電力設(shè)施GIS數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)項目解決方案

1、TrimbleGPS在電力公司GIS數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)解決方案北京望邦天鑫科技發(fā)展有限公司2011年11月1項目背景電力行業(yè)是國民經(jīng)濟發(fā)展的基礎(chǔ)行業(yè)，同時，它又是一個技術(shù)密集、資產(chǎn)密集的行業(yè)。近年來，我國已經(jīng)開始規(guī)劃和實施電力行業(yè)的信息化發(fā)展戰(zhàn)略，其重點就是實現(xiàn)電力資產(chǎn)管理的信息化，建設(shè)“數(shù)字電網(wǎng)”。采用GIS技術(shù)可以顯著提高以空間數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)的電力信息處理分析的能力，因此建立電力GIS應用系統(tǒng)進行電力設(shè)施數(shù)據(jù)采集和分析處理成為電力信息化的重要手段。借助GIS應用平臺，可實現(xiàn)電力設(shè)施的設(shè)計和更改管理、運行維護管理、故障停電管理、服務和市場分析、網(wǎng)絡(luò)分析和企業(yè)信息訪問及更新等。不僅如此，GIS系統(tǒng)還能提

2、供多空間數(shù)字電網(wǎng)模型、實用化電網(wǎng)數(shù)據(jù)維護工具、豐富的電網(wǎng)分析工具，達到構(gòu)筑企業(yè)協(xié)同工作環(huán)境、提高服務質(zhì)量、完善業(yè)務流程指導生產(chǎn)、提高決策效率的目的。不同企業(yè)有不同的工作流程和業(yè)務邏輯，不同電力企業(yè)的GIS系統(tǒng)對數(shù)據(jù)提取、分析和處理可能有不同的思路，或偏重于某些方面的應用，但是幾乎所有的電力GIS都包括以下一些基本功能：基本GIS功能：包括工作環(huán)境設(shè)置、圖層操作、圖形瀏覽、打印輸出、長度面積量算等基本功能；自動成圖功能：包括GPS數(shù)據(jù)文件接收、輸電設(shè)備維護、變電設(shè)備維護、相位圖的編輯、注記層的編輯生成等功能；設(shè)備管理功能：包括查詢統(tǒng)計、單線圖提取、線路模擬追蹤等功能；污區(qū)管理功能：包括歷年污區(qū)圖

3、的調(diào)閱和打印、記錄大氣環(huán)境和典型氣象資料、記錄污源分布信息、記錄鹽密點檔案信息、記錄線路污閃信息、進行污區(qū)圖的編輯、各種專題圖的產(chǎn)生、設(shè)備防污、污區(qū)查詢統(tǒng)計等；巡線管理：GPS數(shù)據(jù)錄入接口、圖形數(shù)據(jù)輸入、危險點數(shù)據(jù)錄入、危險點查詢等功能所有這些功能都是以大量的電力設(shè)施的數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)的，因此，建立和完善電力GIS必須首先解決電力設(shè)施數(shù)據(jù)采集維護問題，包括設(shè)施的屬性數(shù)據(jù)和空間數(shù)據(jù)。其中屬性信息涉及設(shè)備的編號、名稱、型號、缺陷記錄、檢修記錄、設(shè)備臺帳、缺陷通知單、設(shè)備檔案、線路條圖和圖片等；空間數(shù)據(jù)則包括以各種形式表達的電力設(shè)施的空間坐標，這些空間坐標一方面將作為電力設(shè)施的重要基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，另一方面用來檢

4、驗人員到位情況，起到監(jiān)督工作的作用。采用GPS/GIS產(chǎn)品可以很好的解決數(shù)據(jù)采集問題：1. GPS/GIS產(chǎn)品具備的快速、高精度定位以及自動數(shù)據(jù)記錄功能，與傳統(tǒng)的手動記錄相比，能夠大大提高數(shù)據(jù)采集效率。2. 可以配合激光測距儀使用，只要外業(yè)人員走到設(shè)備周圍，無須靠近即可實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集，可以保證巡檢人員的安全。3. 系統(tǒng)可以結(jié)合視頻圖像采集系統(tǒng)，在采集位置數(shù)據(jù)和一般屬性數(shù)據(jù)的同時，采集相應的圖像信息，形成豐富和直觀的GIS屬性數(shù)據(jù)庫。4. 它不依賴附加在電力設(shè)備上的信息設(shè)備，因此無需另行安裝信息設(shè)備，可以節(jié)省大量投資。5. 現(xiàn)場采集的數(shù)據(jù)可以通過藍牙、數(shù)據(jù)線纜等方式，甚至可以通過移動通信方式即時進

5、入數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，為內(nèi)業(yè)處理節(jié)省了時間。6. GPS軌跡數(shù)據(jù)和原始觀測數(shù)據(jù)無法或者難以更改，可以作為考察外業(yè)人員工作到位情況的一種手段，從而較好地解決了人員管理的問題。2需求分析2.1 采集位置數(shù)據(jù)電力用戶主要應用GPS測定輸電、變電設(shè)施如線桿、變壓器等的位置信息，所有這些位置數(shù)據(jù)將被導入GIS系統(tǒng)中，顯示在背景地圖上。在需要的時候，用戶可以依據(jù)位置數(shù)據(jù)進行事故分析、最佳搶修方案設(shè)計等各種應用。上述目標有的呈點狀，如線桿、井蓋等；有的呈線狀，如110KV線路走向等；有的呈面狀，如供電區(qū)域，測定目標的多種狀態(tài)要求GPS設(shè)備能十分方便的進行點狀、線狀和面狀地物的測量和記錄。定位精度方面，大致有三種精

6、度要求，一是10米精度，用于線路的日常巡檢和工作監(jiān)督。一是要求在1米以內(nèi)，如線桿、變壓器等；部分點位如對市內(nèi)線纜工區(qū)的設(shè)施密集區(qū)的電力設(shè)施要求達到定位精度達到0.5米以內(nèi)。由于GPS單點定位精度在10米左右，采用Trimble產(chǎn)品，單點定位精度一般可以穩(wěn)定在5m（RMS）左右。對于要求達到亞米級定位精度的點位，必須采用差分定位技術(shù)才能滿足。差分定位可以分為實時差分和后處理差分兩種系統(tǒng)及作業(yè)方式。實時差分需要在基準站和流動站之間建立通信鏈路，用于實時傳輸RTCM差分改正數(shù)據(jù)，使用實時差分可以在觀測時即得到高精度的定位結(jié)果，具有很好的時效性，但是實時差分設(shè)備一般相對比較昂貴，或者需要繳納一定數(shù)額的

7、服務費才能使用。后處理差分在外業(yè)觀測階段僅能達到510米的精度，但是經(jīng)過內(nèi)業(yè)軟件處理后可以達到亞米級甚至更高的精度，且操作簡單，易學易用，工作靈活，而且無需繳納服務費。如果同一種設(shè)備既能夠進行后處理又能進行實時差分，會更加理想。2.2 采集屬性數(shù)據(jù)屬性數(shù)據(jù)是除位置數(shù)據(jù)之外的另一種重要數(shù)據(jù)，它包含了用戶所關(guān)心的與行業(yè)應用直接相關(guān)的重要信息。如變壓器的名稱、編號、規(guī)格、等級、功率、設(shè)備損壞情況等等。屬性數(shù)據(jù)涉及到兩方面的應用，一是作為電力GIS系統(tǒng)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)；二是作為管理和決策的依據(jù)。不同地物有不同的屬性項，不同的屬性項又有不同的存儲、顯示方式，如變壓器的屬性項有編號、名稱、類型、規(guī)格、功率、損壞

8、情況、上次維護時間、維修記錄等。其中編號屬于數(shù)字形式，可以由用戶手動輸入，也可以由系統(tǒng)自動生成；名稱屬于文本形式，適于手寫輸入，而類型和規(guī)格可能更適于菜單選擇；上次維護時間則屬于日期格式，以系統(tǒng)日期對話框方式選擇輸入。用戶要求所采用的GIS數(shù)據(jù)采集設(shè)備能夠非常方便的進行屬性數(shù)據(jù)的采集。一個有效的方法是建立和使用行業(yè)數(shù)據(jù)字典，如電力行業(yè)的數(shù)據(jù)字典應該包含線桿、變壓器、變電站、電閘等地物目標，每個地物目標應預設(shè)了相關(guān)的屬性項目，例如用戶采集線桿目標數(shù)據(jù)，在采集該目標位置數(shù)據(jù)的同時，設(shè)備界面應自動出現(xiàn)該目標對應的屬性項目，供用戶填寫和選擇輸入，這樣當目標的位置數(shù)據(jù)采集完畢時，其對應的屬性數(shù)據(jù)也被記錄

9、下來。在采集下一個線桿目標時，設(shè)備會重復上述過程。這樣做的好處在于，你不會遺漏任何一項屬性信息，因為設(shè)備上的數(shù)據(jù)字典顯示出所有你需要記錄的屬性項，如果事先規(guī)定了缺省值，有些屬性項目甚至不需要用戶輸入，系統(tǒng)會自動將其賦為缺省值。2.3 采集視頻數(shù)據(jù)有時僅有數(shù)字或文字信息是不夠的，因為不夠直觀，這時需要采集圖像信息，但是使用數(shù)碼相機直接拍照的弊端是難以跟具體的地理位置相對應，借助RedHen系統(tǒng)可以將靜態(tài)圖片，甚至將動態(tài)圖像信息與地理位置相對應，生成具有豐富視覺信息的多媒體地理信息數(shù)據(jù)庫。通過該系統(tǒng)，可以導出為GIS平臺能夠識別的數(shù)據(jù)格式。2.4 路線規(guī)劃導航在突發(fā)事件爆發(fā)時，需要搶修人員在第一時

10、間趕赴出事地點，這時GPS設(shè)備應該能夠為搶修人員導航，由于事先已經(jīng)采集了所有電力設(shè)施的位置信息，可以根據(jù)現(xiàn)場其他信息很快找到出事地點對應的設(shè)備信息，或者根據(jù)巡視隊員的GPS位置報告，快速鎖定故障設(shè)備，并將該事發(fā)地點設(shè)置為導航目標，GPS設(shè)備可以引導搶修隊員快速到達現(xiàn)場。前期數(shù)據(jù)采集階段，常常需要根據(jù)工作計劃對作業(yè)路線進行事先規(guī)劃，若干作業(yè)點作為航點，若干航點組成航線，在野外作業(yè)時啟用航線導航，GPS就可以為外業(yè)人員帶路，直觀地顯示出距離下一個作業(yè)點的距離、方位等，如果接近預定點到足夠距離，GPS會報警提醒。后期數(shù)據(jù)更新維護時，需要將前期采集的、待更新的數(shù)據(jù)上傳到GPS設(shè)備上，啟用這些數(shù)據(jù)作為導

11、航目標后，GPS設(shè)備會帶領(lǐng)外業(yè)人員到目的地。如果能夠?qū)氡尘暗貓D，使得在顯示實際軌跡的同時顯示背景圖，則不僅有利于規(guī)劃航點，而且方便野外導航，那就更完美了！2.5 巡檢軌跡記錄配備GPS設(shè)備的目的除用于數(shù)據(jù)采集和維護以外，還有一個用途就是記錄這些軌跡不能手動創(chuàng)建和更改，只有親到實地才能記錄巡檢地點的軌跡，巡檢完畢后上傳到內(nèi)業(yè)軟件上，可以直觀的顯示在背景地圖上，所有巡檢軌跡均存貯和分析，作為日常工作記錄，能夠有效的監(jiān)督巡檢人員的工作。用于記錄巡檢軌跡的GPS設(shè)備的定位精度不要求太高，但數(shù)據(jù)存貯空間應足夠大，電池電量也應該足夠大，可以適應較長時期巡檢軌跡記錄的要求。另外這種設(shè)備應該輕便、小巧，易于

12、攜帶。2.6 內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理外業(yè)數(shù)據(jù)存貯在GPS設(shè)備上，首先要通過數(shù)傳線纜或藍牙無線方式下載到用作數(shù)據(jù)處理的PC機或工作站上。對于后處理差分方式，應用GPS后處理軟件，對基準站和流動站數(shù)據(jù)進行差分后處理，提高精度至亞米級。對于實時差分方式或已經(jīng)差分后處理的數(shù)據(jù)，包括位置數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)，圖像數(shù)據(jù)，下載后可以直接導入地理信息系統(tǒng)。第三就是利用該地理信息系統(tǒng)做進一步的處理，根據(jù)需要生成一系列的成果數(shù)據(jù)和圖表。如果需要對數(shù)據(jù)進行定期更新，則需進行與上述相反的操作，即從用戶GIS系統(tǒng)中導出GIS數(shù)據(jù)，上傳到GPS設(shè)備上，進行目標導航，以便于快速找到更新目標。3解決方案3.1 差分作業(yè)對于精度要求在1米以內(nèi)

13、的設(shè)施，必須采用差分定位方式，按照工作程序的不同，可以分為后處理差分和實時差分。常見的實時差分系統(tǒng)有信標差分、單基站、VRS和衛(wèi)星差分等。后處理差分利用兩臺或多臺GPS接收機，在同一時段對同一組衛(wèi)星星座進行觀測，觀測結(jié)束后分別將基準站和流動站觀測數(shù)據(jù)導入后處理軟件，通過軟件解算方式進行數(shù)據(jù)改正，得到較高的定位精度。電力設(shè)施的定位，在前期數(shù)據(jù)采集階段的定位結(jié)果，主要用來導入GIS系統(tǒng)進行分析處理，因此用戶并不在意高精度定位結(jié)果是實時得到還是后處理得到，因此可以采用靈活方便的后處理差分方式進行采集；而在事故搶修等實際應用時，需要實時精確導航功能，這時可以采用實時差分定位方式，以下對各種差分作業(yè)方式

14、逐一介紹：3.1.1 公共VRSa虛擬參考站(VirtualReferenceStation)是在一定的區(qū)域(如：一個城市、一個省或一個國家)建立的永久性的連續(xù)運行GPS參考站，通過網(wǎng)絡(luò)技術(shù)把它們連接到控制中心，控制中心接收和處理所有參考站的原始觀測值，建立動態(tài)數(shù)據(jù)庫，用戶在作業(yè)過程中只要通過GSM、GPRS等方式訪問控制中心，控制中心根據(jù)用戶的位置，在用戶附近模擬一組基準站數(shù)據(jù)（包括基準站坐標和GPS觀測值），通過GSM網(wǎng)發(fā)給用戶，用戶利用接收到控制中心的數(shù)據(jù)進行GPS位置改正解算，在初始化時間和精度方面很好的效果。利用VRS用戶不需要建立自己的基準站，節(jié)省了費用和人力。VRS既可以提供后處

15、理原始數(shù)據(jù)，同時又發(fā)布實時高精度載波相位差分信號和偽距差分信號，因此GPS流動站用戶既可以Internet或FTP下載的方式獲取基準站數(shù)據(jù)進行后處理差分，也可以采用GSM、GPRS方式直接訪問控制中心服務器，獲取RTK或DGPS差分數(shù)據(jù)進行實時差分。如果采用實時VRS服務，要求流動站設(shè)備具備GSM/GPRS通信功能，或者與可充當外置Modem的手機連接，通過GSM或GPRS方式訪問控制中心服務器。GSM方式接入需要采用中國移動全球通或動感地帶SIM卡，并開通數(shù)據(jù)業(yè)務。如果采用GPRS方式，則需要開通GPRS服務。VRS是一種收費的公共服務系統(tǒng)，能夠為用戶提供不同精度級別的定位服務，如亞米級的偽

16、距差分服務（DGPS）和厘米級的載波相位差分服務（RTK）。目前，北京、上海、天津、武漢、成都、深圳等城市相繼建成了TrimbleVRS系統(tǒng),其他地市和省區(qū)也有許多正在醞釀建立VRS系統(tǒng)。用戶在已經(jīng)開通VRS服務的地區(qū)使用TrimbleGPS接收機可以進行實時差分或后處理差分，得到符合標稱精度的位置數(shù)據(jù)。3.1.2 信標信標差分系統(tǒng)一般是由國家投資，在沿海地區(qū)建設(shè)的GPS基準站和差分數(shù)據(jù)發(fā)布系統(tǒng)，供GPS用戶免費使用。信標系統(tǒng)建設(shè)的意義起初是為船舶導航服務，具采用調(diào)頻電臺廣播方式，覆蓋范圍較大，因此沿海地區(qū)的其他GPS用戶同樣可以受益。對于海岸線較長的國家，需要建立多個信標臺站才能實現(xiàn)信標信號

17、的完全覆蓋。用戶需要借助專門的信標設(shè)備來接收和解算信標信號，有些產(chǎn)品將信標功能和GPS功能集成在一臺整機中。用戶可以使用手動調(diào)節(jié)或自動掃描方式實現(xiàn)調(diào)諧，以搜索和接收距離最近的信標臺的信號。信標差分的精度隨著流動站與信標臺站距離的增加而降低，但一般小于1米。Trimble有幾款專業(yè)級產(chǎn)品是支持信標作業(yè)方式的，例如ProXR、ProXRS、GeoBeacon等。3.1.3 衛(wèi)星差分衛(wèi)星差分在某些方面與VRS很相像，屬于廣域差分的一種，同樣依靠地面基準站網(wǎng)絡(luò)提供差分數(shù)據(jù)源，與VRS依靠GSM網(wǎng)絡(luò)或者Internet進行數(shù)據(jù)播發(fā)不同，衛(wèi)星差分依靠通信衛(wèi)星來進行數(shù)據(jù)播發(fā)，這樣就很好的解決了覆蓋范圍的問題

18、，以著名的OmniStar系統(tǒng)為例，其覆蓋區(qū)可以從北緯70度到南緯70度，并且在其有效覆蓋范圍內(nèi)，差分定位的精度不會隨著流動站與基準站距離的增加而明顯降低。衛(wèi)星差分一般由專業(yè)的定位服務商提供服務，如Fugro公司，這些公司租用通信衛(wèi)星的頻道用戶提供GPS差分服務，出于贏利目的和高昂的運營成本，衛(wèi)星差分服務一般都收取較高的服務費。例如OmniStar目前提供三種定位服務，分別是VBS(亞米級)、XP(20cm)、HP(10cm)全部都是收費服務，其中VBS服務每機每年的服務費是2450美元。3.1.4 公共單基站單基站與VRS的多個基準站構(gòu)成的基站網(wǎng)絡(luò)相對，由單一基站向用戶提供服務。單基站可以通

19、過電臺廣播或GSM方式向用戶提供差分服務，定位精度隨著流動站與基準站間的距離增大而降低。從這個意義上講，信標服務也是一種單基站服務。用戶可以選擇使用公共的單基站。目前北京、上海等城市向GPS用戶提供公共單基站服務，公共單基站可以采用GSM撥號接入或通過Internet網(wǎng)絡(luò)接入兩種方式。對于撥號接入方式，外業(yè)用戶需要使用具備GSM通信功能的流動站設(shè)備或?qū)F(xiàn)有設(shè)備與可用作外置GSMModem的手機連接使用，撥通單基站數(shù)據(jù)中心的服務號碼后，即可從服務器上實時獲取RTCM差分數(shù)據(jù)，進行實時差分解算，得到亞米級的定位結(jié)果。目前很多單基站功能還很不健全，例如北京的單基站目前只能同時接入一個GSM用戶，其余

20、用戶只能等該用戶結(jié)束呼叫后才能撥入。單基站如果采用Internet方式接入則可以允許多用戶同時接入，這要求單基站服務器必須通過某種方式（如ADSL）接入Internet。流動站端的硬件配置與上述撥號接入的相同，但在使用方式上不同。用戶不是通過撥號直接接入單基站Modem，而是首先創(chuàng)建一個GPRS或CDMA的網(wǎng)絡(luò)連接，接入Internet,通過Internet訪問單基站服務器，獲取實時DGPS或RTK差分數(shù)據(jù)。3.1.5 自建單基站功能概述如果用戶選擇自建單基站，可以選用Trimble5700CORS或5700L1<4$1Pl睡IJP彳小J3皋 Maru1RTCM RTK:

21、Status-忙IX/弋通Un 3 畫MT31m M 二 ( 酉打Illa- UA11 70I DAI Stor<jj<e: StcitusAl MMm gm | Tr arabZ bb 1g jtin.c st eri；*Si P L-肛t T« I Hw Sali. JMi-dLy: |p| FEME 蹲 SHM4F 1R.'ZFLniiL* niic-fGyt (ale0 U“ 0 匚 Ilia 10 nr m > cn nrrri <- rn nn nt.1H班.23!20T1DktDbitf7bU4ELEDIm3D6355ZHAlrnitrD

22、，一IEruvb?Aa"13A甬兄”i.：i33I姓門的I-JBJ£IC設(shè)備作為基準站，并以功能強大的GPSBase軟件作為基準站控制軟件，實現(xiàn)以下功能：通過電臺廣播、GSM、PSTN等方式輸出RTCM/CMR格式的實時差分數(shù)據(jù)，包括DGPS和RTK類型的數(shù)據(jù)，供實時差分用戶使用基準站數(shù)據(jù)格式為DAT格式、RINEX和壓縮RINEX格式，所有數(shù)據(jù)可進行自動FTP鏡像，供用戶下載后進行差分后處理以多種形式分析GPS觀測數(shù)據(jù)，輸出各種功能報告根據(jù)偽距觀測數(shù)據(jù)計算多路徑效應對于異常情況，以多種形式報警，包括Email報警GPS基準站設(shè)備及其他傳感器設(shè)備的監(jiān)視和控制配合GPSSer

23、ver軟件，可實現(xiàn)差分改正數(shù)據(jù)在Internet發(fā)布。 接入方式GFSBaHFGPSSeEHGeoXT如果使用GPSBase建設(shè)單基站，則流動站可以通過撥號接入來獲取實時差分數(shù)據(jù)。對于撥號接入方式，需要在基站服務器端安裝PSTNModem或GSMModem,每一個Modem可同時為一個流動站用戶服務。增加Modem可以同時為多用戶服務 基準站部署以紹興地區(qū)為例，該區(qū)最大縱深只有125km,而GeoXT在距離基準站200km范圍內(nèi)均可以達到亞米級精度，因此在紹興市區(qū)架設(shè)1個基準站就可以滿足整個紹興地區(qū)的測量精度要求。如圖所示（覆蓋半徑為90KM）1.1.6 自建VRS

24、O-eoXT自建VRS與自建單基站在流動站硬件設(shè)備配置上完全相同，而基準站數(shù)量較多，紹興市配置3臺基準站就可以覆蓋全區(qū)。通過縮小覆蓋半徑，架設(shè)多個基準站，可以得到更好的精度結(jié)果。如果覆蓋半徑在40km,則需要架設(shè)3個基準站，如圖所示，3個基準站分別架設(shè)在諸暨市、紹興市和株州市。所有基準站通過FR或DDN方式其他方式接入主控制中心（設(shè)在紹興市）。中心服務器安裝和運行GPSNet軟件和GPSServer軟件。其中GPSNet實現(xiàn)對基準站的監(jiān)視、控制、數(shù)據(jù)收集、解算和通過GSMModem的數(shù)據(jù)發(fā)布GPSServer實現(xiàn)差分數(shù)據(jù)在Internet上的實時發(fā)布，使得流動站可以通過GPRS方式獲取實時差分

25、數(shù)據(jù)。如果安裝了GPSServer,即選擇通過Internet實時發(fā)布差分數(shù)據(jù)，則控制中心應設(shè)法使服務器接入Internet。實驗證明，如果通過ADSL方式接入，服務器的IP地址會保持23天，之后就會發(fā)生變化，這時，外業(yè)的流動站如果不做相應處置，就會發(fā)生連接中斷并且無法再次接入。解決這個問題的方法是為服務器配置公網(wǎng)上的靜態(tài)IP。但是這樣會產(chǎn)生新的費用，以北京網(wǎng)通為例，北京網(wǎng)通提供的企業(yè)寬帶服務可為用戶提供1M的接入帶寬和靜態(tài)IP地址，其初裝費為600元，服務費用高達900元/月。需要說明的是，各電信運營商和同一運營商的不同地方的分公司的收費標準相差很大，例如鐵通公司的網(wǎng)絡(luò)接入費用一般比網(wǎng)通的要

26、低，如昆明鐵通提供的ADSL接入服務，120元/月可以申請到2M的下行帶寬，再增加60元/月就可以獲得一個靜態(tài)IP地址。具體收費標準可向用戶當?shù)仉娦胚\營商咨詢。1.1.7 后處理差分在數(shù)據(jù)采集/更新階段，用戶可以使用后處理方式實現(xiàn)亞米級或更高精度的定位。這種方式的工作原理是：流動站和基準站在同一時段對同一組衛(wèi)星星座進行觀測，分別記錄和存貯觀測數(shù)據(jù)。在兩者相距不太遠的情況下，可以認為兩者的誤差來源基本相似，差分改正數(shù)也很接近，具備差分的基本條件。觀測完畢后，分別將基準站數(shù)據(jù)和流動站數(shù)據(jù)導入后處理軟件，進行差分解算，得到亞米級或更高精度的位置數(shù)據(jù)。采用后處理差分方式，基準站和流動站之間各自獨立工作

27、，無需實時通信，基準站架設(shè)和管理方便，流動站操作簡單,易于掌握，因此十分靈活方便，適用于那些不需要實時高精度定位的場合?；鶞收镜牟渴鹋c自建單基站的策略相同。1.1.8 建議的作業(yè)方式后處理差分方式工作靈活方便，精度較高，因此建議大部分基礎(chǔ)數(shù)據(jù)采集和維護采用后處理差分作業(yè)方式。如果對實時性要求較高，自建單基站是一種不錯的選擇。如果資金較為充裕，可以選擇自建VRS系統(tǒng)。巡檢作業(yè)由于精度要求不高，可以采用單點定位方式。3.2 設(shè)備配置方案針對電力GIS數(shù)據(jù)采集的實際情況，有三種建議的設(shè)備配置方案：3.2.1 巡檢定位方案采用TrimbleReconGPSCard,流動站數(shù)據(jù)采集用TimbleTerr

28、aSync軟件。內(nèi)業(yè)處理軟件采用TrimblePathfinderOffice,無須架設(shè)基準站。該方案的定位精度在510米，能夠滿足巡檢作業(yè)對定位精度的要求。ReconCard的標準配置如下：Recon主機(預裝MicrosoftWindowsMobile2003)1臺內(nèi)置可充電電池1個CF卡式GPS板1個交流充電器(100-240V)1個屏保膜10個手寫筆2支快速入門1本手帶1只USB數(shù)據(jù)線1條TerraSync軟件1套3.2.2 自建單基站方案流動站采用Trimble 流動站GeoXT和可作為外置Modem使用的手機SonyEricssonk700c配合作業(yè)，其中GeoXT負

29、責GPS衛(wèi)星接收、解算、數(shù)據(jù)存貯。手機用于建立和保持與基準站的實時通信。GeoXT可以開通藍牙功能，手機也具備藍牙功能，這樣兩者之間可以通過藍牙方式連接，省卻線纜的煩擾（如果不能做到藍牙連接，也可以通過連接線連接）。該方案的實時差分定位精度為亞米級，能夠滿足大部分點位的精度要求。其中GeoXT的標準配置如下：GeoXTGPS主機1臺支持模塊1個電源適配器1套USB數(shù)傳電纜1個主機軟包1個觸摸筆1個手帶1個操作手冊1本TrimbleTerrasync軟件1套 基準站自建單基站的硬件包括Trimble5700系列產(chǎn)品之一+Modem。如果要接入多個Modem,則可能還需要增加若干個M

30、odem?；鶞收拒浖捎霉δ軓姶蟮腉PSBase。以下為5700LIReference和5700CORS的產(chǎn)品對比介紹：1. Trimble5700L1ReferenceStation專業(yè)級單頻基準站基準站軟件采用功能強大的TrimbleGPSBase*5700L1具有64M內(nèi)置CF,可連續(xù)記錄17001g小時的觀測數(shù)據(jù)（15秒間隔，6顆衛(wèi)星）采用內(nèi)置電池供電或直接使用DC電源先進的TrimbleMaxwell技術(shù)多路徑抑制技術(shù)，保證高精度的L1偽距測量可輸出未經(jīng)過濾、未經(jīng)平滑的偽距測量數(shù)據(jù)，可用于進行低噪音、低多路徑效應、低時延的差分校正和高動態(tài)響應低噪音L1測量，以1Hz速度輸出的1mm精

31、度的測量結(jié)果以dB-Hz形式輸出L1信噪比數(shù)據(jù)報告經(jīng)得起考驗的低角度衛(wèi)星跟蹤技術(shù)12通道，L1C/A碼，L1全載波，WASS/EGNOS堅固、防水、抗震，可靠性極高可與GeoXM和GeoXT配合使用2. Trimble5700CORS屬專業(yè)級的雙頻基準站，適合長時間連續(xù)作業(yè)。同樣可以使用GPSBase軟件完成上述功能，可與GeoXT、GeoXH配合使用，5700CORS可以滿足GeoXHH-Star技術(shù)對雙頻基準站的要求。用5700CORS具備5700L1的幾乎所有功能。與5700L1相比，5700CORS主要由以下特點：專業(yè)級雙頻基準站高精度多重相關(guān)器L1和L2偽距觀測超低噪聲L1和L2載波

32、相位測量，1Hz帶寬的精度是1mmL1和L2信噪比按dB-Hz報告24通道L1C/A碼，L1/L2全周載波結(jié)合GPSBase，可向?qū)崟r差分用戶播發(fā)RTK數(shù)據(jù)可與GeoXM、GeoXT或GeoXH配合使用3. 5700基準站標準配置5700L1（或5700CORS主機，均含數(shù)據(jù)線）1臺內(nèi)置CF數(shù)據(jù)卡（64M）1只直流電源1個內(nèi)置鋰電池1個操作手冊1本A3天線1個3.2.3 VRS方案VRS方案與單基站方案在流動站硬件配置方面是完全相同的。與單基站方案不同，VRS方案的基準站通常不在控制中心，因此除GPS接收機以外，還需要COMServer用于將基準站接收機接入網(wǎng)絡(luò)。而主控制機房的則須配備若干GS

33、MModem用于同時為多個通過GSM方式接入的用戶服務。為獲得公網(wǎng)上的靜態(tài)IP地址，可以使用網(wǎng)通公司的企業(yè)寬帶服務，此時控制中心還需要配備企業(yè)寬帶Modem（由網(wǎng)通提供）。軟件方面，VRS必須采用GPSNet,如果要實現(xiàn)差分數(shù)據(jù)在Internet實時發(fā)布，則還需要安裝GPSServer。3.2.4 后處理差分方案后處理差分作業(yè)應作為一種主要的作業(yè)方式。流動站與單基站方案同樣選用性能優(yōu)異的TrimbleGeoXT,基準站設(shè)備應考慮作業(yè)周期的長短進行選擇：如果長期連續(xù)作業(yè)，應選擇Trimble5700系列設(shè)備，該系列設(shè)備更適合作為長期固定使用的基準站，如果天線部分架設(shè)在樓頂，還應該考慮同時安裝避雷

34、設(shè)施。3.3 外業(yè)采集軟件TrimbleTerraSync是一款專業(yè)的外業(yè)數(shù)據(jù)采集軟件，具有以下特點:可以采集點、線、面多種不同類型的實體的位置和屬性信息屬性數(shù)據(jù)字典可以上傳使用，也可以在外業(yè)根據(jù)工作需要自行編輯，支持數(shù)字、日期、時間、文本、菜單、文件名等多種數(shù)據(jù)格式，其中文件名可以指向聲音、圖像等多媒體文件，使得TerraSync可以采集豐富多彩的屬性信息。支持多種類型的外部差分源，如VRS、組合信標、單基站、SBAS等支持多種外接的GPS設(shè)備，包括NMEA協(xié)議和TSIP協(xié)議的設(shè)備牙、RS232等多種連接方式支持幾十種現(xiàn)有坐標系統(tǒng)，同時也可以支持用戶自定義坐標系支持外部多種傳感器，包括激光測

35、距儀等較強的導航功能，支持上傳的航點文件和數(shù)據(jù)文件中的點位導航可以上傳多種矢量格式和柵格格式的背景地圖，包括衛(wèi)星圖片和航空攝TT K'1：ur才靠.茴財也 阱等皿 som-e-jn f r 就 4W癡3 H七ewrt- k影圖片等。3.4 內(nèi)業(yè)處理軟件GPSPathfinderOffice系統(tǒng)是Trimble公司在GIS領(lǐng)域的專業(yè)軟件產(chǎn)品，它功能強大、使用方便，可以使你的GIS數(shù)據(jù)采集、更新、處理更有效。您可以將所采集的GPS數(shù)據(jù)導入到電腦中，用來查看采集的站點位置，分布，以及所有設(shè)備的信息，并對采集回來的外業(yè)圖形數(shù)據(jù)進行差分處理、以及編輯、修改、增刪等操作?？梢詫С銎渌鸊IS軟件格式

36、或表格形式，進行打印輸出。*一-3/二'上:先啟QIffTi"illFXtvt餐加十”3世西THtgaTr*lltt/hf*備K«»|jfet小軸M|窿科.，1t.UF1T*H.WfeESjM34S局ttBJK，*工眸占“Tut-nriiJ.JI.14.-!-waF比志站？I妙編盧1通L.與電力設(shè)施數(shù)據(jù)采集有關(guān)的功能主要有:荒曬塞件史件更：E止，dal八百官.叮匕:1選留件njir7TiF-i"一啾3|用理津山慈的空仲文件型i"；-1+1#.日花酒也已送交沖益於匕/F友口:蘆蛹出賓皓甲117打鼻匕事嘮OOECWG差分處理±MT

37、UO）：ctr注度中工號的力和新.刑附處茂丁廣忸吊玨讓生（P曳耳就京坨位拈厚4力否區(qū)篤樂罹坐標系統(tǒng)管理當號出匚反數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換3.5 關(guān)于坐標轉(zhuǎn)換現(xiàn)PX皓水準時程至G .等tn案有手郴2工 喇半聲系箭紹興市電力GIS系統(tǒng)的坐標系統(tǒng)可能有WGS84、北京54和紹興市地方坐標三種常用坐標系。其中地方坐標系統(tǒng)涉及轉(zhuǎn)換參數(shù)較多。復制©粘71ng-,題t地水準面模型（nolddjisiy七多型口.濟元畫1m名I基群將網(wǎng)口卜一啦!則3芯而帚ywtif.地:詡值型.電?后牒H，.4ji CB*泡3%11 n與nl'e (SSj a.166 OJ：出切 日電(KliElELsj由 M d I EH

38、 II (B ahr ainJMd l 印 G 3.u4l Arabi aJ盛 3小g 1EEW TuaMD 565耳工5耳艮丁口 1943 5C CFib/mfi 50 CElTTE-idl .BO CLe3MhQGO 時 il i 1醞倒 、KRC 廊*不一鼻？1】口 、Mir 口 B 、Mir口 H 、Mir / S 、Astra 7« AUistr.HJ.、細 Q E 1 J 、日- 1 aH 、 £ Be-dker9 BeijLtif bciJLLC 、( BclcL向岫第十：密利sLwb比匕音由刮目黨出腎曲. 制軸關(guān)卡托受空用區(qū)電川注口） 白佃等卡書更點沒第M

39、.制Mt"*曲* 而斜而立我提;回！ 糧時聲平投宜國1.赤平林非.ftlbws總血卻跑推投豪:用1。:工 i d.l-SclL Sn4? 克拉克 .府西=雄好網(wǎng)的 莫國壬東嘀網(wǎng)UP 月夏用口牙利 BOVQP .雙赤忑曰捌S）,睢理念3在內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理時利用PathfinderOffice可以很好的實現(xiàn)坐標系統(tǒng)轉(zhuǎn)換,該軟件不僅可以實現(xiàn)對參考橢球的選擇和定義，還可以實現(xiàn)多種基準轉(zhuǎn)換方式的新建和管理。在選擇或新建紹興市地方坐標對應的橢球（一般為北京54橢球）后，即可新建適合紹興地方的基準轉(zhuǎn)換方法，然后選擇大地水準面模型，最后建立紹興地方坐標系統(tǒng)。需要指出的是，這些自定義的、適合紹興市電力GI

40、S數(shù)據(jù)特點的坐標系統(tǒng)還可以上傳到TrimbleGPS流動站設(shè)備上，作為外業(yè)采集用的坐標格式，這樣就保證了紹興現(xiàn)有的、使用地方坐標或北京54坐標的大量原始圖件和數(shù)據(jù)，可以不經(jīng)坐標轉(zhuǎn)換就在外業(yè)應用3.6 數(shù)據(jù)錄入與處理內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理的一般步驟是：1 .通過數(shù)據(jù)線纜將GPS流動站設(shè)備連接到數(shù)據(jù)處理工作站上2 .啟動GPSPathfinder軟件，打開“功能一一數(shù)據(jù)傳輸”菜單，在彈出的窗口中選擇想要接收的文件，選擇“添加”，然后選擇文件保存的路徑，確定后文件開始傳輸。3 .將GPS基準站設(shè)備與工作站連接，按照上述步驟進行基準站數(shù)據(jù)傳輸。4 .打開“功能一一差分改正”，選擇基準站文件，然后選擇流動站文件，選擇改正后文件的保存路徑，再選擇差分改正的方式等，確定后開始進行差分處理。5 .打開“功能一一導出”，選擇需要導出的、已經(jīng)差分處理后的數(shù)據(jù)文件，選擇和編輯導出設(shè)置，對文件格式、輸出坐標格式、導出要素的篩選等進行設(shè)置，完成點擊“確定”開始導出過程。如果使用PathfinderOffice的批處理功能，則上述操作只需要做一次就夠了，以后操作人員只要負責將GPS設(shè)備連接到計算機上即可完成從數(shù)據(jù)傳輸錄入到導出為所需的GIS格式數(shù)據(jù)文件的全過程。這是PatMinderOffice的一大優(yōu)點。如果用戶選擇自建單基站，使用