rimble GPS在電力公司電力設(shè)施GIS數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)解決方案

TrimbleGPS在電力公司

電力設(shè)施GIS數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)解決方案

建

議

方

案

北京望邦天鑫科技發(fā)展有限公司

2022年11月

北京望邦天鑫科技發(fā)展有限公司

1項(xiàng)目背景

電力行業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的基礎(chǔ)行業(yè)，同時(shí)，它又是一個(gè)技術(shù)密集、資產(chǎn)密

集的行業(yè)。近年來(lái)，我國(guó)已經(jīng)開始規(guī)劃和實(shí)施電力行業(yè)的信息化發(fā)展戰(zhàn)略，其重

點(diǎn)就是實(shí)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)為基砧的電力佶息處理分析的能力，因此建立電力GIS應(yīng)用系

統(tǒng)進(jìn)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(yīng)

用平臺(tái)，可實(shí)現(xiàn)電力設(shè)施的設(shè)計(jì)和更改管理、運(yùn)行維護(hù)管理、故障停電管理、服

務(wù)和市場(chǎng)分析、網(wǎng)絡(luò)分析和企業(yè)信息訪問(wèn)及更新等。不僅如此，GIS系統(tǒng)還能提

供多空間數(shù)字電網(wǎng)模型、實(shí)用化電網(wǎng)數(shù)據(jù)維護(hù)工具、豐富的電網(wǎng)分析工具，達(dá)到

構(gòu)筑企業(yè)協(xié)同工作環(huán)境、提高服務(wù)質(zhì)量、完善業(yè)務(wù)流程指導(dǎo)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(wù)邏輯，不同電力企業(yè)的GIS系統(tǒng)對(duì)數(shù)據(jù)

提取、分析和處理可能有不同的思路，或者偏重于某些方面的應(yīng)用，但是兒乎所

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(zhǎng)度面積量算等基本功能；

?自動(dòng)成圖功能：包括GPS數(shù)據(jù)文件接收、輸電設(shè)備維護(hù)、變電設(shè)備維護(hù)、

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(jì)、單線圖提取、路線摹擬追蹤等功能：

?污區(qū)管理功能：包括歷年污區(qū)圖的調(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(diǎn)檔案信息、記錄路線污閃信息、

進(jìn)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(jì)等；

?巡線管理：GPS數(shù)據(jù)錄入接口、圖形數(shù)據(jù)輸入、危（wei）險(xiǎn)點(diǎn)數(shù)據(jù)錄

入、危（wei）險(xiǎn)

點(diǎn)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(hù)問(wèn)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(hào)、名稱、型號(hào)、缺陷記錄、檢修記錄、設(shè)備

臺(tái)帳、缺陷通知單、設(shè)備檔案、路線條圖和圖片等；空間數(shù)據(jù)則包括以各種形式

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般可以穩(wěn)定在5m(RMS)擺布。對(duì)于要求達(dá)到亞米級(jí)定位精度的點(diǎn)位，必須采

用差分定位技術(shù)才干滿足。差分定位可以分為實(shí)時(shí)差分和后處理差分兩種系統(tǒng)及

作業(yè)方式。實(shí)時(shí)差分需要在基準(zhǔn)站和流動(dòng)站之間建立通信鏈路，用于實(shí)時(shí)傳輸

RTCM差分改正數(shù)據(jù)，使用實(shí)時(shí)差分可以在觀測(cè)時(shí)即得到高精度的定位結(jié)果，具

有很好的時(shí)效性，但是實(shí)時(shí)差分設(shè)備普通相對(duì)照較昂貴，或者需要繳納一定數(shù)額

的服務(wù)費(fèi)才干使用。后處理差分在外業(yè)觀測(cè)階段僅能達(dá)到5~10米的精度，但是

經(jīng)過(guò)內(nèi)業(yè)軟件處理后可以達(dá)到亞米級(jí)甚至更高的精度，且操作簡(jiǎn)單，易學(xué)易用，

工作靈便，而且無(wú)需繳納服務(wù)費(fèi)。

如果同一種設(shè)備既能夠進(jìn)行后處理乂能進(jìn)行實(shí)時(shí)差分，會(huì)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(yīng)用直接相關(guān)的重要信息。如變壓器的名稱、編號(hào)、規(guī)格、等級(jí)、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(yīng)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(xiàng)，不同的屬性項(xiàng)又有不同的存儲(chǔ)、顯示方式，如變

壓器的屬性項(xiàng)有編號(hào)、名稱、類型、規(guī)格、功率、損壞情況、上次維護(hù)時(shí)間、維

修記錄等。其中編號(hào)屬于數(shù)字形式，可以由用戶手動(dòng)輸入，也可以由系統(tǒng)自動(dòng)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(hù)時(shí)間則屬于日期格式，以系統(tǒng)日期對(duì)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(jìn)行屬性數(shù)據(jù)的采集。

一個(gè)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(yīng)該包含線

桿、變壓器、變電站、電閘等地物目標(biāo)，每一個(gè)地物目標(biāo)應(yīng)預(yù)設(shè)了相關(guān)的屬性項(xiàng)目,

例如用戶采集線桿目標(biāo)數(shù)據(jù)，在采集該目標(biāo)位置數(shù)據(jù)的同時(shí)，設(shè)備界面應(yīng)自動(dòng)出

現(xiàn)該目標(biāo)對(duì)應(yīng)的屬性項(xiàng)目，供用戶填寫和選擇輸入，這樣當(dāng)目標(biāo)的位置數(shù)據(jù)采集

完畢時(shí)，其對(duì)應(yīng)的屬性數(shù)據(jù)也被記錄下來(lái)。在采集下一個(gè)線桿目標(biāo)時(shí)，設(shè)備會(huì)重

復(fù)上述過(guò)程。這樣做的好處在于，你不會(huì)遺漏任何一項(xiàng)屬性信息，因?yàn)樵O(shè)備上的

數(shù)據(jù)字典顯示出所有你需要記錄的屬性項(xiàng)，如果事先規(guī)定了缺省值，有些屬性項(xiàng)

目甚至不需要用戶輸入，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)將其賦為缺省值。

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2.3采集視頻數(shù)據(jù)

有時(shí)僅有數(shù)字或者文字信息是不夠的，因?yàn)椴粔蛑庇^，這時(shí)需要采集圖象信息,

但是使用數(shù)碼相機(jī)直接拍照的弊端是難以跟具體的地理位置相對(duì)應(yīng)，借助

RedHen系統(tǒng)可以將靜態(tài)圖片，甚至將動(dòng)態(tài)圖象信息與地理位置相對(duì)應(yīng)，生成具

有豐富視覺信息的多媒體地理信息數(shù)據(jù)庫(kù)。通過(guò)該系統(tǒng)，可以導(dǎo)出為GIS平臺(tái)

能夠識(shí)別的數(shù)據(jù)格式。

2.4路線規(guī)劃導(dǎo)航

在突發(fā)事件爆發(fā)時(shí)，需要搶修人員在第一時(shí)間趕赴出事地點(diǎn)，這時(shí)GPS設(shè)

備應(yīng)該能夠?yàn)閾屝奕藛T導(dǎo)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(chǎng)其他信息很快找到出事地點(diǎn)對(duì)應(yīng)的設(shè)備信息，或者根據(jù)巡視隊(duì)員的

GPS位置報(bào)告，快速鎖定故障設(shè)備，并將該事發(fā)地點(diǎn)設(shè)置為導(dǎo)航目標(biāo)，GPS設(shè)

備可以引導(dǎo)搶修隊(duì)員快速到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)。

前期數(shù)據(jù)采集階段，往往需要根據(jù)工作計(jì)劃對(duì)作業(yè)路線進(jìn)行事先規(guī)劃，若干

作業(yè)點(diǎn)作為航點(diǎn)，若干航點(diǎn)組成航線，在野外作業(yè)時(shí)啟用航線導(dǎo)航，GPS就可以

為外業(yè)人員帶路，直觀地顯示出距離下一個(gè)作業(yè)點(diǎn)的距離、方位等，如果接近預(yù)

定點(diǎn)到足夠距離，GPS會(huì)報(bào)警提醒。后期數(shù)據(jù)更新維護(hù)時(shí)，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(dǎo)航目標(biāo)后，GPS設(shè)備會(huì)

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(shí)際軌跡的同時(shí)顯示背景圖，則不僅有

利于規(guī)劃航點(diǎn)，而且方便野外導(dǎo)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(hù)以外，還有一個(gè)用途就是記錄

日常巡檢軌跡，這些軌跡不能手動(dòng)創(chuàng)建和更改，惟獨(dú)親到實(shí)地才干記錄巡檢地點(diǎn)

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(yīng)

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足夠大，電池電量也應(yīng)該足夠大，可以適應(yīng)較長(zhǎng)時(shí)期巡檢軌跡記錄的要求。此外

這種設(shè)備應(yīng)該輕便、小巧，易于攜帶。

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(guò)數(shù)傳線纜或者藍(lán)牙無(wú)線方式下

載

到用作數(shù)據(jù)處理的PC機(jī)或者工作站上。

,對(duì)于后處理差分方式，應(yīng)用GPS后處理軟件，對(duì)基準(zhǔn)站和流動(dòng)站數(shù)據(jù)進(jìn)

行差分后處理，提高精度至亞米級(jí)。

,對(duì)于實(shí)時(shí)差分方式或者已經(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)，圖象數(shù)據(jù)，下載后可以直接導(dǎo)入地理信息系統(tǒng)。

?第三就是利用該地理信息系統(tǒng)做進(jìn)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(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行定期更新，則需進(jìn)行與上述相反的操作，即從用戶

GIS系統(tǒng)中導(dǎo)出GIS數(shù)據(jù)，上傳到GPS設(shè)備上，進(jìn)行目標(biāo)導(dǎo)航，以便于

快速找到更新目標(biāo)。

3解決方案

3.1差分作業(yè)

對(duì)于精度要求在1米以內(nèi)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(shí)時(shí)差分。常見的實(shí)時(shí)差分系統(tǒng)有信標(biāo)差分、單基

站、VRS和衛(wèi)星差分等。后處理差分利用兩臺(tái)或者多臺(tái)GPS接收機(jī)，在同一時(shí)

段對(duì)同一組衛(wèi)星星座進(jìn)行觀測(cè)，觀測(cè)結(jié)束后分別將基準(zhǔn)站和流動(dòng)站觀測(cè)數(shù)據(jù)導(dǎo)

入后處理軟件，通過(guò)軟件解算方式進(jìn)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(lái)導(dǎo)入GIS系

統(tǒng)進(jìn)行分析處理，因此用戶并不在乎高精度定位結(jié)果是實(shí)時(shí)得到還是后處理得

到，因此可以采用靈便方便的后處理差分方式進(jìn)行采集；而在事故搶修等實(shí)際應(yīng)

用時(shí)，需要實(shí)時(shí)精確導(dǎo)航功能，這時(shí)可以采用實(shí)時(shí)差分定位方式，以下對(duì)各種差

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分作業(yè)方式逐一介紹:

311公共VRS

虛擬參考站（VirtualReferenceStation）是在一定的區(qū)域（如：一個(gè)城

市、一個(gè)省或者一個(gè)國(guó)家）建立的永久性的連續(xù)運(yùn)行GPS參考站，通過(guò)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(cè)值，建立

動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)，用戶在作業(yè)過(guò)程中只要通過(guò)GSM、GPRS等方式訪問(wèn)控制中心，控

制中心

根據(jù)用戶的位置，在用戶

附近摹擬一組基準(zhǔn)站數(shù)據(jù)

（包括基準(zhǔn)站坐標(biāo)和GPS

觀測(cè)值），通過(guò)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(jìn)行GPS位

置改正解算，在初始化時(shí)

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(zhǔn)站，節(jié)省

了費(fèi)用和人力。

VRS既可以提供后處

理原始數(shù)據(jù)，同時(shí)又發(fā)布

實(shí)時(shí)高精度載波相位差分

信號(hào)和偽距差分信號(hào)，因

此GPS流動(dòng)站用戶既可以

Internet或者FTP下載的方

式獲取基準(zhǔn)站數(shù)據(jù)進(jìn)行后處理差分，也可以采用GSM、GPRS方式直接訪問(wèn)控制中

心服務(wù)器，獲取RTK或者DGPS差分?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)差分。如果采用實(shí)時(shí)VRS服務(wù),

要求流動(dòng)站設(shè)備具備GSM/GPRS通信功能，或者與可充當(dāng)外置Modem的手機(jī)連接，

通過(guò)GSM或者GPRS方式訪問(wèn)控制中心服務(wù)器。GSM方式接入需要采用中國(guó)挪移

全球通或者動(dòng)感地帶SIM卡，并開通數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。如果采用GPRS方式，則需要開通

GPRS服務(wù)。

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VRS是一種收費(fèi)的公共服務(wù)系統(tǒng)，能夠?yàn)橛脩籼峁┎煌燃?jí)別的定位服

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務(wù)，如亞米級(jí)的偽距差分服務(wù)(DGPS)和厘米級(jí)的載波相位差分服務(wù)(RTK)。目

前，北京、上海、天津、武漢、成都、深圳等城市相繼建成為了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(wù)的地

區(qū)使用TrimbleGPS接收機(jī)可以進(jìn)行實(shí)時(shí)差分或者后處理差分，得到符合標(biāo)稱精

度的位置數(shù)據(jù)。

3.1.2信標(biāo)

信標(biāo)差分系統(tǒng)普通是由國(guó)家投資，在沿海地區(qū)建設(shè)的GPS基準(zhǔn)站和差分?jǐn)?shù)

據(jù)發(fā)布系統(tǒng)，供GPS用戶免費(fèi)使用。信標(biāo)系統(tǒng)建設(shè)的意義起初是為船舶導(dǎo)航服務(wù)，

其采用調(diào)頻電臺(tái)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(duì)于海岸線較長(zhǎng)的國(guó)

家，需要建立多個(gè)信標(biāo)臺(tái)站才干

實(shí)現(xiàn)信標(biāo)信號(hào)的徹底覆蓋。用戶

需耍借助專門的信標(biāo)設(shè)備來(lái)接

收和解算信標(biāo)信號(hào)，有些產(chǎn)品將

信標(biāo)功能和GPS功能集成在一

臺(tái)整機(jī)中。用戶可以使用手動(dòng)調(diào)

節(jié)或者自動(dòng)掃描方式實(shí)現(xiàn)調(diào)諧，

搜索和接收距離最近的信標(biāo)臺(tái)

的信號(hào)。

信標(biāo)差分的精度隨著流動(dòng)

站與信標(biāo)臺(tái)站距離的增加而降

低，但普通小于1米。TrimblePro>R/XRS

Trimble有幾款專業(yè)級(jí)產(chǎn)品是支持信標(biāo)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(zhǔn)站網(wǎng)絡(luò)提供差分?jǐn)?shù)據(jù)源，與VRS依靠GSM網(wǎng)絡(luò)或者Internet進(jìn)行數(shù)據(jù)播發(fā)不

同，衛(wèi)星差分依靠通信衛(wèi)星來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)播發(fā)，這樣就很好的解決了覆蓋范圍的問(wèn)

題，以著名的OmniStat系統(tǒng)為例，其覆蓋區(qū)可以從北緯70度到南緯70度,并

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且在其有效覆蓋范圍內(nèi)，差分定位的精度不會(huì)隨著流動(dòng)站與基準(zhǔn)站距離的增加而

明顯降低。

衛(wèi)星差分普通由專業(yè)的定位服務(wù)商提供服務(wù)，如Fugro公司，這些公司租用

通信衛(wèi)星的頻道用戶提哄GPS差分服務(wù)，出于贏利目的和高昂的運(yùn)營(yíng)成木，衛(wèi)星

差分服務(wù)普通都收取較高的服務(wù)費(fèi)。例如OmniStar目前提供三種定位服務(wù)，分

別是VBS(亞米級(jí))、XP(20cm).HP(10cm)全部都是收費(fèi)服務(wù),其中VBS服務(wù)

每機(jī)每年的服務(wù)費(fèi)是2450美元。

3.1.4公共單基站

單基站與VRS的多個(gè)基準(zhǔn)站構(gòu)成的基站網(wǎng)絡(luò)相對(duì)，由單一基站向用戶提供

服務(wù)。單基站可以通過(guò)電臺(tái)廣播或者GSM方式向用戶提供差分服務(wù)，定位精度隨

著流動(dòng)站與基準(zhǔn)站間的距離增大而降低。從這個(gè)意義上講，信標(biāo)服務(wù)也是一種

單基站服務(wù)。

用戶可以選擇使月公共的單基站。目前北京、上海等城市向GPS用戶提供

公共單基站服務(wù)，公共單基站可以采用GSM撥號(hào)接入或者通過(guò)Internet網(wǎng)絡(luò)接

入兩種方式。對(duì)于撥號(hào)接入方式，外業(yè)用戶需要使用具備GSM通信功能的流動(dòng)

站設(shè)備或者將現(xiàn)有設(shè)備與可用作外置GSMModem的手機(jī)連接使用，撥通單基站

數(shù)據(jù)中心的服務(wù)號(hào)碼后，即可從服務(wù)器上實(shí)時(shí)獲取RTCM差分?jǐn)?shù)據(jù)，進(jìn)行實(shí)時(shí)

差分解算，得到亞米級(jí)的定位結(jié)果。目前不少單基站功能還很不健全，例如北

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京的單基站目前只能同時(shí)接入一個(gè)GSM用戶，其余用戶只能等該用戶結(jié)束呼叫

后才干撥入。

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單基站如果采用Internet方式接入則可以允許多用戶同時(shí)接入，這要求單

基站服務(wù)器必須通過(guò)某種方式（如ADSL）接入Internet。流動(dòng)站端的硬件配置

與上述撥號(hào)接入的相同，但在使用方式上不同。用戶不是通過(guò)撥號(hào)直接接入單基

站Modem,而是首先創(chuàng)建一個(gè)GPRS或者CDMA的網(wǎng)絡(luò)連接，接入Internet,通

過(guò)Internet訪問(wèn)單基站服務(wù)器，獲取實(shí)時(shí)DGPS或者RTK差分?jǐn)?shù)據(jù)。

3.1.5自建單基站

功能殿

如果用戶選擇自建單基站，可以選用Trimble5700CORS或者5700L1設(shè)

備

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作為基準(zhǔn)站，并以功能強(qiáng)大的GPSBase軟件作為基準(zhǔn)站控制軟件，實(shí)現(xiàn)以下功能:

?通過(guò)電臺(tái)廣播、GSM、PSTN等方式輸出RTCM/CMR格式的實(shí)時(shí)差分

數(shù)據(jù)，包括DGPS和RTK類型的數(shù)據(jù)，供實(shí)時(shí)差分用戶使用

?基準(zhǔn)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(jìn)行自動(dòng)FTP鏡像，供用戶下載后進(jìn)行差分后處理

?以多種形式分析GPS觀測(cè)數(shù)據(jù)，輸出各種功能報(bào)告

?根據(jù)偽距觀測(cè)數(shù)據(jù)計(jì)算多路徑效應(yīng)

?對(duì)于異常情況，以多種形式報(bào)警，包括Email報(bào)警

?GPS基準(zhǔn)站設(shè)備及其他傳感器設(shè)備的監(jiān)視和控制

?配合GPSServer軟件，可實(shí)現(xiàn)差分改正數(shù)據(jù)在Internet發(fā)布.

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3.1.5,2接入方式

如果使用GPSBase建設(shè)單基站，則流

動(dòng)站可以通過(guò)撥號(hào)接入來(lái)獲取實(shí)時(shí)差分?jǐn)?shù)

據(jù)。

對(duì)于撥號(hào)接入方式，需要在基站服務(wù)

器端安裝PSTNModem或者G8MModem,

每一個(gè)Modem可同時(shí)為一個(gè)流動(dòng)站用戶

服務(wù)。增加Modem可以同時(shí)為多用戶服

務(wù)。

基準(zhǔn)站部署

以紹興地區(qū)為例，該區(qū)最大縱深惟獨(dú)

125km,而GeoXT在距離基準(zhǔn)站200km范圍內(nèi)均可以達(dá)到亞米級(jí)精度，因此在

紹興市區(qū)架設(shè)1個(gè)基準(zhǔn)站就可以滿足整個(gè)紹興地區(qū)的測(cè)量精度要求。如圖所示

（覆蓋半徑為90KM）

3.1.6自建VRS

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自建VRS與自建單基站在流動(dòng)站硬件設(shè)備配置上徹底相同，而基準(zhǔn)站數(shù)量

較多，紹興市配置3臺(tái)基準(zhǔn)站就可以覆蓋全區(qū)。通過(guò)縮小覆蓋半徑，架設(shè)多個(gè)基

準(zhǔn)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(gè)基準(zhǔn)

站，如圖所示，3個(gè)基準(zhǔn)站分

別架設(shè)在諸暨市、紹興市和煤

州市。所有基準(zhǔn)站通過(guò)FR或者

DDN方式其他方式接入主控

制中心（設(shè)在紹興市）。

中心服務(wù)器安裝和運(yùn)行

GPSNet軟件和GPSServer軟

件。其中GPSNet實(shí)現(xiàn)對(duì)基準(zhǔn)

站的監(jiān)視、控制、數(shù)捱采集、

解算和通過(guò)GSMModem的

數(shù)據(jù)發(fā)布。GPSServer實(shí)現(xiàn)差

分?jǐn)?shù)據(jù)在Internet上的實(shí)時(shí)發(fā)

布，使得流動(dòng)站可以通過(guò)

GPRS方式獲取實(shí)時(shí)差分?jǐn)?shù)據(jù)。

如果安裝了GPSServer,即選擇通過(guò)Internet實(shí)時(shí)發(fā)布差分?jǐn)?shù)據(jù)，則控制中

心應(yīng)設(shè)法使服務(wù)器接入Interneto實(shí)驗(yàn)證明，如果通過(guò)ADSL方式接入，服務(wù)器

的IP地址會(huì)保持2~3天，之后就會(huì)發(fā)生變化，這時(shí)，外業(yè)的流動(dòng)站如果不做相

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應(yīng)處置，就會(huì)發(fā)生連接中斷并旦無(wú)法再次接入。解決這個(gè)問(wèn)題的方法是為服務(wù)器

配置公網(wǎng)上的靜態(tài)IP。但是這樣會(huì)產(chǎn)生新的費(fèi)用，以北京網(wǎng)通為例，北京網(wǎng)通

提供的企業(yè)寬帶服務(wù)可為用戶提供1M的接入帶寬和靜態(tài)IP地址，其初裝費(fèi)為

600元，服務(wù)費(fèi)用高達(dá)900元/月。需要說(shuō)明的是，各電信運(yùn)營(yíng)商和同一運(yùn)營(yíng)商的

不同地方的分公司的收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)相差很大，例如鐵通公司的網(wǎng)絡(luò)接入費(fèi)用普通比網(wǎng)

通的要低，如昆明鐵通提供的ADSL接入服務(wù)，120元/月可以申請(qǐng)到2M的下行

帶寬，再增加60元/月就可以獲得一個(gè)靜態(tài)IP地址。具體收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)可向用戶當(dāng)

地電信運(yùn)營(yíng)商咨詢。

3.1.7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(shí)現(xiàn)亞米級(jí)或者更高精度

的定位。這種方式的工作原理是：流動(dòng)站和基準(zhǔn)站在同一時(shí)段對(duì)同一組衛(wèi)星星

座進(jìn)行觀測(cè)，分別記錄和存貯觀測(cè)數(shù)據(jù)。在兩者相距不太遠(yuǎn)的情況下，可以認(rèn)

為兩者的誤差來(lái)源基本相似，差分改正數(shù)t

近，具備差分的基本條件。觀測(cè)完畢后，

分別將基準(zhǔn)站數(shù)據(jù)和流動(dòng)站數(shù)據(jù)導(dǎo)入后處

理軟件，進(jìn)行差分解算，得到亞米級(jí)或者更

高精度的位置數(shù)據(jù)飛

采用后處理差分方式，基準(zhǔn)站和流動(dòng)

站之間各自獨(dú)立工作，無(wú)需實(shí)時(shí)通信，基

準(zhǔn)站架設(shè)和管理方便，流動(dòng)站操作簡(jiǎn)單，

易于掌握，因此十分靈便方便，合用于那

些不需要實(shí)時(shí)高精度定位的場(chǎng)合。

基準(zhǔn)站的部署與自建單基站的策略相同。

3.1.8建議的作業(yè)方式

后處理差分方式工作靈便方便，精度較高，因此建議大部份基礎(chǔ)數(shù)據(jù)采集

和維護(hù)采用后處理差分作業(yè)方式。如果對(duì)實(shí)時(shí)性要求較高，自建單基站是一種不

錯(cuò)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(diǎn)定位方式。

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3.2設(shè)備配置方案

針對(duì)電力GIS數(shù)據(jù)采集的實(shí)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(dòng)站數(shù)據(jù)采集用TimbleTerraSync軟件。

內(nèi)業(yè)處理軟件采用TrimblePathfinderOffice,無(wú)須架設(shè)基準(zhǔn)站。

該方案的定位精度在5~10米，能夠滿足巡檢作業(yè)對(duì)定位精度的要求。

ReconCard的標(biāo)件配置如下：

?Recon主機(jī)(預(yù)裝MicrosoftWindowsMobile2003)1臺(tái)

?內(nèi)置可充電電池1個(gè)

?CF卡式GPS板1個(gè)

?交流充電器(100-240V)1個(gè)

?屏保膜10個(gè)

?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

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3.2.2自建單基站方案

流動(dòng)站

k700c配合作業(yè)，其中GeoXT負(fù)責(zé)GPS衛(wèi)星接收、解算、數(shù)據(jù)存貯。手機(jī)用于

建立和保持與基準(zhǔn)站的實(shí)時(shí)通信。GcoXT可以開通藍(lán)牙功能，手機(jī)也具備藍(lán)牙

功能，這樣兩者之間可以通過(guò)藍(lán)牙方式連接，省卻線纜的煩擾（如果不能做到藍(lán)

牙連接，也可以通過(guò)連接線連接）。

該方案的實(shí)時(shí)差分定位精度為亞米級(jí)，能夠滿足大部份點(diǎn)位的精度要求。

其中GeoXT的標(biāo)準(zhǔn)配置如下：

?GeoXTGPS主機(jī)1臺(tái)

?支持模塊1個(gè)

?電源適配器1套

?USB數(shù)傳電纜1個(gè)

?主機(jī)軟包1個(gè)

?觸摸筆1個(gè)

?手帶1個(gè)

?操作手冊(cè)1本

?TrimbleTerrasync軟件1套

3222基準(zhǔn)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(gè)Modem,則可能還需要增加若干個(gè)Modemc基準(zhǔn)站軟件采用功能強(qiáng)大的

GPSBase,以下為5700L1Referencef05700CORS的產(chǎn)品對(duì)照介紹：

1.Trimble5700L1ReferenceStation

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?專業(yè)級(jí)單頻基準(zhǔn)站

?基準(zhǔn)站軟件采用功能強(qiáng)大的TrimbleGPSBase

?5700L1具有64M內(nèi)置CF,可連續(xù)記錄1700小

時(shí)的觀測(cè)數(shù)據(jù)（15秒間隔，6顆衛(wèi)星）

?采用內(nèi)置電池供電或者直接使用DC電源

?先進(jìn)的TrimbleMaxwell技術(shù)

?多路徑抑制技術(shù)，保證高精度的L1偽距測(cè)量

?可輸出未經(jīng)過(guò)濾、未經(jīng)平滑的偽距測(cè)量數(shù)據(jù)，可

用于進(jìn)行低噪音、低多路徑效應(yīng)、低時(shí)延的差分校正和高動(dòng)態(tài)響應(yīng)

?低噪音L1測(cè)量，以1Hz速度輸出的v1mm精度的測(cè)量結(jié)果

?以dB-Hz形式輸出L1信噪比數(shù)據(jù)報(bào)告

?經(jīng)得起考驗(yàn)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(jiān)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(jí)的雙頻基準(zhǔn)站，適合長(zhǎng)期連續(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GeoXH的H-Star

技術(shù)對(duì)雙頻基準(zhǔn)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(diǎn)：

?專業(yè)級(jí)雙頻基準(zhǔn)站

?高精度多重相關(guān)器L1和L2偽距觀測(cè)

?超低噪聲L1和L2載波相位測(cè)量，1Hz帶寬的精度是1mm

?L1和L2信噪比按dB-Hz報(bào)告

?24通道L1C/A碼，L1/L2全周載波

?結(jié)合GPSBase,可向?qū)崟r(shí)差分用戶播發(fā)RTK數(shù)據(jù)

?可與GeoXM.GeoXT或者GeoXH配合使用

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3.5700基準(zhǔn)站標(biāo)準(zhǔn)配置

?5700L1（或者5700CORS主機(jī)，均含數(shù)據(jù)線）1臺(tái)

?內(nèi)置CF數(shù)據(jù)卡（64M）1只

?直流電源1個(gè)

?內(nèi)置鋰電池1個(gè)

?操作手冊(cè)1本

?A3天線1個(gè)

3.2.3VRS方案

VRS方案與單基站方案在流動(dòng)站硬件配置方面是徹底相同的。

與單基站方案不同，VRS方案的基準(zhǔn)站通常不在控制中心，因此除GPS接

收機(jī)以外，還需要COMServer用于將基準(zhǔn)站接收機(jī)接入網(wǎng)絡(luò)。而主控制機(jī)房的

則須配備若干GSMModem用于同時(shí)為多個(gè)通過(guò)GSM方式接入的用戶服務(wù)。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(wù)，此時(shí)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(shí)現(xiàn)差分?jǐn)?shù)據(jù)在Internet實(shí)時(shí)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(yīng)作為一種主要的作業(yè)方式。流動(dòng)站與單基站方案同樣選用

性能優(yōu)異的TrimbleGeoXT,基準(zhǔn)站設(shè)備應(yīng)考慮作業(yè)周期的長(zhǎng)短進(jìn)行選擇：如果

長(zhǎng)期連續(xù)作業(yè)，應(yīng)選擇Trimble5700系列設(shè)備，該系列設(shè)備更適合作為長(zhǎng)期固定

使用的基準(zhǔn)站，如果天線部份架設(shè)在樓頂，還應(yīng)該考慮同時(shí)安裝避雷設(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(diǎn)：

?可以采集點(diǎn)、線、面多種不同類型的實(shí)體的位置和屬性信息。

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?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?jǐn)?shù)字、日期、時(shí)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、圖象等多媒體文件，使得TerraSync可以采集豐富多

彩的屬性信息。

H電力.ddf-敦累4出編《。宿后網(wǎng)

文件①）JSqQ）幫助建）TerraSync

口eHaBi?）?編輯選項(xiàng)幫助

名稱僧）.跑方字走電力行業(yè)保存I取消I

莊博田：I

?*更改將用于和此詞典一起增加的新文件.

x樣塔0*列號(hào)

X變電玷科征點(diǎn)?W路配梏桿

I煙納

X危險(xiǎn)區(qū)+■變電站關(guān)鍵點(diǎn)

X雌卓.勵(lì)《科塔號(hào)

X交叉修越?8桿塔芟濟(jì)89■危險(xiǎn)區(qū)

X支映猛戔點(diǎn)Q?杼塔里號(hào)+"危險(xiǎn)點(diǎn)

X⑸船空點(diǎn)?3吸?

X后儂?3方角_?田■交叉跨越

X配電桿塔*■變電站盒變點(diǎn)

X配電站料征白

X配電電裝*■線路起密點(diǎn)

X電要交叉今

獻(xiàn)a要素設(shè)置?-污源點(diǎn)

■小位ir+■配電桿塔

新建委案（3）F3新建IS性9n

最小定位值：1

F8記錄閆限：5$編碼

qpre|?fe?ttg)F9稱記1：序列號(hào)

標(biāo)記2：稈培號(hào)

支持多種類型的外部差分源，如VRS、組合信標(biāo)、單基站、SBAS等

目標(biāo)名麻

當(dāng)前航向

（行迸方向）

旋行?1頭傳矛

目標(biāo)方向

（方位】

消息行

扁0.*bgps.siu

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理藍(lán)牙、RS232等多種連接方式

?支持幾十種現(xiàn)有坐標(biāo)系統(tǒng)，同時(shí)也可以支持用戶自定義坐標(biāo)系

?支持外部多種傳感器，包括激光測(cè)距儀等

?較強(qiáng)的導(dǎo)航功能，支持上傳的航點(diǎn)文件和數(shù)據(jù)文件中的點(diǎn)位導(dǎo)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

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(qiáng)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(dǎo)入到電腦中，用來(lái)查看采集的站點(diǎn)位置，分布，以及所有

設(shè)備的信息，并對(duì)采集回來(lái)的外業(yè)圖形數(shù)據(jù)進(jìn)行差分處理、以及編輯、修改、增

刪等操作?？梢詫?dǎo)出其他GIS軟件格式或者表格形式，進(jìn)行打印輸出。

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與電力設(shè)施數(shù)據(jù)采集有關(guān)的功能主要有:

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取消|

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已選文件差分處理

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改正文件

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從基次站文件設(shè)置(S)

文件才展名(L)河

處理中點(diǎn)

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