業測量文件為*.dhd)

第二步:J 樁編輯

【說明】:外業測量時,由於外業測量地形、作業方式等因素的複雜性,打開的*.dhd 檔中的 J 樁里程不一定正確,或者*.dhd 檔中本身並沒有存儲 J 樁,所以就需要首先使用"J樁編輯"功能,增加、插入或編輯 J 樁。

特別注意:編輯等完成後,需要使用自動計算功能,計算各 J 樁正確的里程

第三步:指定 J 樁

指定 J 樁的目的,就是在 J 樁編輯後,計算出其它點正確的里程和偏距。

指定 J 樁,就是指定其它點的起點 J 樁和終點 J 樁,這樣就可以自動算出其它點的正確里程和偏距。注:可以多選指定

【注:如果外業測量資料*.dhd 中,每個點的起點 J 樁和終點 J 樁,本身已經都是正確的話,就可以直接使用工具功能表下的"里程自動計算"功能,自動計算每個點的正確里程和偏距】

第四步:里程排序

根據里程,將所有測量點自動排序。

第五步:轉換

【總結】記住三大步驟:J 樁編輯 -> 指定 J 樁 -> 里程排序

輸配電線路(測工)群:484162691進行技術交流。

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