山区输电线路工程测绘安全质量管理

周 伟，秦 臻

(中国能源建设集团江苏省电力设计院有限公司，江苏 南京 211102)

0 引言

不同于平原地区，山区输电线路工程的设计难度和施工难度都要大很多，由于测绘工作为输电线路的设计和施工提供基础数据和依据，测绘工作的质量直接影响了整个输电线路工程的质量。秋向飞[1]等详细阐述了PDCA在电力工程建设项目安全管理中的应用，刘廷[2]总结了电力工程测绘中常见问题并提出对策分析，苏伟[3]详细介绍了目前基于电力工程的各项测绘技术，游成玉[4]等总结了电力工程外业安全管理的主要注意事项，李淑铭[5]、唐骐[6]详细分析了电力工程测绘中主要存在的问题及优化措施。本文从安全和质量两个方面分析山区输电线路测绘工作的要点和难点。

1 山区输电线路工程测绘安全管理

1.1 测绘生产单位的安全管理职责

测绘工作作为工程建设的基础性工作，测绘安全生产理应受到高度重视。山区输电线路工程不同于平原地区的工程，山区的自然气候条件十分复杂，危险源众多，发生安全事故的可能性也要比一般平原地区的工程要高很多。安全是一切生产任务的前提，安全生产首先应该上升到生产单位的高度，从生产单位的层面上开始贯彻落实。具体到测绘工作，测绘生产单位应坚持安全第一、预防为主、综合治理的方针，遵守《安全生产法》等有关安全生产的法律法规，建立健全安全生产管理机构、落实安全生产责任制度、制定应急救援预案。测绘生产单位应配备相应的安全生产领导和管理人员，完善安全生产条件，加强安全生产管理，强化安全生产教育培训。

1.2 测绘人员的安全生产职责

测绘生产单位制定了安全生产的相关制度，测绘人员必须坚决予以执行。测绘人员应爱护和正确使用仪器、设备、工具及安全防护装备，服从安全管理，了解其工作场所存在的危险因素及防范措施。外业人员还应掌握必要的野外生存、避险和相关应急技能。针对山区输电线路工程的自身特点，现场测绘人员应做到以下几点：

1)了解测区情况，对进入测区的所有作业人员(包括现场临时用工和租赁车辆驾驶员)进行安全教育和安全教育培训。

2)了解测区有关危害因素，识别危险源，包括动物、植物、微生物、流行传染病、自然环境、人文地理、交通、社会治安等状况，拟定具体的安全生产措施。

3)按规定配发劳动防护用品，根据测区具体情况添置必要的小组及个人野外救生用品、药品、通信或特殊装备，拟定具体的安全生产措施。

4)所有测绘人员都应熟练使用通信、导航定位等安全保障设备，以及利用地图或地物、地貌等判定方位的方法。

5)进入山区，所有作业人员应结伴而行、相互照应，严禁不服从指挥、单独行动。万一出现掉队或迷路现象，应及时使用手机或对讲机等通讯设备与大部队取得联系，原地等待救援。

6)掌握所有人员的身体健康状况，若有不适，早发现早治疗，避免作业人员进入与其身体状况不适应地区作业。

2 山区输电线路工程测绘质量管理

2.1 测绘特点

山区输电线路工程一般位于经济较落后地区的深山老林甚至是无人区，自然环境恶劣、山体陡峭、地形崎岖起伏高差大、通讯信号缺失等特点都给测绘工作带来了很大难度。相较于平原地区输电线路工程，山区输电线路工程的最大特点在于地形起伏高差大、档间风偏点众多，需要测绘人员精确测量。这也导致了山区输电线路工程测绘作业的工作量要比平原地区大很多，除了需提供线路平断面图，还需逐基测绘每一基塔的塔基断面图和塔基地形图，调绘档间林木的树种和树高。另外，塔位定位和塔位地形的测绘工作要求测绘人员逐基塔到位，对测绘人员的身体素质也是一种考验。

2.2 主要技术规范

山区输电线路工程主要依据的质量规程规范主要包括：

GB 50026—2010《工程测量标准》、DL/T5138—2014《电力工程数字摄影测量规程》、DL/T5049—2006《架空送电线路大跨越工程勘测技术规定》、GB 50548—2018《330kV～750kV架空输电线路勘测标准》和CH/T 2009—2010《全球定位系统实时动态测量(RTK)技术规范》。

2.3 质量风险及其应对措施

2.3.1 航外控控制点的精度风险

山区输电线路工程起算点的精度决定了整个工程测绘工作的精度。所以在定位测量工作开始前，首先要做的工作就是对所有的外控点进行校核，防止外控点因为人为原因发生移动导致坐标不准。外控点的校核方法通常是检验外控点的内符合精度，具体方法是：①首先利用提供的外控点坐标计算坐标转换7参数并建立坐标系统；②然后依次以其中的一个外控点作为参考点架设基准站，以其相邻的外控点作为流动站并获取其坐标；③再与理论坐标作比较，计算其内符合精度。若工程所在地覆盖手机信号，可用千寻定位系统获取每个外控点的坐标并与其理论坐标比较，计算其精度。所有的外控点都校核完成并且精度符合要求后，方可进行下一阶段的工作。

另外，外控点布设主要是为了满足航空摄影测量的需要，每个外控点的基站覆盖范围大约3～5 km，可能无法完全覆盖整条输电线路，此时需要运用GPS-RTK或者基站流动站1+1模式对外控点进行加密，直至基站信号能完全覆盖整个工程区域。

2.3.2 GPS信号的“假固定”风险

山区输电线路工程定线与定位测量优先采用GPS-RTK技术(实时差分定位测量技术)，GPS-RTK技术一般来说定位精度能够达到5 cm以内，但由于山区地区通讯信号弱或数据接收信号被林木、山体遮挡等缘故造成GPS定位精度“假固定”现象，即仪器显示定位信号获得固定解但并未固定的现象。可能带来的后果就是塔位定位精度不满足要求，严重的甚至可能会引起工程事故。避免这一后果的解决措施是利用全站仪对已定位的塔位桩和方向桩的平距和高程进行校核，若用GPS-RTK测量的塔位桩和方向桩反算出的平距和高程与全站仪测量获得的平距和高程差值在限差范围内，则GPS定位精度满足要求。若超出限差，很可能的原因是GPS发生假固定现象，需断开GPS数据链重连，等待GPS信号重新固定后再进行定位。

2.3.3 三维航测模型的高程误差风险

山区输电线路工程地形条件复杂、高差起伏大，目前常用的方法是利用航测得到的三维立体模型绘制线路粗略的平断面图，再根据现场测绘人员调绘的情况对平断面图进行修测得到最终的平断面图。这种方法简明高效，大大提高了测绘人员的工作效率。但也存在2点风险：①第一点是三维立体模型本身存在高程系统差，有些质量不太好的立体模型高程系统差可能达到米级，因此完全依赖于三维立体模型获取的高程来控制整条线路的高程是不可取的，解决方案是利用现场实测点(塔位桩、方向桩、地形点等)高程与三维立体模型上与之对应点的高程求解三维立体模型高程系统差，再利用立体模型系统差对整个平断面图的高程进行改正；②第二点是某些山头的林木和植被较高较密，利用三维立体模型获得的该处的高程可能是树顶高程而非地面高程，导致平断面图上此处的高程要比实际地面高几米甚至是十几米，解决方法是要求现场测绘人员准确测量林木密集处林木的范围和树高，内业对对应地点的地面高程进行改正。

2.3.4 档间风偏点的遗漏风险

山区输电线路工程最大的特点就是高差起伏大，档间的很多山头或大石头会产生风偏，风偏点的测量对输电线路来说是至关重要的，不论是遗漏或是测量不准都有可能引发工程事故。利用三维立体模型初采平断面图时，会粗略采集风偏点，外业测绘人员在外业调绘遇到相应风偏点时要实测加以校核，若实测数据与三维立体模型采集数据不符，以实测数据为准。另外，现场测绘人员需加强与设计专业的沟通交流，如发现遗漏的风偏点必须及时补测。风偏点往往与塔位不在同一个山头上，测量起来费时费力，对测绘人员来说是极大的挑战，不可掉以轻心，能到达实地的尽量到达实地测量，实在难以到达的情况下可以使用带有免棱镜功能的全站仪测量。

2.3.5 低压线交叉跨越的漏测风险

交叉跨越测量是输电线路工程测量工作的重中之重。在平原地区，35 kV及以上交叉跨越的平面位置和高度都要求必须使用全站仪实测，但10 kV及以下低等级交跨往往以调绘为主，高度多为测绘人员根据自己的经验预估。但山区输电线路采用这样的方法是不可行的，因为山区高差起伏大，低压线交跨本身的高度可能不高，但交跨所处位置的山头的高程可能很大，导致交跨本身的高程很高，会比较危险。另外，山区地区肉眼的视觉误差要比平原地区大很多，且通常目测的地方要和交跨所处位置有比较远的距离。所以往往预估的高度和实际的高度相差甚远。因此在山区输电线路工程中，凡是遇到交叉跨越，不论电压等级，都必须严肃对待，认真使用全站仪进行实测，并用正倒镜法进行检核。

2.3.6 塔基断面图高程不准的风险

山区输电线路工程要求测绘专业人员逐基测绘每一基塔位的塔基断面和塔基地形，其中塔基断面图上的高程与铁塔的基础形式和呼高有着直接联系，重要性不言而喻。目前塔基断面的测量方法一般采用全站仪配合棱镜法，开阔地区可以用GPS-RTK法加以辅助，直线塔以线路小号方向为0°方向，从0°方向起，每隔45°测量一个方向，共计8个方向，目前每个方向一般要求测至30 m。耐张塔以靠近小号侧的转角角平分线方向为0°，从0°起，每隔45°测量一个方向，共8个方向，每个方向测到30 m。直线塔塔基断面的测量方法比较直观容易，需要注意大小号方向，一般不会出错。耐张塔塔基断面的测量方法相对复杂，要首先用仪器找到转角角平分线的方向。另外，个别塔位极其陡峭，测量人员无法到达距离塔位30 m处进行测量，一般测至20 m左右，若20 m后的高程趋势与之前实测高程趋势一致，则根据之前高程趋势顺延至30 m。特别要注意的是现场测绘人员一定保持与结构专业沟通，及时了解塔位根开，塔腿处的高程必须实测。发现塔基断面图错误的方法一般有2点：①第一点是测绘人员在测量当天及时绘制塔基断面图，根据现场回忆8个方向的趋势检查塔基断面图上的高程趋势是否正确；②第二点是内业利用数字高程模型生成粗略的塔基断面图，与实测塔基断面图对比，看趋势是否一致。若发现问题，纠正问题，需要重测的进行重测。

3 结语

山区输电线路工程因为其自身的特殊性，导致其安全和质量在把控上都存在一定的难度和风险。测绘工程作为一门基础性专业，它存在的意义是为所有的工程提供基础的数据和依据，测绘工作的安全和质量管理是实现整个工程安全和质量管理目标的前提，这就要求测绘人员提升专业素养、加强安全和质量意识，保证测绘工作的安全和质量。