GPS技術在超超臨界機組建設廠區控制網中的應用

任鵬

摘 要：針對廠區控制的特點，利用GPS技術，以某超超臨界機組工程建設為例，根據工程測量需要以及超超臨界機組建設過程中存在的相關問題，結合工程實際情況提出了廠區控制網的布設方案，解決了超超臨界機組工程建設中的控制網建設問題，為超超臨界機組廠區測量控制網的精度提供了保障。

關鍵詞：超超臨界機組；GPS；控制測量

近年來超超臨界機組技術日益成熟，其容量大、工藝參數高[ 1-3 ]，可為我國的電力建設提供有力支持[ 4 ]。在超超臨界機組的工程建設過程中，施工測量是施工任務的重要組成部分，同時工程測量的質量是保證工程建設質量和安全性能的基礎。超超臨界機組的施工區域較大、范圍較廣，采用GPS控制測量替代傳統儀器的控制測量，操作簡便、測站無須通視、觀測時間短[ 5-7 ]，極大提高了超超臨界機組建設中控制測量的作業效率和控制點的點位精度。

1 控制網的施測

本工程擬建設超超臨界燃煤汽輪發電機組。建設的廠址區地形地貌由山體、村居等組成。機組建設規模大，施工難度高，為了施工放樣方便，施工區控制網點位布設較密，按照相應GPS控制網主要技術要求施測。

1.1 GPS 控制測量的要求

按照要求，衛星定位測量平面控制網的主要技術指標以及衛星定位控制測量作業的基本技術要求，應符合規定。

1.2 GPS 外業觀測

本次GPS 一級點野外數據采集點位選在基礎堅硬、穩固可靠的地方，也要有利于加密和擴展，每個控制點至少應有一個通視方向；同時也要視野開闊，高度角在15°以上的范圍內，應無障礙物；點位附近不應有強烈干擾接收衛星信號的干擾源或強烈反射衛星信號的物體，點位應盡量遠離大功率無線電發射臺、電視臺、微波站等，其距離應不小于100米，遠離高壓輸電線路，其距離不小于50米；點位的基礎應堅實穩定，易于長期保存，交通方便，并應有利于作業。根據事先設計的技術方案，我們采用GPS 靜態測量，野外測量按照一級GPS控制網技術要求執行。一級GPS觀測作業注意事項：1）天線利用腳架直接對中整平，對中誤差不大于3mm。2）觀測過程中，沒有在天線附近使用對講機，使用對講機離開10米以上。3）沒有在雷雨天氣進行觀測。4）仔細正確的量取天線高，兩次丈量差值不超過3mm，取平均值作為天線高。5）在每點上觀測時，均用觀測手簿記錄，記錄觀測日期、測區名、點號、觀測人員姓名、開關機時間、對應開關機時量取的儀器高度，氣象元素以及時段數等。

2 數據處理及分析

本次GPS數據處理采用專業處理軟件，主要是取合格的固定雙差分解作為最終基線解，基線通過同步、異步環檢驗合格后取獨立基線參與網平差。無約束平差以控制網所在區域的中央子午線和某一點為固定點作依據，取用所有計算合格的基線進行的無約束平差，GPS網的無約束平差結果質量的優劣，以及在平差過程中所反映出得觀測值間幾何不一致性的大小，都是觀測值本身質量的真實反映。通過GPS網無約束平差所得到的GPS網的精度指標被作為衡量GPS網內符合精度的指標，進行GPS網的內部精度分析。同時，通過GPS網無約束平差所反映出得觀測值的質量，又可以作為判斷粗差觀測值及進行相應處理的依據。約束平差采用的觀測量也是GPS基線向量，它引入了邊長、方向或者兩個以上的起算點坐標，進行GPS網的尺度和方位的變化。本次觀測質量條件理想，測量方案合理，觀測時間較長，因此參與平差的數據質量較好，平差后最大點位中誤差等均不大于2σ，點位精度比較均勻，滿足規定。

3 高程控制

本次布設的GPS點都要進行二等水準聯測。根據廠區地形情況，以廠區內控制點組成一個閉合環，進行往返測量。

4 結語

GPS技術方便高效地解決了超超臨界機組建設廠區控制網的問題，對后期建設過程中施工放樣等工作打下了堅實的基礎。利用GPS進行控制測量具有速度快、全天候觀測以及不需要通視等特點，使其在超超臨界機組工程建設過程中發揮著極其重要的作用，為廠區控制網的建設提供了便捷、高效的科學技術支持。同時，廠區建設施工期間場地條件有限，GPS測量時衛星易受到遮擋，這就需要選擇合適的合理的點位和最佳的觀測時間，適當增加同步觀測儀器的數量，提高GPS接收信號的質量，以此提高GPS 網的精度和可靠性。

參考文獻：

[1] 張利勇，劉瀟.1000MW超超臨界機組給水全程控制的設計和應用[J].浙江電力，2013（08）.

[2] 吳建平，祝建飛，姚峻，沈建峰.1000MW超超臨界機組給水控制系統分析及其優化[J].華東電力，2012，（06）：1075-1078.

[3] 馮偉忠.歐洲超超臨界機組發展的特點和啟示[J].華東電力，2008，（02）：1-6.

[4] 江哲生，董衛國，毛國光.國產1000 MW超超臨界機組技術綜述[J].電力建設，2007，28（8）：6-13.

[5] 程正逢.廠區GPS控制測量中的投影變形處理[J].電力勘測設計，2004， （3）： 27-31.

[6] 孔祥元，梅是義.控制測量學[M] .武漢：武漢大學出版社，2002.

[7] 崔明理.控制測量手冊[M] .山西：山西科學技術出版社，1999.