1、北斗高精度定位技术在输电线路弧垂测量中的应用贵州送变电有限责任公司贵州送变电有限责任公司娄强娄强汇报提纲现状与问题技术介绍与创新点国内外同类技术先进性对比应用情况与客观评价现场测试及检测情况213451现状与问题电网是重要的能源基础设施，投资规模大、产业链条长、经济带动性强，而输电线路的建设是电网建设的核心环节。在输电线路架线工程施工中，导地线的弧垂观测能否顺利进行一直都是影响工程进度的关键因素。而弧垂观测在大雾、林区、夜间等不通视情况下，无法运用光学测量仪器、目测等方法观测，长期以来严重制约工程施工进度，成为业内人员亟待解决的重大难题。传统弧垂测量方法主要有：档测中点角度法、档端角度法和驰度

2、板观测法，其中驰度板观测法又分为平行四边形法和异步法，主要是使用经纬仪配合标尺或望远镜配合驰度板，通过角度测量、视距测量以及望远镜目估驰度板读数来完成，其精度受到角度测量和目估读数的影响较大，测量过程烦琐，计算过程冗长，而且以上各种弧垂测量方法均需要施工现场具备良好的通视条件，一旦出现大雾、遮挡、夜间施工等不通视情况，均会导致弧垂测量无法正常进行，从而对工程工期造成影响。2技术介绍与创新点贵州送变电有限责任公司主导研发的国内外首套全天候北斗定位架线弧垂测量设备，以电线力学、测量学专业知识为基础，深度融合北斗高精度定位、网络RTK、无线传输、激光雷达等前沿技术，设备由移动定位模块、固定定位模块、

3、GNSS基站、平板遥控电脑等几个部分组成，如下图所示。设备组成移动定位模块固定定位模块GNSS基站平板遥控装置全天候北斗定位架线弧垂测量设备，采用北斗高精度定位及无线通信技术，通过挂载于架空线上的移动定位装置对档内架空线各点坐标进行主动采集，并通过无线通信技术，将数据实时传往地面接收系统，由地面系统自动对数据进行转换、分析、计算等处理，在平板遥控电脑显示器上实时显示弧垂数据，同时融合移动定位装置上部署的激光雷达传感器实现对多分裂导线的监控，从而实现对架线弧垂的精准测量。编号内容参数类型配置1工作时间待机8小时2持续工作1.5小时3定位模块定位频率1Hz4回传频率1Hz5定位精度平面30mm 高

4、程20mm6弧垂测量移动定位模块悬挂导线弧垂误差1%9激光雷达监测多分裂子导线位置垂直方向间距5小时11遥控距离10公里设备结构参数参数类型移动模块固定模块平板遥控装置长（cm）232121宽（cm）10513高（cm）27132重量（kg）2.90.70.7防护等级IP65IP65IP65设备使用环境条件及施工条件外界条件参数规范温度-1045湿度90%施工环境条件参数规范导线线径10mm50mm导线倾斜度45通信方式4G开发了一套悬链式方程模拟弧垂的软件提出了一种基于激光雷达阵列的多分裂子导线相对高程监测方法开发了基于无线通信和平板电脑APP的智能化系统设计了驱动系统及电池增容方案1、开发

5、了一套悬链式方程模拟弧垂的软件：创新设计并研发了一套基于北斗高精度定位、网络RTK的移动和固定模块的导线坐标点数据高精度实时采集、分析、拟合系统，有效解决了在大雾、林区、夜间等不通视情况下，无法运用光学仪器等传统方法测量导线弧垂的问题，测量误差小于1%。2、提出了一种基于激光雷达阵列的多分裂子导线相对高程监测方法：可有效同步监测多分裂子导线的相对位置，确保多分裂子导线的垂直方向间距小于50mm。3、开发了基于无线通信和平板电脑APP的智能化系统：实现了数据通信、分析、拟合、展示、操作的一体化和智能化，并可同时进行3个观测档的弧垂观测及联调。4、设计了驱动系统及电池增容方案：针对野外施工作业环境

6、，设计了驱动系统及电池增容方案，该方案可将设备的持续工作时间增加至：待机时间大于8小时，持续工作时间大于1.5小时。1、深度融合定位技术实现高精度的弧垂观测；2、编写了基于悬链式方程模拟弧垂的软件，将弧垂监测设备实时接收的定位数据进行模拟成架空线，在软件中实现了对弧垂的实时模拟；3、研发了基于平板电脑的地面控制APP，通过4G网络解决地面控制端和设备之间的通信，实现在线监测系统的移动指挥和实时的弧垂监控；4、采用4G网络传输数据、遥控导线上的移动定位模块，解决了因遮挡导致设备无法定位或者定位慢的问题；5、在弧垂监测装置上安装多个激光雷达传感器，通过对各子导线紧线过程中的感知，判断子导线的相对高

7、程范围和区域，实现在地面控制端App对多分裂导线的紧线弧垂监测；6、实现最多3个设备同时工作并可测量连续档中3个观测档的弧垂值，地面控制App可动态监控和实时更新多档导线的弧垂值，满足多档弧垂同时紧线的弧垂观测工作。7、设备电源系统采用冗余设计，具备超长工作时间，充分满足实际需求。专利3项、软件著作权1项 发表论文4篇3国内外同类技术先进性对比国内外同类技术先进性对比通过对目前国内外对架线弧垂测量的技术设备的调研及对比，目前国内外的弧垂测量技术设备见下表，各种技术设备均存在不同的局限性，部分技术仍在提升阶段，无法满足动态施工紧线过程中对动态弧垂值的实时测量需求。序号弧垂测量先进成果主要性能指标

8、比较精度实时监测操作便捷性昼夜测量1光学经纬仪2导线应力线路测量系统3温度-倾角测量仪4倾角传感器5DTCR 系统6激光雷达扫描系统7全天候北斗定位架线弧垂测量设备查新报告4现场测试及检测情况第三方检测 取得中国计量科学研究院出具的精度鉴定证书与第三方精度检测报告现场测试 现场测试案例（一）日期：2021年8月19日20日工况：220kV双分裂导线现场测试结论：杆塔7375段三相导线弧垂全部测量完毕，测量误差1%，满足施工要求，同时塔上人员目视观测后，确认各子导线相平。现场测试 现场测试案例（二）日期：2021年12月20日工况：500kV四分裂导线现场测试结论：紧线过程中应用全天候北斗定位架

9、线弧垂测量设备实时监测导线弧垂，并指导紧线人员进行紧线，同时安排测工通过角度法进行弧垂测量，并对两种测量方式的测量结果进行比较。经现场多次测量，全天候北斗定位架线弧垂测量设备的测量数值，与角度法测量数值相比，误差小于0.5%，该误差远小于施工导则中规定的2.5%的弧垂误差允许值。5应用情况与客观评价本设备已先后在雅中江西800千伏特高压直流输电线路工程、220千伏红香回线路、湖南湘西凤凰沱江110千伏线路等工程得到推广与应用。应用推广情况现场应用：应用推广情况应用推广情况 应用推广案例-雅江800kV特高压线路（用于地线弧垂观测）贵州送变电有限责任公司已将全天候北斗定位架线弧垂测量设备列入重点科技转化项目，2021年12月已通过贵州电网有限责任公司科技项目转化评审，已完成南网商城的代理销售工作，以方便各需求单位.应用推广情况鉴定情况 取得中国电力建设企业协会出具的评价证书获奖情况 获评2021年贵州省优秀QC成果（特级）获奖情况 获评2022年度电力建设科学技术进步奖（技术发明）三等奖获奖情况 获评2022年度贵州电力科学技术进步奖（成果转化类）三等奖