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摘要:在特高压输电线路工程建设过程中,合理应用3S技术,能够科学结合航天技术、导航技术以及现代信息技术,快捷、准确地完成信息的获取、管理以及分析。并能够生成三维模型,使各类地物、地貌信息更加直观。它为日常运行维护提供有效的管理手段,为日后的改扩建提供基础数据,也为特高压输电线路工程安全生产管理提供决策支持。
关键词:3S技术;特高压输电线路工程;应用
1特高压输电线路建设现状及对3S技术需求
随着经济的发展的人们生活水平的不断提高,人们对于电量的需求也在不断增加,所以从国家层面也在不断加大对电力系统建设的投入,我国不仅成为目前全球最大的电力消费国,而且是全球最大的电力生产国。其中,进行±800kV及以上的直流电和1000kV及以上交流电输电属于特高压输电,需要建设相对应的特高压输电线路。和低压输电相比较,特高压输电线路建设不仅要具备更高的输电能力,而且在距离和输电功率等方面也要满足更高标准,完成联合电力系统搭建和超远距离电力输送。另外,特高压输电在电力输送过程中,电力损耗更低,容量更大,能够实现的输送距离更远。例如,和500kV的输电线路相比较,1000kV的电力输送功率是其五倍,数据距离也多了一倍有余。所以,根据电力传输需要,采用特高压输电能够节约资源,有效减少成本。就目前我国的电网运行和电力系统建设情况来看,我国的电力输出过程中的电压都较高,直流电达到±800kV,交流电也达到了1000kV。其中,最具代表性的就是昌吉——古泉流输电线,其直流输电线路是目前世界上输电容量最大、使用电压等级最高、输电距离最远的线路。在此大背景下,特高压输电工程大力建设,27回直流特高压线路和“五纵五横”的交流网架构也在逐渐完善中。作为我国基础行业之一的电力行业,科学运用3S技术,能够为电力系统规划设计、施工运行和维护管理等多阶段提供支持,进一步保证特高压输电的平稳运行。
2输电线路选线的具体方法以及存在的问题
在早期进行线路选线工作的时候,首先对需要应用的各类信息进行收集,之后通常在1:10000的纸质地形图做出两、三个路径方案,再进行室外踏勘,尽量避开村落、密集建筑物、坟墓等重要的障碍物,经过综合分析之后,确定最为合适的方案。一般来说,这种选线方案使用的1:10000的小比例尺地形图都是90年代早期所绘制的,在进入21世纪之后,这些过时的、精度不高的、地物不齐全的地图很难反映出当前地区的实际现状,从而影响设计质量,很难保证设计的经济性和合理性。在这种选线方案设计的时候,更多屈居于设计人员的技术能力和经验,因此很容易受得起个人视野局限性的影响,导致方案选择不佳,而且野外工作量很大、设计效率很低。
3输电线路设计中的3S技术的主要作用
所谓3S技术,其主要是遥感、地理信息系统以及全球定位系统的总成,通常又可以简称为RS、GIS以及GPS。现如今3S技术的应用范围越来越广,为输电线路设计提供了实时、逼真、远程、全自动、全天候的基础数据保障,使了输电线路设计迈进了信息化、数字化、标准化和智能化领域,确保其相关工程项目能够顺利进行。不仅如此,工程项目的质量和效率也随之大幅度增加,降低了人们的工作负担。
43S技术应用分析
4.1地理信息系统技术
地理信息系统技术就是常说的GIS技术,综合了地理学以及地图学等多学科的理论和知识,依托于现代计算机的数据处理,实现了地理信息的现代化管理。地理信息系统技术不仅包括基础的硬件系统和软件系统,而且还集成了地理空间数据库、GIS用户和应用模型等,能够实现对数据的存储和集中分析、处理。在特高压输电线路工程建设中,科学应用地理信息系统技术能够提高工作的准确性和合理性。地理信息系统技术能够结合空间数据和属性数据,保证地理测绘相关数据的准确性,并实现绘图的数字化,最终完成数据和地图的转换、整合。
4.2全球定位系统技术
全球定位系统技术便是最为常用的GPS技术,在我国的发展和应用越来越完善。
全球定位系统技术是以地球为中心,依靠主控站和数据站进行定位信息的接收。但是,全球定位系统技术在应用过程中,能够借助卫星数量优势和定位精度不断提高等,实现对用户位置以及海拔等信息的定位和测量。在特高压输电线路建设过程中,能够应用全球定位系统技术进行平面坐标系的确定,实现虚拟观测值的统计,并形成仿真初测导线平面控制网。然后借助地理信息系统技术进行分析,对测量的数据进行处理,保证能够为输电线路建设提供必要的数据支持。
4.3遥感技术
遥感技术也就是RS技术,在应用过程中能够借助人造卫星、飞机以及相关设备,进行地面物体和目标信息的搜集。在信息收集的过程中,有效借助电磁波技术保证目标信息获取的准确性。因为,自然环境中的物体的反射和辐射等性能都有所差异,所以获取到的光谱数据也各不相同,会因为时间、空间以及环境变化等因素而改变。因此,借助遥感技术能够对这些物理特征进行分析和判断,为特高压输电线路建设提供参考。
53S技术在特高压线路工程建设中的应用
5.1获取工程建设的基本信息
特高压输电线路工程建设不仅要进行初期准备工作筹备,而且要注重建设过程中的各个环节和后期的检修、完善。因此,特高压线路工程可以有效借助RS技术对施工区域和范围内的实地情况有一个宏观的掌握,利用GPS技术实现定位信息的快速、准确获取。综合3S技术,将工程建设过程中需要的各种地理信息和目标物体信息等数据进行收集、整理和分析,进行综合利用。尤其是,在工程建设中影响较大或者不适合工程施工的区域要进行科学规避,规划出科学、合理的输电线路,减少输电线路建设过程中对自然化境和社会环境不要的破坏,减少线路程度,节约成本。
5.2改善传统工程建设手段
借助3S技术能够对需要的数据进行科学采集、分析和处理,并通过整合处理逐渐建立适用于特定工程建设的信息应用平台,并实现采集信息的输入、整理、显示和处理,并对相关数据进行科学分析和处理,为工作人员提供数据支持,为管理人员提供决策依据。在特高压输电线线路工程建设中,改善传统工程建设手段,可以依靠3S技术实现三维立体模型的构建,然后依据模型选择线路最短、成本最低的路线,并根据工程建设方案形成可视化地图,方便相关工作人员和管理人员查询、漫游等,提供工程建设的整体水平。
5.3优化设计输电线路路径
根据工程建设需要建立好信息平台之后,在借助3S技术获取输电线路工程建设需要数据的基础上,结合施工现场的实际情况和数字化电网的需要,对工程建设进行一个整体规划,选择最合适的线路,生成最合理的规划方案。3S技术的科学综合应用,能够为工程建设提供一个可视化的操作平台,例如在线路建设过程中需要经过村庄、城镇以及交差点等地理位置时,需要结合多方面的精准地理信息,为最合理线路规划提供参考,并进行设计优化,保证工程建设的顺利完成。
结束语
随着信息技术发展和现代测绘技术的持续更新,地理信息系统技术(GIS)、遥感技术(RS)以及全球定位技术(GPS)逐渐完善并得到了广泛推广和应用,也就是常说的3S技术,为工程建设提供了必须的空间信息获取和处理支持。在3S技术的发展过程中,不仅综合了航天技术、导航技术,而且结合了现代信息技术,能够快捷、准确地完成信息的获取、管理以及分析。随着以上科学技术尤其是现代信息技术的快速发展,3S技术在应用过程中也推动了测绘技术迈向了数字化、信息化和智能化的新时代。在实际应用过程中,很好地改善了传统测绘存在的人工作业量大、周期长以及更新困难等问题。
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