一种根据架空曲线任意三点空间坐标测量弧垂的方法技术

本发明专利技术公开了一种根据架空曲线任意三点空间坐标测量弧垂的方法，通过全站仪对曲线上任意三点进行观测，并建立空间坐标，通过三点坐标优先计算出任意三点中位于曲线中间任意点位置的弧垂，并进而计算任意三点连成的曲线的弧垂，根据弧垂和水平张力的关系式，计算出水平张力，并根据曲线上任意一点的水平张力均相等的原则，计算出架空曲线档内弧垂，该方法能够适用于特高压及山区线路的弧垂观测，提高了方式的适用性，并且减少了人为因素对观测的影响，提高了弧垂观测精度。提高了弧垂观测精度。提高了弧垂观测精度。

【技术实现步骤摘要】
一种根据架空曲线任意三点空间坐标测量弧垂的方法


[0001]本专利技术涉及输变电
，特别涉及一种根据架空曲线任意三点空间坐标测量弧垂的方法。

技术介绍

[0002]线路施工弧垂观测主要采用异长法、等长法（平行四边形法）和角度法三种。异长法、等长法为传统的塔上绑扎弧垂板，需要上塔观测，费时费力，且误差较大，目前已很少采用；角度法采用经纬仪在地面观测，不需要上塔操作，方便简单，是目前线路施工主要采取的一种弧垂观测方法，而角度法计算过程复杂，速度较慢，录入数据较多，人为因数造成的观测错误可能性较大，同时使用受到塔高、地形影响较大，可能造成弧垂观测无法进行或误差大等问题，故需要提出一种适用于特高压及山区线路的弧垂观测新方法，提高观测方式的适用性，减少人为因素对观测的影响，提高弧垂观测精度。

技术实现思路

[0003]本专利技术针对现有技术存在的问题，提供一种根据架空曲线任意三点空间坐标测量弧垂的方法，能够适用于特高压及山区线路的弧垂观测，提高了方式的适用性，减少了人为因素对观测的影响，提高了弧垂观测精度。
[0004]为达到上述目的所采取的技术方案是：一种根据架空曲线任意三点空间坐标测量弧垂的方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）利用全站仪自建坐标系，在档侧合适位置测量任意A、B、C三点坐标，其中A点坐标为（X
A
，Y
A
，Z
A
），B点坐标为（X
B
，Y
B
，Z
B
），C点坐标为（Xr/>C
，Y
C
，Z
C
）；（2）通过A、B、C三点坐标计算向量CA和BA，并通过向量计算∠CAB的值并设为α，通过计算A、B点的高度差θ
AB
，其中l
o
为任意点B距A点的水平距离，h
o
为任意点B距A点的高差，通过计算长度S，其中X为A、C两点的水平距离，通过A、C两点坐标计算l
AC
的值并设为x；（3）已知α，S，x的值，根据余弦定理，计算任意点C的弧垂f
X
，已知任意点C点的弧垂f
X
，根据任意弧垂f
X
和弧垂f的关系式，建立以A点为坐标原点的坐标系统，并通过 计算AB曲线的弧垂f
AB
,其中f
X
为任意点C点的弧垂，x为任意点C距A点的水平距离，l
o
为任意点B距A点的水平距离；（4）根据弧垂和水平张力的关系式，通过 可以计算出水平张力H，其中l
o
为任意点B距A点的水平距离，f
AB
为AB曲线的弧垂，θ
AB
为A、B点的高度差，为线索单位重量；
计算AB曲线的弧垂f
AB
,其中，f
X
为任意点C点的弧垂；x为任意点C距A点的水平距离；l
o
为任意点B距A点的水平距离；（4）根据弧垂和水平张力的关系式，通过 可以计算出水平张力H，其中，l
o
为任意点B距A点的水平距离；f
AB
为AB曲线的弧垂；θ
AB
为A、B点的高度差；为线索单位重量；（5）如图2所示，已知曲线两个悬点D、E之间的档距l和两个悬点D、E之间的高差h，通过 计算两个悬点间高度差 ；（6）根据曲线上任意一点的水平张力均相等的原则，通过 计算曲线档内弧垂f
DE
，其中，H为水平张力；l为曲线两个悬点之间的档距； 为线索单位重量； 为两个悬点间高度差；进而得到档内弧垂f
DE
。
[0013]以下表1为使用该方法对架空曲线弧垂的计算结果：表1列表计算结果
该种根据架空曲线任意三点空间坐标测量弧垂的方法，通过对架空曲线上任意三点进行观测，并针对观测三点建立空间坐标，通过三点坐标优先计算出任意三点中位于曲线中间任意点位置的弧垂，并进而计算任意三点连成的曲线的弧垂，根据弧垂和水平张力的关系式，计算出水平张力，并根据曲线上任意一点的水平张力均相等的原则，计算出架空曲线档内弧垂，该方法适用于多种特高压及山区线路的弧垂观测，从而提高了方法的适用性，并且该方法降低了观测的限定性，仅需对曲线上任意三点进行观测，减少了人为因素对观测的影响，提高弧垂观测效率和精度，可广泛应用于目前线路施工中，并编写弧垂观测软件方便现场推广应用。
[0014]在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗指所指的装置或元件必须具有特定的方位、为特定的方位构造和操作，因而不能理解为对本专利技术保护内容的限制。
[0015]如果本文中使用了“第一”、“第二”等词语来限定零部件的话，本领域技术人员应该知晓：“第一”、“第二”的使用仅仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，如没有另外声明，上述词语并没有特殊的含义。
[0016]最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本专利技术的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本专利技术进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，
但这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本专利技术各实施例技术方案的精神和范围。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种根据架空曲线任意三点空间坐标测量弧垂的方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）利用全站仪自建坐标系，在档侧合适位置测量任意A、B、C三点坐标，其中A点坐标为（X
A
，Y
A
，Z
A
），B点坐标为（X
B
，Y
B
，Z
B
），C点坐标为（X
C
，Y
C
，Z
C
）；（2）通过A、B、C三点坐标计算向量CA和BA，并通过向量计算∠CAB的值并设为α，通过计算A、B点的高度差θ
AB
，其中l
o
为任意点B距A点的水平距离，h
o
为任意点B距A点的高差，通过计算长度S，其中X为A、C两点的水平距离，通过A、C两点坐标计算l
AC
的值并设为x；（3）已知α，S，x的值，根据余弦定理，计算任意点C的弧垂f
X
，已知任意点C点的弧垂f
X
，根据任意弧垂f
X
和弧垂f的关系式，建立以A点为坐标原点的坐标系统，并通过计算AB曲线的弧垂f

【专利技术属性】
技术研发人员：燕昆，
申请(专利权)人：国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：