勘测、设计电力线的设备及其方法的改进技术

地面电力线勘测设备，包括用于测量从线路上垂直离开的点和将这些点连起来形成在线路两侧一定距离内的纵向断面的计算装置。该计算装置还能够以两维和三维的形式绘出与线路相交的地形断面图。通过两套坐标或一套坐标和象限角可以测量记录沿电力线的准直状态。参考前面测得的点可以将卷尺测量或估算测量加到数据文件中。辅助进行电力线设计的设备为确定架线杆上的载荷和选择能承受该载荷的电杆提供了方便。（*该技术在2014年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及架空电力线的勘测方法，而且尤其是涉及用于架空电力线设计和维护的勘测方法，其包括通过远离线路的点对线路进行勘测从而记录线路的路径和线路附近的局部地形。通常，对现有电力线或规划的电力线的路径所进行的勘测局限于沿线路路径从线路上的一点瞄准另一点来跟踪电力线的路径。传统的方法只能很有限地考虑局部地形特点，例如道路、房屋等。在电力线勘测中所进行的测量通常是用手工记录在记录本中并在一定时间之后进行计算得出测点的两维座标，例如沿线的高度和距离。然后用传统的制图技术将这些座标绘出。如果需要将该数据输入计算系统，则要用手工输入。此后可以在该曲线图上确定所规划的电力线所需的支撑构件的位置。随之标出导线并检查其距地面的距离。如果已经获得足够的距离，那么该设计就被接受并指定相应的材料以便进行铺设。以该内容为基础的系统有以下一些缺点。即-整个设计过程采用二维数据而实际上应该使用三维数据-改变所规划的设计费时且费用高。-整个过程很慢。-数据输入和座标及绘图的手工计算容易出现错误。-勘测技术要求将沿所规划的路径的走廊地带的草木植物完全清除以便建立一个清晰的视野。-勘测技术完全不考虑线路路径以外的地形。-设计过程是在比例图中进行的，而不是以实际比例，因此由于所绘制的地形不清楚，可能会引入误差。-导线是用固定参数设计的。相对于所要考虑的各种限制，这些参数是不能轻易改变的。-在设计被接受之前不计算所规划的线路的费用。利用U.K专利申请号2，230，090A和U.S专利申请序列号07/741114中公开的电力线勘测装置和方法可以克服上述缺点。在这些专利申请中描述的电力线程序是一种专用的程序模块，它可以在任何合适的程序编制环境中运行，例如可以在专利申请号为2202871A，题为“勘测数据记录的方法和装置”的U.K专利申请中公开的专利技术所描述的环境中运行，该专利文献在下文中作为参考文献。U.K专利申请2230090A号和USSN07/741114中公开的电力线勘测系统是一套用于对架空电力线进行辅助设计和维护的计算机程序。它覆盖了设计过程的所有方面，即从对所规划的路径的最初地形测量到确定精确的支撑构件位置和导线类型、考虑预期的费用和有关安全标准及工业上的指导路线，直至到最后架设阶段所需的装配和检查线路的张力等。这套程序的一个重要特征是它不是在完成架设阶段后就结束，而是继续对已架设的线路通过各种配件的目检进行有关损耗或损坏方面的检查和在需要时通过重新勘测进行检查。此外，它不局限于新架设的线路，而是同样为已有线路的勘测和已有支撑构件的监视提供了方便，在此只要使它们进入系统即可。所有这些功能都可以在单独一套综合程序中实现而且它们都引用一个单独的数据库。野外勘测程序允许被测的线路路径不仅可以处在线路自身的真实位置上，而且还可以处在远离线路的路径但以该路径为参照物的其它地方。然而这并没有排除利用点的变化来获得合适的高度和距离信息的传统勘测技术，而是通过目前允许的以这种方式对观察站的全部三维位置进行计算对其作了补充。此外还提供了一种灵活性，即，作为变换方法设有直接从一个站进入下一个站传送三维位置信息的传统的转换技术。在野外勘测期间，通过使用新的电力线勘测技术很容易确立全部难接近点的位置，该勘测包括，用两个容易接近的点确定包含所需点的竖向平面，然后直接瞄准所需的点并计算它的位置。对已有电力线整修后的勘测而言，野外勘测程序可以在勘测仪仍在野外的情况下对已有的支撑构件进行监测并将所得数据与设计数据库信息进行比较。所有位置数据均以三维座标的形式进行记录。当然也可以使用传统的二维输出以便与已有的工作习惯和格式保持一致。可以将用野外计算机收集的勘测数据直接或通过存储介质送入建在办公室中的设计系统。将每个数据插入到数据串中并作为特定地形的基准点。这意味着，当数据被传送穿过并到达办公室设计系统时，接收程序将读出该信息并用数据库信息对其进行适当地确定。由此，接收程序便建立了一个适合于专用计算机辅助设计(CAD)系统的数据文件。然后可以将支撑构件的位置和类型加到该设计文件中。将这些支撑构件信息直接从参考程序库转移到数据库。这意味着，可以马上获得每种构件的确切尺寸、承载、结构和费用。一旦确立了支撑构件，就可以开始设计导线。为此，编制了一个专用程序，该程序采用了导线所确定的曲线的复杂数学公式并绘出了导线的位置。还可以划出确定线路最小间距的阴影，由此可迅速检查对地距离。某些地形(例如道路)需要比该最小距离大的间距。这些间距可由设计工程师用CAD主系统提供的作为标准的最小距离函数进行检查。导线程序包含各种有效的导线数据并允许设计工程师选择最合适的一个。设计工程师还可以改变等效跨度(与张力点之间的距离有关)、工作温度、覆冰载荷和风力条件，由此来检验在极端条件下的对地距离。在设计过程的其它阶段中，要对所设计的线路进行检查以确保其满足所有必要的安全标准，然后根据所需的设备和所估算的架设费用对设计线路的成本进行估算。可以将所需的设备列成一个表格以便将来订货使用。如果在设计和检查期间的任何时间里要作某种改动的话，可以将该改动迅速反映到显示出的图表中并且可以按照安全标准迅速地检查对地距离和费用。使用标准的CAD系统绘图装置可以在任何时候获得具有完整的注释说明和严格示图形式的原始底图。可以将该图送给主管施工过程的工程师。在此基础上可以安放支撑构件。然后可以架设导线。为了检验所需的张力是否正在正确施加，还应用手持式野外计算器对导线进行计算。这样可以使工程师根据所施加的张力来确定导线应该下垂多少(考虑当时的温度条件)。如果在后序阶段需要修正地形以适应需架设地带的任何局部地理变化的话，使用同一个野外勘测系统就可以迅速完成这种修正。将新的勘测数据送至主办公室并将其重叠在原型上，立刻显示出所发生的任何变化。这些更改的效果可以瞬间显示出。然后可以迅速地对更改结果进行确定和成本估算。另一个特征是，如果在某些阶段，计划对局部地理状况进行改变(例如，建适一条新路或当地住户要求扩建房屋)，如果该改变是很重要的，那么这些变化的效果可以在实际架设开始之前和对所规划的架设线路路径作相应的更改之前予以确定。对线路的日常维护而言，编制了适合野外计算机的线路巡查程序，该计算机可以收集目测得到的较正信息。该数据一旦回到主办公室便加到数据库中。不仅可以把相应的修补或进一步目测或勘测的点列成表格，而且还可以把它们的位置标在附近的曲线图或平面图上以便节省维修阶段的实际时间。最后，可以在重新勘测时利用垂度和张力程序当场检查线路的张力。在根本不必观察线路的情况下就可以检查任何点之间的距离(在地面处或在一些其它高度例如树顶)。这种模式的另一个优点是，在地面距离很小的地方不仅可以在普通的天气条件下对该距离进行检查而且这种检查还可以在糟糕的气候情况下进行。在办公室计算机上运行的几套电杆线路和铁塔线路程序为架空线工程师提供了设计和维护某一环境下的架空线所需的所有工具，该系统充分开放以使已经完成的设计进入其它的可插入其更改信息的部分。综合程序在主CAD环境下运行，而电杆线路/铁塔线路数据和图形可以在无需带对话过程和不产生损失信息的独立单元中传输，它们利用了使同一CAD综合程序运行的计算机，而与硬件无关。本专利技术提供了一些本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于地面电力线勘测的设备，包括用于测量除了严格处在电力线路径上的点之外还测量离开电力线路径的点的装置，和用于制作线路和线路周围地带的二维和三维图象的装置，其中可以在以线路自身的实际路径为参照物的位置上而不必在实际路径上观察电力线下面的大地断面，其特征在于，在该设备上设置有用于测量线路的某个垂直距离上的点的装置和用于将各测点连接起来以线路两侧的特定距离形成纵向断面的装置。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：菲利普G汤普森，泰姆斯J皮里格瑞姆，
申请(专利权)人：最佳软件有限公司，
类型：发明
国别省市：GB[英国]