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测量技术在500千伏变电站中的应用
测量技术在500千伏变电站中的应用

摘要：总结一些测量技术，数字化测图，和一些测量仪器全站仪在工程施工中的应用以及房屋、道路、变电站建设中的应用。通过对众多关于测量技术的应用文献的综述，全面了解测量技术在工程中的应用。
关键词：全站仪，公路，变电站，坐标转换，工程测量，施工，技术要点
1 浅谈建筑施工中工程测量的应用
1.1建筑工程测量的目的和要求
建筑工程测量包括施工放样、建筑变形测量和竣工测量，施工放样是将设计图上表示建（构）筑物形状、大小的点位测定到实地，其要求按相应的精度在施工现场放出建（构）筑的平面位置和空间位置；变形测量是利用测量仪器或专用仪器对变形体的变化状况进行监视、监测的工作，其目的是要获得变形体的空间位置随时间变化的特征，同时还要解释变形的成因；竣工测量是为检查建筑体的主要结构及线路位置是否符合设计要求。测量工作开始前，应根据建（构）筑物的测量项目、变形类型、任务要求以及测区条件进行施测方案设计。重大工程或具有重要科研价值的项目，还应精心优化设计。施测方案应经实地勘选、多方案精度估算和技术经济分析比较后择优选取。
1.2建筑物防线
建筑物的放线是指根据建（构）筑物的形状和大小通过其特征点在实地表示出来，再根据已定位的特征点放出主轴线桩详细测设各轴线的交点桩，然后根据交点桩用石灰撒出边界线：注意挖槽前要把各轴线延长到槽外并设置标志，作为挖槽后各阶段旋工中复核的依据。延长线标志有龙门板和轴线控制桩两种形式：
（一）龙门板的测设

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龙门板是在建筑物挖槽边线外1～2m 处平行于建筑物墙壁打木桩，再在各木桩的同一高度钉木板，把已标定的房屋轴线引到木板的上边缘。龙门板上缘标高等于房屋室内地坪标高，有时与±o.oo 相差某一固定数值。测设龙门板时应注意：（１）龙门板的各边必须与房屋的纵横轴线平行；（２）龙门板应保证水平；（３）同一边的龙门板应设在一条直线上。
（二）轴线控制桩的测设
在建筑物定位时，一般不测设外廓轴线交点的角桩。而是在基槽外l--2m 处。测设一个与1 图要画出来所示建筑物ABCD 各边平行的矩形A’B’C’D’，称为矩形控制网，然后测出各轴线在此矩形网上的交点桩，称为轴线控制桩。最后以各轴线控制桩为准定出基槽位置，并撤出灰线：
三、施工测量
（一）定位
根据施工图纸等有关技术资料，结合施工现场的地形、地物、地貌等环境条件，在建筑地点进行建筑物的整体定位测设，这样，主轴线及其相关轴线不但确定了建筑物的位置，而且将建筑物昕在的施工场地划分成有机联系的数个区域。
（二）定型
旋工测量的大部分工作都在此列，它存在于各施工工序，及各环节之中，在关键轴线控制之下，对建筑物中某一系统或某一构件进行详细地测设即细部放样。随施测的对象及程度不同，其精度要求也不一样。在实际工作中，并不是一次就将场地中所有建筑物的轮廓线和细部都测设出来，而是与施工组织设计相协调，根据施工的进度，按需要依次把它们放出来。因此，施工测量与旋工的现场管理是紧密相连、环环相扣的。同时，在定型定位中要注意以下几点：（１）主控桩、引测桩的设置：主控桩、引测桩随施工阶段的不同，其含义也有所差别，但所起的作用在本质上都是一样的，它们的设置以满足施工要求为主，兼顾到现场管理上的需要，合理设置；
（２）桩位管理。永久性的桩位都要求一一标示到平面控制图上，标明位置及相互之间的距离、角度等数据，以便在现场中查对。桩位的埋设要求稳固，埋于不受施工干扰又便于管理和使用的地方，标识要清楚、醒目，在各个桩位点的附近不得留下与所设桩位标记似是而非的其它任何标记。如实际需要或修改原桩点时，必须用与原标记不同的颜色加以区别并记录在案，以免给桩位的识别、使用带来困难，甚至造成放样的错误。对重要桩位要定期检查，设专人看管，如发现有变动必须及时校正过来，保证放样的准确。
四、结构构件的变形测量
对现有建筑物进行结构鉴定和纠偏加固设计时，通常需要测定某些结构构件的变形(挠度)，还要进行建筑物的倾斜、沉强(沉降速率)的测量。
（一）结构构件的变形测量
结构构件变形的测量对某些现有建筑物的结构鉴定来讲是必不可少的，特别是那些存在质量问题或使用年代较久的梁板。这里介绍的结构构件的变形测量主要指梁、板的挠度测量。梁、板挠度测量主要有以下几种方法：
１．现场静载试验法。在梁、板上做静力加载试验(非破坏性试验)、并在试验加载过程中测量梁、板的挠度。加载方式可在现场就地取材，采用砂、石、砖块或其他重物，可直接堆放在梁、板表面形成均布荷载，也可将重物放在荷载盘上通过吊杆挂于梁上形成集中荷载。加载方式也可采用水载加压和千斤顶加压。量测挠度的仪表通常采用的是百分表或位移计，百分表属于机械式位移测量仪。目前在静载试验中所用的位移计是属于电测式位移量测表，其优点是量程大，能远距离测读、自动纪录，并可将测试信号直接输入计算机进行数据采集和数据处理，量测较方便。
２．采用水准仪。采用水准仪测量梁、板结构构件变形的方法是：将标杆分别垂直的立于梁、板构件的支座和跨中，通过水准仪测出同一高度时标杆上的读数，根据支座与跨中读数的对比即可得出梁、板构件跨中的挠度值。由于立标杆和测量时可能存在一些误差，所以测出的挠度值不易做到精确。
３．采钢丝法。梁、板构件跨中挠度测量的另一种方法是：在梁、板构件的支座之间拉紧一条细钢丝或琴弦，测量梁、板跨中的钢丝或琴弦与梁、板构件的距离，该距离即可认为是粱、板跨中的挠度。由于细钢丝或琴弦是否能被拉紧直接影响测量的结果。一般来讲这种测量方法的误差相对大些。
2全站仪及其测量软件的应用与发展
2.1 全站仪硬件的现状及发展
全站仪是七十年代末问世，八十年代走向成熟，目前朝着功能齐全、操作简便的方向发展。
(l) U 整体式"的形态。如楝卡TC 系列，索佳SET 系列，尼康DTM 系列等，它们都有发射、接受、瞄准三轴同轴的光学系统，以及水平方向同轴型双向控制的微动手轮，从而使瞄准、操作方便迅速，更适合于对移动目标的追踪及空间点三维坐标测设。
(2) 向大屏幕操作发展。基本上所有全站仪系列，大屏幕显示是其发展的重要方向，因为信息量增多，而且直观，是用户作业的完善导向。
(3) 自动改正轴系误差，适应在单个度盘位置的高精度测角与测点。目前的补偿系统包括:单轴、双轴、三轴补偿。各系列的全站仪以双轴补偿居多。①单轴补偿是指传感器仅测定仪器竖轴在视准轴方向的倾斜量，以改正垂直角。②双轴补偿是指除①外，传感器还测定仪器竖轴在横轴方向的倾斜量，可同时改正垂直角、水平角。③三轴补偿是指除①、②外，传感器还能同时测定仪器横轴与视准轴方向的不垂直量(C 值) ，以自动改正垂直角、水平角。
(4) 存储卡与便携机用于全站仪的数据采集。目前，各种型号的全站仪均采用了国际上通用的PCMCIA 卡，可存储大量的测量数据，方便地进行数据通讯，也可直接传给便携机，在野外直接绘图，即电子平板的利用。
(5) 遥控式全站仪:即在全站仪中装有马达，操作者利用控制器可在目标点操作，控制器上的提示信息可指示你与目标点有关的信息，特别是在放样过程中显得极为方便。
2.2 全站仪的精度划分与测角方式
(1)全站仪的精度是由测角精度与测臣精度共同决定的。
(2) 全站仪的测角主要是由电子经纬仪来完成的。其测角原理和光学测角原理完全不同，它
是利用光电子技术实现的。

目前，全站仪的主要测角方式有绝对式编码法与增量式编码法。其中，增量式编码法测角的基本原理是全站仪及电子经纬仪中大多数所采用的编码器。如图1 所示:它是在度盘的刻度圈上用明暗相间的等问隔条纹代替分划线，称为主度盘，在IIJ 度盘上刻有双排等问距的明暗条纹。当照准部转动时，脉冲计数传感器接受传感器的明暗变化次数就要增多，所以只要计数器测定出明暗变化的次数，就可求得角度。一般在80mm 直径的度盘上最多能刻21600 根明暗条纹，所以最小分辨率可达到l' 。度盘旋转方向的判别及测微方法不再详谈

图l 增量式编码盆测角结构图
3 测量技术在洛西500千伏变电站中的应用
根据设计院提供的坐标点和换算公式把北京54坐标换算成建筑坐标。设计院提供坐标点：D03：x=3833739.527,y=605194.422,H=445.36。
D08：x=3833728.366,y=605404.696,H=442.72。
换算公式：x=A•cosa-B•sina+p, y=A•sina+B•cosa+q.
A=(x-p)•cosa+(y-q)sina. B=(y-q)cosa-(x-p)sina.
其中p=3832179.718. q=604493.191. a=-24°
换算结果为D03：A=1139.740. B=1275.038.
D08：A=1044.018. B=1462.593。
利用坐标点左下角坐标是A=1263.00, B=1385.00; 右下角坐标是A=1263.00 ,B=1572.00 ; 左上角坐标是A=1466.50 ,B=1385.00 ;右上角A=1466.50 ,B=1503.00 ;然后缺那一点坐标左边那个是A=1445.00 B=1503.00 ; 右边是A=1445.00 , B=1572.00.把场区分成5×5的方格网，进行测标高，填挖土方计算。(测标高利用D03 标高点)。
利用转的坐标点把场区边界测出来并打木桩做记号，然后先把主道路做出来方便进场。道路就是利用之前转的3号点和4号点定道路中线，方法就是只控制道路中线的东西方向坐标，在道路的两端放两个点，利用经纬仪穿成直线，减小误差并保证道路成一条直线之后就是布置场区控制网，考虑到主道路东侧为先期工程并且设备较多还要堆放建筑材料，所以在主道路西侧布置控制网，由于场区面积小，和场区通视条件，在主道路西侧布置一个四个控制点的平面控制网，在四个桩点布置四个标高点，方便标高的控制和符合。
设备基础和道路同时进行，设备基础主要控制两个方向(东西方向和南北方向)确保基础中心线误差在2㎜之内。道路做法同主道路一样，在弯道的地方用两条路中心线的交点向两条中心线各用盘尺量出来圆弧半径，并在量出来的点那里再用尺子画弧，两弧交点就是圆心。找出来圆心后就把尺子的零放在圆心上利用半径画弧。围墙用全站仪在墙的拐角处放中线交点并用经纬仪穿直线，同时用水准仪控制标高，场区主控楼基础全站仪投点经纬仪穿直线，用水准仪倒尺法控制标高。后期材料堆放遮挡控制点的情况就用后方交汇法测坐标，在不方便用水准仪测标高的情况下用全站仪测标高，远距离悬空要量距离的情况下可以用全站仪。

参考文献

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