GPS在配网检修和巡线中的应用探讨

摘 要 众所周知，配网检修和巡线是一项极其复杂的工作，这就需要一门先进技术来助其开展。上个世纪90年代建成的全球定位系统（GPS）可以帮助配网检修和巡线工作事半功倍地完成。本文主要以GPS在配网检修和巡线中的应用为主题展开探讨，具有一定的现实意义和指导意义。

关键词 配网检修；巡线；GPS；应用

中图分类号TM6 文献标识码A文章编号 1674-6708（2011）56-0110-02

0 引言

以GPS为代表的空间定位技术已在许多行业领域得到推广应用，在高精度定位与导航方面体现出传统方法不可比拟的优越性。在电力领域，比如配网检修和巡线方面，GPS也得到了很好的应用，并已逐步取代传统的配网日常巡线及检修方式。本文主要以GPS在配网检修和巡线中的应用为主题展开探讨，具有一定的现实意义和指导意义。

1 GPS简介

GPS是英文Navigation Satellite Timing and Ranging/Global Positioning System 的字头缩写词ANVSTAR/GPS的简称。它的含义是利用导航卫星进行定时和测距的全球定位系统。

作为一种全天候的空基导航系统，GPS用于精密定位、测速和提供精密时间。它可以看作是一种卫星从空间已知位置发射信号，用户接收信号测定到达卫星距离的测距系统。测定距离必须知道卫星信号的传播时间，而要测定这个时间要求用户接收机和卫星都装有时间精密同步的钟——原子钟。对于一般用户来说，配备这种昂贵的电子钟是不现实的。事实上，普通用户接收机不需电子钟，但这样测定用户至卫星的距离是一种伪距。通过测量到四颗卫星的伪距，解定位方程，可求得用户在空间的三维位置坐标和钟差四个未知数。一般而言，GPS由空间卫星部分、地面控制部分和用户设备共同组成，是一种综合系统。

2 GPS的基本特点

与其它的导航和定位技术相比，GPS定位技术主要有以下特点：

1）全球范围内连续覆盖

由于GPS卫星的数目较多，其空间分布和运行周期经精心设计，可使地球上（包括水面和空中）任何地点在任何时候都能观测到至少4颗卫星，从而可以保证全球范围的全天候连续三维定位。

2）实现实时定位

GPS定位系统可以实时确定运动载体的三维坐标利速度矢量。从而可以实时地监视和修正载体的运动方向，避开各种不利环境，选择最佳航线。这是许多导航定位技术难以企及的。

3）定位精度高

利用GPS系统可以获得动态目标的高精度的坐标、速度和时间信息，在较大空间尺度上对静态目标可以获得10-6~10-7的相对定位精度。随着技术水平的提高，定位精度还将进一步提高。

4）静态定位观测效率高

根据精度要求不同，GPS静态观测时间从数分钟到数十天不等，从数据采集到数据处理基本上都是自动完成。而使用传统的测绘技术达到相同的精度则比较困难，且往往需要几倍乃至十几倍的观测时间，并耗费大量人力物力。

5）应用广泛

GPS以其全天候、高精度、自动化、高效益等显著特点成功地应用于测绘领域、资源勘探、环境保护、农林牧渔、运载工具导航和管制、地壳运动监测、工程变形监测、地球动力学等多门学科。

3 GPS在电力系统中的应用

GPS可以在众多领域得到应用，包括在电力系统中。在电力领域，GPS可以用来校验时间。在整个电力网络的继电保护装置中、故障录播装置中以及其他自动装置中都留有GPS接口，这些接口与内部装有自动校时程序的GPS信号接收机进行连接，每到固定时间，GPS时钟就会与装置本身的时间进行比较，一旦出现误差，自动以GPS时钟为准，调整装置时钟，如此一来，整个电力系统的保护装置都具有统一时间，可以准确记录每次事故发生的时间，从而更快地进行事故调查，并及时定性。

4 GPS在配网检修和巡线中的应用

随着我国国民经济的迅猛发展，居民用电量不断增长，配电网络的规模也随之扩大，这使得配电网的支路和接点也随之增加，日积月累，杆塔上的编号就会日益模糊，给配网检修和巡线带来很多不便。但是，如果应用GPS导航系统进行检修和巡线，就会使工作效率大大提高。

首先，运用GPS信号接收机，记录每一杆塔的准确的三维坐标。

作为一种导航系统，GPS信号接收机可以直接与PC机互相连接，并传输数据，这些数据将永久存入计算机，从而建立起配电网直线与直线杆塔的三维坐标电子档案。这种电子档案可使得杆塔编号永不退色，从而减轻配电网巡线负担。

其次，利用GPS准确定位每一根杆塔。

我们都知道，配电网络和蜘蛛网一样错综复杂，这给工作人员进行检修和巡线带来不小困难。但如果在安排巡线工作时，事先将所确定的所巡路线及支线杆塔电子三维坐标档案输进GPS，它就会顺利导航并准确定位每一根杆塔，使工作人员能迅速找到所巡线路，提高工作效率。

以上图为例，如果要巡线的是10#支线，走向工作现场的同时，GPS信号机就会像指南针一样，将工作人员带入指定工作范围，这样可以节省寻找时间，提高工作效率。

再次，利用GPS进行配网检修。

在配网检修过程中，工作人员也可以利用GPS的导航功能顺利到达检修目的地，到达之后，GPS信号接收机的报警装置会提醒工作人员，或灯光或警铃。这样一来，就算杆塔信号模糊不清，也不会搞错工作地点。据有关资料显示，在配网检修中，很多人身触电事故是由于登错杆塔或停错电造成的。由于配电网络的复杂性，加之杆塔编号不一定清晰，所以给工作人员留有隐患。但是如果合理使用GPS信号接收机，就可以准确定位每一根杆塔，从而避免人身伤害事故。

以上图为例，如果工作任务是检修9#杆塔下的支线，只要在GPS信号接收机上输入工作目标杆塔的编号，那么GPS就会准确地导航工作人员，到达工作地点之后，GPS会响起警铃或灯光提醒工作人员。

总之，要做好配网检修和巡线工作，首要之事就是准确定位好配电网络的接点和支路，找准每一根杆塔，利用GPS可以有效达到此目的，从而保障工作效率。

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