CN105021133B - 一种输电线挠度的测量方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种输电线挠度的测量方法，包括：1)选择测站点和定向点；2测量输电线上的数个空间点坐标，及两端挂线点的空间点坐标；3)在AutoCAD平台上，将空间点坐标展绘成图；连接展绘图形的两端点，并使所绘线段旋转为水平方向线段；4)将旋转后的视图设为当前视图，以PLINE命令依次连接各测量点，通过拟合绘制出样条曲线；5)转回到世界坐标系，找到输电线的最低点；6)测量输电线最低点与最低挂线点间的垂距，即为此输电线的挠度。与现有技术相比，本发明的有益效果是：利用激光全站仪测量输电线线上多个空间点的坐标，在CAD平台上展绘成图，并解析出输电线的挠度和最低点高程，计算结果准确，能够为输电线运行维护提供可靠数据。

Description

一种输电线挠度的测量方法

技术领域

本发明涉及工程测量技术领域，尤其涉及一种测量输电线挠度的方法。

背景技术

在电力生产的安全运营中、在社会经济建设的规划设计中，为保证电力生产和人民生命财产的安全，国家明文规定了各类输电线的安全距离、净空距离和挠度，如果超出了安全界限，就会对社会财产和人民的生命健康构成威胁。测绘单位经常会接受一些用户的委托，对输电线的挠度和净空高进行测量，其中输电线的挠度是指输电线最低点与最低挂线点之间的高程。

目前常用于测量输电线挠度的方法是使用激光全站仪测量，由观测人员目测最低点并直接进行测量。但是由于是这样目测，其影响因素很多，导致测量结果不准确，数据不可靠，对输电线的安全使用造成了隐患。

发明内容

本发明提供了一种测量输电线挠度的方法，利用激光全站仪测量输电线线上多个空间点的坐标，在CAD平台上展绘成图，并解析出输电线的挠度和最低点高程，计算结果准确，能够为输电线运行维护提供可靠数据。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案实现：

一种输电线挠度的测量方法，包括如下步骤：

1)在现场选择用于观测输电线挠度的测站点和定向点；

2)在测站点设置激光全站仪，以定向点定位，用激光测量模式，测量输电线上的数个空间点坐标，并测量输电线两端挂线点的空间点坐标；

3)在AutoCAD平台上，将激光全站仪测量的三维空间点坐标展绘成图；以LINE命令连接展绘图形的两端点，并以两端点中任意一点为基点，选择两端点连线绘成的线段和图上所有的测绘点，使所绘线段旋转为水平方向线段；

4)将旋转后的视图设为当前视图，此时用户坐标系的XY平面与屏幕对齐，即为铅垂面视图；以PLINE命令依次连接各测量点，通过拟合绘制出样条曲线，拟合公差F＝0；

5)设用户坐标系转回到与世界坐标系生命，此时默认为水平面视图；绘制一条水平线段，使之与拟合后的样条曲线在最低点上方与样条曲线相交，过两交点连线的中点向下作垂线，该垂线与样条曲线的交点即为输电线的最低点；

6)测量输电线最低点与最低挂线点间的垂距，即为此输电线的挠度。

测量输电线上数个空间点坐标时，输电线两端测量点间距为15～20m；中间测量点间距为5～10m。

所述步骤3)-6)通过计算机编程实现。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1)能准确地测量出输电线的挠度和最低点的高程；

2)测量方法灵活，并以CAD图上解析的方法，解决了高次幂数学函数求极值的复杂问题；

3)方法简单容易掌握，并可通过编程自动计算结果，计算结果准确，能够为输电线运行维护提供可靠数据，具有推广应用价值。

附图说明

图1是本发明所述测量过程示意图一。(采用激光全站仪测量空间点坐标)

图2是本发明所述测量过程示意图二。(CAD展绘后两挂线点之间连线)

图3是本发明所述测量过程示意图三。(拟合样条曲线铅垂面视图投影)

图4是本发明所述测量过程示意图四。(输电线挠度解算示意图)

图中：1-10.测量点 11.输电线塔杆 12.输电线 13.测站点 14.定向点 15.拟合样条曲线 16.最低挂线点 17.输电线最低点

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明：

见图1-图4，是本发明所述测量过程示意图，本发明一种输电线挠度的测量方法，包括如下步骤：

1)在现场选择用于观测输电线12挠度的测站点13和定向点14；

2)在测站点13设置激光全站仪，以定向点14定位，用激光测量模式，测量输电线12上的数个空间点坐标，并测量输电线12两端挂线点的空间点坐标；

3)在AutoCAD平台上，将激光全站仪测量的三维空间点坐标展绘成图；以LINE命令连接展绘图形的两端点，并以两端点中任意一点为基点，选择两端点连线绘成的线段和图上所有的测绘点，使所绘线段旋转为水平方向线段；

4)将旋转后的视图设为当前视图，此时用户坐标系的XY平面与屏幕对齐，即为铅垂面视图；以PLINE命令依次连接各测量点，通过拟合绘制出样条曲线15，拟合公差F＝0；

5)将用户坐标系转回到与世界坐标系重合，此时默认为水平面视图；绘制一条水平线段，使之与拟合后的样条曲线15在最低点上方与样条曲线15相交，过两交点连线的中点向下作垂线，该垂线与样条曲线15的交点即为输电线12的最低点；

6)测量输电线最低点17与最低挂线点16间的垂距，即为此输电线12的挠度。

测量输电线12上数个空间点坐标时，输电线12两端测量点间距为15～20m；中间测量点间距为5～10m。

所述步骤3)-6)通过计算机编程实现。

以下实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。下述实施例中所用方法如无特别说明均为常规方法。

【实施例】

图1是采用激光全站仪测量空间点坐标的示意图，本实施例中，共在所测输电线12上测量10个空间点1-10，包括两端输电线塔杆11的挂线点，其中空间点1～2、2～3、8～9、9～10的目测间距为20米左右，空间点3～4、4～5、6～7、7～8的目测间距为10米左右，空间点5～6的目测间距为15米左右。

选择好测站点13后，按习惯方位选择定向点14，测量各点的空间坐标X、Y、Z。

本实施例中观测点1-10及测站点坐标最终测量结果见下表：

根据以上数据在CAD中展绘、拟合为样条曲线，图2是空间点坐标在CAD展绘后两挂线点1、10之间连线示意图，其余2-9共8个点均不在此连线上，由于是缩小比例画图，因此在图中显示并不明显。

图3是拟合样条曲线15在铅垂面视图上的投影，为了说明其投影方位，在图中显示了输电线塔杆11的示意图。拟合样条曲线15光滑地连接10个空间点。

图4是输电线12挠度解算示意图，最终挠度测量结果是输电线最低点16与最低挂线点17之间的垂直距离，本实施例中最低挂线点17也就是空间点1。

因为在CAD中拟合样条曲线15无法捕捉最低点，因此在图中绘制0.5m长的水平线段，使之在样条曲线15接近最低点处的上方与样条曲线15相交，然后通过两个交点的中点向下画垂线，垂线与样条曲线15的交点即为最低点17。

本实施例中，最终测量输电线12的挠度是2.624米，最低点17高程为38.397米。

同时采用现场目测的方法进行对比验证，其测量的结果是最低点为输电线12各测量点中的5号点，用激光全站仪直接测量其高程为38.489米，与按照本发明方法解算的最低点17高程相差0.092米。

Claims (3)

1.一种输电线挠度的测量方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)在现场选择用于观测输电线挠度的测站点和定向点；

2)在测站点设置激光全站仪，以定向点定位，用激光测量模式，测量输电线上的数个空间点坐标，并测量输电线两端挂线点的空间点坐标；

3)在AutoCAD平台上，将激光全站仪测量的三维空间点坐标展绘成图；以LINE命令连接展绘图形的两端点，并以两端点中任意一点为基点，选择两端点连线绘成的线段和图上所有的测绘点，使所绘线段旋转为水平方向线段；

4)将旋转后的视图设为当前视图，此时用户坐标系的XY平面与屏幕对齐，即为铅垂面视图；以PLINE命令依次连接各测量点，通过拟合绘制出样条曲线，拟合公差F＝0；

5)将用户坐标系转回到与世界坐标系重合，此时默认为水平面视图；绘制一条水平线段，使之与拟合后的样条曲线在最低点上方与样条曲线相交，过两交点连线的中点向下作垂线，该垂线与样条曲线的交点即为输电线的最低点；

6)测量输电线最低点与最低挂线点间的垂距，即为此输电线的挠度。

2.根据权利要求1所述的一种输电线挠度的测量方法，其特征在于，测量输电线上数个空间点坐标时，输电线两端测量点间距为15～20m；中间测量点间距为5～10m。

3.根据权利要求1所述的一种输电线挠度的测量方法，其特征在于，所述步骤3)-6)通过计算机编程实现。