1、系統(tǒng)功能

弧垂是指在平坦地面上，相鄰兩基電桿上導(dǎo)線懸掛高度相同時(shí)，導(dǎo)線最低點(diǎn)與兩懸掛點(diǎn)間連線的垂直距離。一般地，當(dāng)輸電距離較遠(yuǎn)時(shí)，由于導(dǎo)線自重，會(huì)形成輕微的弧垂，使導(dǎo)線呈懸鏈線的形狀

輸電線路運(yùn)行負(fù)荷和氣象條件的變化會(huì)造成線路弧垂產(chǎn)生變化，過(guò)大的弧垂既可以造成相間短路等事故隱患，也限制了線路的輸送能力，特別是在大跨越、交叉跨越和人煙密集地段。近年來(lái)由于用電負(fù)荷增長(zhǎng)的需要，許多已有的輸電線路為了提高輸送能力，將導(dǎo)線最高運(yùn)行允許溫度從70℃提高到80℃，這時(shí)線路弧垂就成為主要的制約因素，需要對(duì)弧垂進(jìn)行校驗(yàn)或?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)，確保線路運(yùn)行和被跨越設(shè)備的安全。

現(xiàn)有的弧垂監(jiān)測(cè)方法有傾角測(cè)量法和對(duì)地測(cè)距法。傾角測(cè)量法容易受風(fēng)力等因素影響。而對(duì)地測(cè)距法則易受導(dǎo)線下方地形地貌和植被生長(zhǎng)情況影響。武漢風(fēng)河科技自主研發(fā)的FH-900H型輸電導(dǎo)線弧垂在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，利用差分GPS/北斗技術(shù)、GPRS/3G/4G及LORA等無(wú)線通信技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)導(dǎo)線弧垂的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。本系統(tǒng)克服了傳統(tǒng)方法的缺點(diǎn)，安裝方便，測(cè)量精度高。

圖1.輸電導(dǎo)線及其弧垂

2、工作原理

全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)(GNSS)定位是利用一組衛(wèi)星的偽距、星歷、衛(wèi)星發(fā)射時(shí)間等觀測(cè)量，同時(shí)還必須知道用戶鐘差。全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)是能在地球表面或近地空間的任何地點(diǎn)為用戶提供全天候的3維坐標(biāo)和速度以及時(shí)間信息的空基無(wú)線電導(dǎo)航定位系統(tǒng)。因此，通俗一點(diǎn)說(shuō)如果你除了要知道經(jīng)緯度還想知道高度的話，那么，必須對(duì)收到4顆衛(wèi)星才能準(zhǔn)確定位。

目前世界上已投入運(yùn)行的GNSS系統(tǒng)有美國(guó)GPS、俄羅斯GLONASS、歐盟GALILEO何中國(guó)的北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)（英文名稱：BeiDou Navigation Satellite System，簡(jiǎn)稱BDS）等。

RTK（Real - time kinematic，實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)）載波相位差分技術(shù)，是實(shí)時(shí)處理兩個(gè)測(cè)量站載波相位觀測(cè)量的差分方法，將基準(zhǔn)站采集的載波相位發(fā)給用戶接收機(jī)，進(jìn)行求差解算坐標(biāo)。這是一種新的常用的衛(wèi)星定位測(cè)量方法，以前的靜態(tài)、快速靜態(tài)、動(dòng)態(tài)測(cè)量都需要事后進(jìn)行解算才能獲得厘米級(jí)的精度，而RTK是能夠在野外實(shí)時(shí)得到厘米級(jí)定位精度的測(cè)量方法，它采用了載波相位動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)差分方法，是GPS應(yīng)用的重大里程碑，它的出現(xiàn)為工程放樣、地形測(cè)圖，各種控制測(cè)量帶來(lái)了新的測(cè)量原理和方法，極大地提高了作業(yè)效率。

3、系統(tǒng)組成

FH-900H型導(dǎo)線弧垂監(jiān)測(cè)系統(tǒng)由三部分組成，分別是1）監(jiān)測(cè)基準(zhǔn)站；2）監(jiān)測(cè)移動(dòng)站；3）太陽(yáng)能電池板。如下圖所示：

導(dǎo)線弧垂監(jiān)測(cè)系統(tǒng)組成

4、監(jiān)測(cè)基準(zhǔn)站

實(shí)現(xiàn)RTK定位時(shí)要求配備衛(wèi)星基準(zhǔn)站。衛(wèi)星基準(zhǔn)站接收機(jī)實(shí)時(shí)地把觀測(cè)數(shù)據(jù)（偽距觀測(cè)值，相位觀測(cè)值）及已知數(shù)據(jù)傳輸給移動(dòng)站接收機(jī)，移動(dòng)站同時(shí)基于基準(zhǔn)站和本機(jī)接收的觀測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行解算。為了讓主機(jī)能搜索到多數(shù)量衛(wèi)星和高質(zhì)量衛(wèi)星，基準(zhǔn)站一般應(yīng)選在周圍視野開(kāi)闊，避免在截止高度角15度以內(nèi)有大型建筑物；為了讓基準(zhǔn)站差分信號(hào)能傳播的更遠(yuǎn)，基準(zhǔn)站一般應(yīng)安裝在地勢(shì)較高且地基穩(wěn)固的位置。

監(jiān)測(cè)基準(zhǔn)站內(nèi)置衛(wèi)星接收機(jī)、無(wú)線通信發(fā)射模塊，負(fù)責(zé)接收衛(wèi)星數(shù)據(jù)，并通過(guò)LORA通信模塊將數(shù)據(jù)發(fā)送至監(jiān)測(cè)移動(dòng)站。

5、監(jiān)測(cè)移動(dòng)站

監(jiān)測(cè)移動(dòng)站內(nèi)置衛(wèi)星接收機(jī)、無(wú)線通信接收模塊、無(wú)線通信發(fā)射模塊，同時(shí)接收衛(wèi)星和衛(wèi)星基準(zhǔn)站數(shù)據(jù)，并將解算出的空間位置數(shù)據(jù)周期性發(fā)送至顯示終端。

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