[发明专利]一种根据架空曲线任意三点空间坐标测量弧垂的方法

说明书

本发明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。

技术领域

本发明涉及输变电技术领域，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。

背景技术

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。

发明内容

本发明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。

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（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_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）已知曲线两个悬点之间的档距l和两个悬点之间的高差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。

进一步的，所述全站仪为高精度免棱镜全站仪。

进一步的，步骤（1）中C点为曲线中间任意点，A点和B点为C点两侧任意点。

进一步的，步骤（2）中∠CAB的值亦可通过余弦定理进行计算。