《輸電線路測量實訓》指導書解析

1、(au.nn.4nngnicinl CralEeg口F liVjfer R-e口nix星宵and Flectrir Enginu-erBn輸電線路測量實訓指導書電力工程系供用電教研室2014年5月30日項目一：水準儀的應用一、認識水準儀1、了解水準儀結(jié)構(gòu)和功能的目的（1） 熟練掌握水準儀各部分結(jié)構(gòu)、名稱和功能。（2）練習水準儀的安置、粗平、瞄準、精平（自安平水準儀無此步驟）與 讀數(shù)。（3） 掌握高差和高程的計算方法。2、器材與用具測量時所用的主要工具有每小組一臺水準儀（附三腳架）3、水準儀的功能及結(jié)構(gòu)（1）自動安平水準儀的功能自動安平水準儀的主要用途就是水準測量，目的是測定一個點的高程或兩個

2、點之間的高差。自動安平水準儀裝有水平度盤，可用于角度測量；也以用于視距 測量，它是利用儀器視距絲配合帶分劃刻度的尺子（如水準尺或視距尺）測量距 離。（2）自動安平水準儀的組成1）目鏡2）目鏡調(diào)焦螺旋3）粗瞄器4）調(diào)焦螺旋5）物鏡6）水平微動螺旋7）腳螺旋8）反光鏡9）圓水準(3)自動安平水準儀的操作要點:趙自動卻水準儀 粗平自動安平水準儀瞄準目標 A瞄準目標 B(4)數(shù)據(jù)處理：A、B兩點的高差：h= b-ahA、B兩點的咼差a-前視讀數(shù)b后視讀數(shù)已知A點的高程Ha,則B點的高程Hb為:Hb=Ha+Ah、測量操作(一)、兩點間的水準測量1、測量原理在兩個被測點上豎立水準尺，然后在兩點 之間取一個

3、合適的位置安置水準儀，利用水準 儀的水平視線讀取兩點處水準尺上的刻度值， 它們的差值，即為兩點的高差。如果已知其中 一點的高程即可推出另一點的高程。如圖所示。設后視A尺讀數(shù)為a，前視B尺讀數(shù)為b則A、B兩點咼差為hAB=a-b:如已知A點咼程為，則B點咼程為HB=HA+hAB。2、器材與用具測量時所用的工具主要有水準儀、水準尺、記錄本、計算器、鉛筆等。3、測量步驟測量從具體步驟如圖所示。（1） 安置水準儀：在AB連線約中點處，打開三腳架，高度適中，架頭大 致水平，腳架腿安置穩(wěn)固，擰緊腳架伸縮螺旋，用連接螺旋將水準儀牢固的連在 三腳架頭上。（2） 整平：松開制動螺旋，轉(zhuǎn)動望遠鏡使圓水準器氣泡在基

4、座的任意兩腳 螺旋中間，兩手按相對方向轉(zhuǎn)動這一對腳螺旋，使水準管氣泡至中央。再調(diào)節(jié)3個腳螺旋，使圓水準氣泡居中，從而使視準軸水平。（3）瞄準水準尺：1）目鏡對光：轉(zhuǎn)動目鏡對光螺旋，使十字絲清晰。2）大致瞄準：使望遠鏡筒上的照門和準星成一線，用以瞄 準A點處水準尺，瞄準后擰緊制動螺旋。水準尺形狀如右圖所示。3）物鏡對光：轉(zhuǎn)動物鏡對光螺旋進行對光，使目標清晰。4）精確照準：轉(zhuǎn)正微動螺旋，使豎絲對準A處水準尺。為 了清晰，可使十字絲豎絲瞄準水準尺中央或邊緣。5）消除視差：當眼睛在目鏡端上下微微移動時，若發(fā)現(xiàn)十 字絲與A處水準尺影像有相對運動，這種現(xiàn)象稱為視差。消除的 方法是重新仔細地進行物鏡對光。（

5、4） 讀數(shù)：用十字絲的中絲在A處水準尺上讀數(shù)。讀數(shù)a以m為單位，毫 米位估讀，總共四位數(shù)。（5） 數(shù)據(jù)記錄：測量后，將后視讀數(shù)a填入表1。（6） 前視讀數(shù)的測量：松開制動螺旋，旋轉(zhuǎn)望遠鏡瞄準B處水準尺，然后 按前5個步驟進行，并將測量數(shù)據(jù)b填入表1-1。（7） 計算高差：假定此處B點水準尺讀數(shù)b為0.785m，讀數(shù)a為1.583m, 則h= b-a=1.583-0.785=0.798（m）若A點高程為21.034m,則B點高程HB=21.034+0.798=21.832m表1兩點間水準測量高差記錄表單位：m測站點號后視讀數(shù)a前視讀數(shù)b咼差高程備注+-1后A1.5830.7850.79821.0

6、34A 點咼 程已知刖B21.832（二）連續(xù)的水準測量1、測量原理實際水準測量中，A、B兩點間高差較大或相距較遠，安置一次水準儀不能 測定兩點之間的高差。此時需要沿A、B的水準路線增設若干個必要的臨時立尺 點，即轉(zhuǎn)點TP（用作傳遞高程）。根據(jù)水準測量的原理依次連續(xù)地在兩個立尺中 間安置水準儀來測定相鄰各點間高差，求和得到A、B兩點間的高差值，如圖所 示。大地水圧面_ihi=ai-bih2=a2-b2h2=a3-b3hn=an-bn貝UhAB=hi+h2+h3+hn=2h =工a-工a2、器材與用具測量時所用的工具主要有水準儀、水準尺、尺墊、記錄本、計算器、鉛筆等。3、測量步驟測量步驟如上圖所

7、示，設n=4。（1） 安置水準儀。在A和TPi點間安置，為“測站1”。（2） 整平。（3） 瞄準水準尺。中轉(zhuǎn)點處水準尺要安置尺墊，以便后視、前視讀數(shù)精 確。（4） 讀數(shù)。將讀到的a值填入表1-2.（5） 數(shù)據(jù)記錄。如表2-2所示。（6） 前視讀數(shù)的測量。將讀到的b值填入表1-2。（7） 在TP1和TP2間安置水準儀。為“測站2”。重新進行整平、瞄準水 準尺（TP1點）、讀數(shù)（TP1點a讀數(shù)）、數(shù)據(jù)記錄和前視讀數(shù)的測量（TP2點b讀 數(shù)）等步驟，并將a、b值填入表2。（8） 在TP2和TP3間安置水準儀。為“測站3”。同理可得a和b并填入 表1-2。（9） 在TP3和B間安置水準儀。為“測站4”

8、。同理，可得a和b并填入 表1-2。（10）計算高差并填入表2。B點對A的高差差等于后視讀數(shù)之和減去前視讀數(shù)之和，也等于各轉(zhuǎn)點之 間高差的代數(shù)和，因此，此式可用來作為計算的檢核。表2連續(xù)水準測量高差記錄表單位：m測站點號后視讀數(shù)a前視讀數(shù)b咼差高程備注+-1后A1.5830.7850.79821.034A 點咼 程已知刖TP121.8322后刖3后刖4后刖校驗計算工 a-工 b=工 h+-工 h-=三、水準測量的實施1、器材與用具測量時所用的工具主要用水準儀、水準尺、尺墊、鋼筋混凝土樁（或石料樁）、 油漆、記錄本、計算器、鉛筆等。2、水準測量實施的原理“連續(xù)水準測量”中B點對A點得高差可用計算

9、來檢核。但計算檢核只能 檢查計算是否正確，不能檢核觀測和記錄時是否產(chǎn)生錯誤。 “水準測量的實施” 則通過實施適當?shù)乃疁事肪€，運用“成果檢核”來對檢測過程進行檢核。（1）水準測量路線的形式1）符合水準路線：由一個已知高程的水準點BM開始，沿一條路線進行水 準測量，最后連測到另一個已知高程的水準點BM上。如圖（a）所示。2）閉合水準路線：從一個已知高程的水準點BM開始，沿一個環(huán)形路線進 行水準測量，最后又回到該點。如圖（b）。3）支水準路線：從一個已知高程的水準點BM開始，沿一條路線進行水準 測量既不回到起點，有不符合到另一個水準點上。支水準路線應往返測量。如圖（c）所示。3、水準測量實施的步驟（

10、1）外業(yè)工作1）埋設水準點：水準點（Bench Mark），簡記為BM。用鋼筋混凝土樁（或石料樁）埋設，點位處涂上油漆2）擬定水準路線：根據(jù)特定高程點得位置，擬定合適的水準路線。如下圖 所示，要測1、2點高程，埋設好了BM點。根據(jù)現(xiàn)場情況擬定為閉合水準路線。3） 觀測、記錄并計算。具體的觀測情況如下圖所示，記錄及計算如表3所示。表3連續(xù)水準測量高差記錄表單位：m測站點號后視讀數(shù)a前視讀數(shù)b咼差高程備注+-1后BM2.0130.8511.162100BM 高程已知為 100m刖TPi2后TPi1.3771.3900.013刖13后11.2451.9120.667刖TP24后TP20.7682.1

11、111.343刖TP35后TP30.3251.9001.575刖TP46后TP42.8081.4081.400刖27后21.3560.3321.024刖校驗9.8929.9043.5863.598/計算工 h =工 a-工 b=-0.012工 h =工 h+-工 h-=-0.012（2）內(nèi)業(yè)工作外業(yè)結(jié)束后，不能作為水準的測量成果，根據(jù)測量結(jié)果必須進行內(nèi)業(yè)計算1）先根據(jù)外業(yè)的觀測高差計算高差閉合差。2）當高差閉合符合規(guī)定的要求時，再調(diào)整該閉合差，以求改正高差。3）最后計算待定點得高差（或高程）。如表4所示。表4水準測量成果分配表單位：m點號觀測髙強閒龍改正甦枚正關羞商程智 it1BiWl.Ufi

12、a1,. S21GO巳知高程11011524-2.18$?-2J78211.0M9L 026iBM1.00推算鬲程72. 173ias120*計算Cm, A# 6（mil）.所憶 Hi 宦漓用翌菠四零水準測朮蓿皿破求）項目二：經(jīng)緯儀的應用一、認識經(jīng)緯儀1、了解經(jīng)緯儀的結(jié)構(gòu)和功能的目的（1）掌握經(jīng)緯儀各部分結(jié)構(gòu)、名稱和功能。（2）聯(lián)系經(jīng)緯儀的安置、整平、對中、瞄準、讀數(shù)。（3）練習經(jīng)緯儀水平度盤，豎直度盤的讀數(shù)方法。2、器材與用具測量所用的工具主要有電子經(jīng)緯儀、花桿、記錄本、計算器、鉛筆等。3、經(jīng)緯儀的結(jié)構(gòu)及功能（1）經(jīng)緯儀的組成討中妥礙H粗時中購朮血駐鈿望遠館 調(diào)焦于-輪做動手輪讀蛙顯微口銃噥

13、遠虢制動于輪（2）經(jīng)緯的功能及操作測量目標的水平角和豎直角。熟悉經(jīng)緯儀的對中、整平、瞄準方法，熟悉經(jīng)緯儀的對中器的使用。（3）經(jīng)緯儀的讀數(shù)經(jīng)緯儀水平角的起始讀數(shù)及調(diào)整，測量角讀數(shù)；經(jīng)緯儀豎直角的起始讀數(shù)及調(diào)整，測量角讀數(shù)。二、水平角的觀測1、器材與用具觀測時所用的工具主要有經(jīng)緯儀、花桿、記錄本、計算器、鉛筆等、2、水平角的觀測步驟（1）經(jīng)緯儀的安置經(jīng)緯儀的安置。包括對中和整平。1）對中：使儀器的中心點與測站點中心位于同一鉛垂線上。具體方法如下：1將三腳架置于測站點上，將垂線掛在三腳架安裝螺絲的鉤子上， 調(diào)節(jié)垂繩長度，使垂球尖頭懸垂于貼近與測站點齊平的位置，移動并踩實三腳架，使垂球尖粗略對準測站

14、點，保持架頭大致水平。2將儀器安置于三腳架頂上，旋轉(zhuǎn)中心螺旋，但不宜過緊。仔細在三腳架上 微微平移儀器，直至激光點（或垂球尖端）精確對準測站點。3擰緊中心螺旋，以防儀器從架頭摔下。2）整平：利用基座上3個 腳螺栓，使照準部在相互垂直的 兩方向上氣泡都居中。從而使儀 器的豎軸豎直，達到水平度盤處 于水平位置。1松開照準部制動螺旋，轉(zhuǎn)動照準部使水準管 與基座的任意兩腳螺旋的連線平行，兩手按相對方 向轉(zhuǎn)動這一對腳螺栓，使水準管氣泡居中，如圖所 示。叮直心jr|nir 泡M中n 2等高氣車禍中s與i* 2籌禺2將照準部旋轉(zhuǎn)90,調(diào)節(jié)第3個腳螺栓，使氣泡居中，如圖所示3重復前兩步驟，直到照準部轉(zhuǎn)到任何位

15、置氣泡都居中方可。（2）正鏡照準目標正鏡照準目標。用望遠鏡瞄準目標，讀取水平角。1）正鏡瞄準目標M的觀測步驟。1目鏡對光：松開照準部的制動螺栓和望遠鏡的制動螺栓，讓望遠鏡面對 明亮的背景，轉(zhuǎn)動目鏡調(diào)焦螺旋，是十字絲成像 清晰。2物鏡對光：用望遠鏡粗略瞄準目標M, 調(diào)節(jié)照準部和望遠鏡的制動螺旋，旋轉(zhuǎn)目鏡的微 動螺旋，使物體成像清晰，調(diào)節(jié)照準部和望遠鏡 的制動螺旋，使目標與十字絲重合。為減少目標 豎立不直的影響，盡量用十字絲交點瞄準底部， 雙絲夾住軸線或與單豎絲重合，如圖所示。3消除視差。4讀數(shù)：從電子顯示器讀出水平角度數(shù)（調(diào)整水平角度數(shù)為零）或光學經(jīng)緯儀打開反光鏡，轉(zhuǎn)動讀數(shù)顯微鏡調(diào)焦螺旋，使讀數(shù)

16、劃分清晰；讀水平度盤H讀數(shù)b（可以旋轉(zhuǎn)基座上的水平度盤手輪，使讀數(shù)為0附近。如要測n個測回，則每次按180/n遞增），然后記錄好數(shù)據(jù)，以備后期處理，如表5所示。2）正鏡瞄準目標N。順時針轉(zhuǎn)動，瞄準N點。具體的觀測步驟同正鏡瞄準目標M的步驟，得到水平度盤H讀數(shù)c。（3）倒鏡照準部目標倒鏡照準目標：用望遠鏡瞄準目標，讀取水平角。1）倒鏡瞄準目標N。倒轉(zhuǎn)望遠鏡，逆時針旋轉(zhuǎn)瞄準N點。具體的觀測步驟 同正鏡瞄準目標M的步驟、可得水平度盤H讀數(shù)c。2） 倒鏡瞄準目標M。同理，可得水平度盤H讀數(shù)bo（4）計算并填表（表5）設測得的m左=0 0036，n左=684248；n右= 2484230，m右=1800

17、024;則水平角3左=n左-m左=68 4212；B右=n右-m右=684206；一測回角值，二右 = 68 42 09一 2如表5所示表5:水平角觀測手簿心則回法）列秋豎盤tl柢水年度盤撞救半列回角值訓回角值各訓呵埼箱備誼a/0/rrf!第一左M000366842126842 09684215N68424S右06N248 4230第二0左M9010126842 186842 21N1585230右M27010186842 24N338424、注意事項（1）一起本身的誤差。一起本身的誤差是不可避免的，對于一起產(chǎn)生的誤差，只要將儀器經(jīng)過完善的檢驗和矯正， 就可以將測量誤

18、差限制在允許范圍之內(nèi)， 此外，多測幾次取平均值也可有效地減小一起誤差。（2）安置一儀器的誤差。是指在安置儀器過程中得對中以及整平產(chǎn)生的誤差， 同時會導致對水平角的觀測誤差；因此，必須要做好對中及整平，以減小誤差。（3）標志桿傾斜誤差以及觀測和讀數(shù)上的誤差。（4）在實際作業(yè)時，為了保證精度往往需要觀測幾個測回， 為了減弱度盤刻 度不均勻而引起的誤差，往往在沒測回開始時，應變換水平度盤位置，每測回遞 增180/n。三、豎直角的觀測1、豎直角測量原理豎直角是指同一豎直面內(nèi)視線與水平線間的夾角。（1）觀測原理利用目標視線與水平面分別在豎盤上的讀數(shù)， 兩讀數(shù)之差即為豎直角。其角 值為090。視線向上傾斜

19、，為仰角，符號為正。視線向下傾斜，為俯角，符號 為負。如圖所示。（2）豎直角與水平角觀測的異同豎直角與水平角一樣，其角值也是度盤上兩個方向讀數(shù)之差。 不同的是豎直 角的兩個方向中必須一個是水平方向（任何類型的經(jīng)緯儀，當豎直指標水準管氣 泡居中，視線水平時，其豎盤讀數(shù)就是一個固定值）。因此，在觀測豎直角時， 只要觀測目標點一個方向并讀取豎盤讀數(shù)，便可算得目標點的豎直角。（3）計算如上圖所示在0點測A點得豎直角。在0點架設經(jīng)緯儀，正鏡測得0A方向豎盤讀數(shù)為L,倒鏡測得0A方向豎盤讀數(shù)為R,則上半測回角度aL=90 L(盤左)下半測回角度aR=R270 (盤右)豎直角a=(aL+aR)/2=(RL1

20、80)/2注意，設此處經(jīng)緯儀視線水平時，正鏡豎盤讀數(shù)是90,倒鏡是270。2、 器材與用具豎直角的測量時所用的工具主要有經(jīng)緯儀、花桿、記錄本、計算器、鉛筆等。3、 豎直角觀測步驟豎直角觀測步驟以圖中測B點為例。(1) 在O點安置好經(jīng)緯儀(包括對中、整平)(2) 正鏡瞄準目標1)目鏡對光2)物鏡對光3)消除視差4)讀數(shù)。1(打開反光鏡每轉(zhuǎn)動讀數(shù)顯微鏡調(diào)焦螺旋，使讀數(shù)分劃清晰)。(適用于光學經(jīng)緯儀)2在顯示器上讀出豎直角值；(調(diào)豎盤指標水準管微動螺旋，使豎盤指標水 準管氣泡居中。然后讀豎直度盤V度數(shù)L。(適用于光學經(jīng)緯儀)3然后記錄好數(shù)據(jù)，以備后期處理。(3) 倒鏡照準目標倒鏡望遠鏡，逆時針旋轉(zhuǎn)瞄

21、準B點，同理可得豎盤V讀數(shù)Ro(4)計算并填表(表6)設B點豎盤讀數(shù)L為123 d254,R為236(4324，貝UB點上半測回角度aL=90 L=90-123 012 54 =-33o16 54B點下半測回角度aR=R270O=236 o43 24-270=-33016 36指標差x =(aRaL)/2=-33o16 36-(-33o16 54)/2=9此豎直角最終為：a=(aL+aR)/2=(-33o16 54-33o16 36)/2=-33o16 45如表6所示。表6:豎直角觀測手簿站fl 標堅盤豎盤讀敖半測回堅直角指標差測回豎直角#卄備注俊置/Is1*Q*TTOB左123 16 54-

22、33 16 549-33 16 45右236 43 24-33 16 364、注意事項（1）在測量過程中一定要認真仔細，盡量避免不必要的誤差。正常情況下,視準軸水平指標水準管氣泡居中時，指標所指讀數(shù)為90的倍數(shù)，若此讀數(shù)比90整數(shù)倍大于一個整數(shù)值I,其差值就為豎盤指標差。（2）存在指標差得儀器至少必須測一個測回，用來抵消指標差的影響四、高差及視距的觀測1、測量原理視距測量是利用望遠鏡內(nèi)的視距線裝置， 配合視距絲，根據(jù)幾何光學和三角 學中得相似原理，可同時測定兩點間的水平距離以及高差。（1）水平視距測量在待測兩點上分別安置儀器和視距尺，當視距水平時讀取一起上絲、中絲及下絲的數(shù)值，然后通過三角形關

23、系計算得出視距和高差，如圖所示視距D=kl咼h=i-s式中k視距乘常數(shù)，此處取100;l視距間隔（上絲讀數(shù)減去下絲讀數(shù)的差值），mi儀器高度，m s中絲讀數(shù)，m（2）傾斜視距測量同水平測量相似，不過望遠鏡視線是傾斜的。觀測時讀取儀器上絲、中絲以及下絲的數(shù)值，還有豎直角a的值。然后通過三角形關系計算得出視距和高差,如圖所示。視距D=klcos2a高差h=?klsin2a+i-s=Dtana+i-s式中a-數(shù)值角度2、器材與用具測量時所用的工具主要有經(jīng) 緯儀、視距尺、鋼尺、記錄本、 計算器、鉛筆等。3、測量步驟 高差及視距的測量步驟如圖所示（1）在E點安置好經(jīng)緯儀（包括對中、整平）。（2）用視距尺

24、（或鋼尺）量取儀器 的高度i，量至厘米即可。然后將視距 尺立于欲測B點。（3）正鏡觀測。1）目鏡對光。2）物鏡對光。用望遠鏡粗略瞄準目標B點視距尺，擰緊照準部和望遠鏡 的制動螺旋，旋轉(zhuǎn)目鏡的微動螺旋，使物體成像清晰，調(diào)節(jié)照準部和望遠鏡的微 動螺旋，使十字絲雙絲夾住視距尺軸線， 或與單豎絲重合 （為計算方便， 也使中 絲瞄準視距尺讀數(shù)s處） 。3）消除視差。4）讀上、下中絲數(shù)。望遠鏡瞄準視距尺，分別讀取上、下絲的數(shù)值（將上 絲讀數(shù)減去下絲讀數(shù)，即使視距間隔I）,再讀取中絲讀數(shù)s。5）讀豎盤讀數(shù)。在中絲讀數(shù)不變的情況下，轉(zhuǎn)動豎盤指標水準管微動螺旋，使氣泡居中，讀豎盤讀數(shù)L,計算豎直角a（4）倒鏡觀

25、測。倒轉(zhuǎn)望遠鏡，逆時針轉(zhuǎn)動照準部瞄準視距尺。1)目鏡對光。正鏡調(diào)好后，此時一般不用再調(diào)。2)物鏡對光且調(diào)整上、下中絲讀數(shù)。使上、下、中絲讀數(shù)與正鏡觀測時一致，確保正倒鏡瞄準的是視距尺上的同一點。3)消除視差。4)檢查上、下、中絲數(shù)。確保讀數(shù)沒發(fā)生變化。5)讀豎盤讀數(shù)R,計算豎直角a(5) 計算。設此例上絲讀數(shù)為1.721m，下絲讀數(shù)為1.307m，中絲讀數(shù)為1.580m，L為63016z54，R為296 o43(2，i為1.45m。視距：D=klcos2a100*(1.721-1.307)cos2(26 o4309)=33.03(m)高差h=?klsin2o+i-s=Dtana+i-s=50*(1.721-1.307)* sin2 (2*26 o 4309)+1.45-1.580=16.50(m)如表7所示。表7視距高差記錄表AS總上超讀戳IS距 何廂豎 fit匙彼救平期蜃史育水半距離中堂該數(shù)備注4J r1, 7210+41400aAB.30/43艱Q31. 53016.501. 451.711mi27000Ott-t2PGa項目三：其他常用距測量方法一、三角分析測距三角形分析法測距：A、B兩點間的距離 為待測距離，A、C是根據(jù)現(xiàn)場地形布設測定 基線。測量步驟：1、選擇基線AC或BC2、分別在B、C點測量3、按照正弦定理知s