输电线路数字化选线技术分析及应用

王凤凯

（天津市泰达工程设计有限公司，天津 300457）

0 引言

线路选线是输电线路设计中的重要环节，也是线路勘测阶段的重要内容之一。线路选线是否合理直接关系到线路的经济技术指标，既影响投资，也影响施工质量、运行安全等。传统的选线方式存在地形图陈旧、商业遥感数据价格昂贵且处理繁琐等问题。图上选线是最常用的传统选线方式，先以中、小比例尺地形图为基础进行粗选，再通过现场踏勘调整来细化、优化路径。目前高压输电线路选线所使用的基础地形图一般为1∶50000地形图，成图年代早，现势性差，无法反映设计时的地面现状，而且不直观，图幅大小有限，很难保证选线质量和一次性选线的成功率，造成线路选线工作效率低、成本高。

针对以上问题，本文使用多地图软件结合道亨三维设计平台软件的方式进行输电线路的数字化选线、路径优化等工作，从而提高选线效率和质量，使路径走向更加合理、直观。

1 工程地区概况

某工程沿线地区地形平坦，地面高程一般为0.50~4.00 m（1985年国家高程基准），水系发育较好，多分布沟、塘、渠，交通条件较便利。沿线地区的地貌单元为滨海平原，海拔1000 m以内，最高气温40℃，最低气温-20℃，基本风速27 m/s，覆冰5 mm。线路路径长35.8 km。

2 选线过程

2.1 坐标的选取

将工程所在地区搜集的控制点坐标，设置到多地图软件的关联点转换坐标系统中，输出线路所在地路径范围内的CAD图形。输出图纸坐标可以为北京54、西安80、大地2000和经纬度坐标系。通过前期控制点搜资，搜集到本地区的控制点坐标系为大地2000坐标系，因此本次输入输出图纸以大地2000坐标系为底图。

2.2 现状站点及线路路径布置

通过多地图软件获取该地区的多种高清卫星影像[1]，从中选择最清晰的影像作为工程所用底图。参照之前设计的该地区电力工程资料，在其底图上寻找并标注变电站位置和线路杆塔位置，落实现状线路路径走向。现状路径如图1所示。

图1 现状路径

2.3 导入相关规划资料

利用关联点坐标，将设计线路周边规划路网、管线、铁路等资料导入至多地图软件中，作为路径选择及避让的依据[2-3]。

2.4 优化路径

结合多地图，对路径及周边地形地貌、拆除工程量、重要交叉跨越、临时施工道路等多角度进行对比分析，合理优化本工程路径[4]。将优化后路径导出kml文件，以备三维设计平台使用。优化后路径如图2所示。

图2 优化后路径

2.5 现场踏勘

路径优化完成后，利用手机GPS定位功能对工程有针对性地进行快速现场踏勘，核实设计方案是否准确[5]。

2.6 三维设计平台塔位布置

将工程所在地区的地图数据和高程数据导入道亨三维设计平台软件中，并将其气象条件、导地线、绝缘配置、杆塔、杆塔基础等信息输入至软件中。全部输入完成后，将多地图软件导出的优化后路径kml文件导入至道亨三维设计平台软件中，以此作为路径进行人工排塔和自动排塔，排塔完成后，通过道亨三维设计平台软件自动校核线路的各种条件。校核后若不满足要求，需人工调整直至满足要求，并进一步由人工对塔位和交叉跨越距离进行复核及调整[6-7]。校核重要交叉钻越情况如图3所示。

图3 校核重要交叉钻越

3 通道清理数据统计

在初步设计阶段往往很难精确估算通道内房屋、障碍物的清理量，但其在输电线路工程量中的占比越来越大，因此精确统计通道内的障碍清理量非常重要[8-12]。本次设计在道亨三维场景与多地图二维场景结合的情况下对通道内的障碍物进行统计分析，通过三维场景查看障碍物拆除量（如图4所示）。

图4 三维场景查看障碍物拆除量

利用道亨三维平台软件可以直观地查看障碍物及数量，同时利用多地图软件进行记录及统计，结果如表1所示。相比之下，优化后路径比可研路径减少砍伐树木224棵，减少房屋拆除10处。

表1 通道清理数量对比

通过本次设计可知，利用多地图软件及道亨三维设计平台软件进行输电线路的选线工作完全可行且高效。与传统的选线方法相比，不仅提高了选线效率，可准确统计通道清理及赔偿数量，同时还可以使电网勘测、设计更有效、更直接，从而为编制进场道路、施工垫土量等方案提供依据。