GPS-RTK技术在长输管道施工中的应用

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1、GPS-RTK技术在长输管道施工中的应用李友李海滨刘高生杨洪基(河南中牟中国石油天然气管道局第三工程公司451450)摘要：本文介绍了RTK技术的基本原理，，指出了RTK在渠长输管道施工屮的应用优势，总结出影响RTK精度的因素,并提出了提高RTK测量精度的措施，为以后在长输管道施工测量中使用GPS-RTK提供了经验。关键词：GPS-RTK长输管道测量精度1.RTK技术原理RTK(Real-timekinematic)实时动态差分法，是一种新的常用的GPS测量方法。在长输油气管道施工中引进RTK技

2、术可以完成管道施工中的各种测量任务，包括线路前期的放线，线路施工弯头弯管测量，施工完毕后焊口数据采集等等。因其精度很高也很均匀，很大程度上提高了工作效率。RTK技术的出现，儿乎完全改变了传统的控制测量方法，尤其在日益发展的长输管道施工，测量技术的提高，有力的推动了管道建设的发展。以往的静态、快速静态、动态测量都需要事后进行解算才能获得厘米级的精度，高精度的GPS测量必须釆用载波相位观测值，RTK定位技术就是基于载波相位观测值的实时动态定位技术，它能够实时地提供测站点在指定坐标系中的三维定位结果，

3、并达到厘米级精度。在RTK作业模式下，基准站通过数据链将其观测值和测站坐标信息一起传送给流动站。流动站不仅通过数据链接收來自基准站的数据，还可采集GPS观测数据，并在系统内组成差分观测值进行实时处理，同时给出厘米级定位结杲，前后历时不足1秒钟。卫星图1GPS-RTKI作原理图动态数摇2.RTK在前期放线中的应用传统的线路放线一般采用全站仪、经纬仪、水准仪等光学测量仪器，这些仪器在使用过程中都存在很大的局限性，尤其是在长距离大型工程作业吋，弊端尤为突出，西气东输管线施工的线路上，连绵数千公里，地势

4、起伏大，路由上障碍物多，特别是在山区丘陵地带，釆用全站仪的传统仪器将要花费很大的人力和物力，甚至在一些特殊地点，如落差很大的山谷和植被繁茂的山坡，传统仪器将彻底失去作用，而釆用GPS-RKT技术则有效的消除了这些弊端，与常规测量仪器（如全站仪）比较,RTK有着不可比拟的优点：①控制点不用加密，有儿个就足够用。②不必考虑控制点间的通视问题或控制点与放样点间的通视问题。③一个流动站只需一个测量人员。④全天候作业，不论白天或夜晚，还是有雾或下雨,GPS都能胜任。6）定线、放样工作由流动站独立完成，输入

5、线路要素,仪器会引导你到相应的桩号位置。⑥节省一半人力、节省一半时间。⑦放样点的精度均匀且完全满足工程要求。®）参考站可以覆盖半径10km的区域，一台参考站可以设置为长期运行的单参考站网，流动站能够瞬时地为施工提供各种服务，节约大量的人力、物力，提高施工进度。在目前科技迅猛发展的条件下,RTK技术已经取得了突破性成果：（DRTK精度达到10mm+1ppm甚至更高。0成果的可靠性（置信概率）：15km以内为99.99%;大于15km时为99.99%。®RTK的作用距离达到10km甚至更长。④一般情

6、况下初始化时间在10s内完成，不间断的自我检核功能。6）操作简单易学，图形化的放样界血，现场操作员在几分钟内学会使用。@釆用CLEARTRAK技术，在困难情况下特别是在树荫下提供良好的跟踪卫星能力。⑦线路编辑和放样应用软件的应用:输入渠道的线形元素后，可对渠道的屮桩、边桩以及纵横断面进行放样和测量。在进行线路放线时，釆用的是RTK技术中的放样模式，我们做的仅需要把设计好的点位坐标输入到电子手簿当中，背着流动站行走，流动站携带的手簿会自动提醒你要达到的位置,即迅速乂方便，由于GPS是通过坐标直接放

7、样的而且精度很高也很均匀，因而在野外作业时效率会大大提高，且只需一人便可完成。1.RTK在管线施工过程中的应用从事管线施工的人员都知道，在实际施工中会经常出现设计图纸与实际不符的情况，这吋候我们就不可能按图施工，设计的弯头弯管位置和角度将有可能发生变化，所以在施工前我们必须测量出实际的弯头弯管位置及角度，避免施工时因弯头弯管的错误导致工程的返工。影响企业的效益。用常规方法在断面测量过程川常常会碰到断面桩无方向点或测量断面需要很多分站才能完成。而利用GPS-RTK接收机配合手薄记录、采用RTK技术

8、可实时采集断面的三维坐标数据,可以很好地解决这些问题，无须考虑通视方向和分站测量，而II利用手簿实时显示断面图结果，可以很直观地检查断面状况与实地地形，减少了不少的工作量。在将相应数据釆集后，将相应的数据导出至电脑，利用电脑的CAD制图软件显示出测量点位置及高程，技术人员会对相应的数据进行分析，制定出合理的管线走向，优化弯头弯管位置及角度，并提収相应位置的坐标，然后将优化的坐标重新导入手簿，由测量人员再次到现场将优化的位置及高程，交与现场施工机组，确保了管线施工的效率，减少了施工成本。接受任务4