长距离线路控制
DCS在开关量信号长距离传输中应用
DCS在开关量信号长距离传输中应用摘要：随着化工行业自动化快速发展，对信号传输的品质要求越来越高，线缆传输中的压降和电容是客观存在的，是无法彻底消除的，安全紧急停机按钮是独立于控制系统之外的紧急停机设备，它需要直接接到设备控制回路中，线缆长距离传输如何有效降低信号衰减率，对紧急停机系统安全可靠性十分重要。
关键词：电压降；电容；解决方案；DCS系统；实施效果引言前期化工行业操作室位置的选择没有考虑到高压蒸汽管道及周围环境，现面临操作室远距离搬迁，装置的紧急停机按钮线缆长距离传输遇到一些问题，一方面信号容易受到外界电磁干扰，导致传输信号发生畸变或失真；一方面由于线缆的线阻抗、电容和电压降，限制了线缆的安全使用距离。
本文采用增加一套DCS系统进行监视开关量信号传输状态，一方面DCS控制站之间采用双网光纤通讯，冗余设计，既可以抑制外界干扰信号，提高传输质量及可靠性，也增加了开关量信号传输距离，另一方面能够实时监测信号通讯情况，能够及时发现隐患，提高紧急按钮的可靠性。
实验证明，采用该措施既可以保证开关量信号传输品质也可以有效监视信号传输情况。
集中控制室的位置应选择在非爆炸，无火灾危险的区域内，其位置应符合《石油化工企业设计防火规范》（GB 50160）的规定，操作室易布置在工艺装置的一侧，四周不应同时布置甲、乙类装置，应独立设置，不得与非抗爆建筑物合并建造。
对于控制室初期建在装置内部比较危险的环境中，就需要考虑操作室搬迁。
如：2016年湖北当阳市一电厂高压蒸汽管道破裂，造成蒸汽外泄，当时操作室就建在高压蒸汽管道附近，受冲击波影响，蒸汽把墙冲穿，操作室里面的人全部受害。
因此操作室位置的选择十分重要。
在操作室的搬迁中对于紧急停机系统的改造存在一些难题。
1线缆长距离传输存在的问题1.1 线缆电压降线缆长距离传输时，就需要考虑电缆电压的“压降”问题，如果忽略压降，就会导致设备无法正常启停，而因此造成经济损失和安全生产事故。
线路长度对工频过电压的影响研究
线路长度对工频过电压的影响研究电力系统在正常或故障运行时可能出现的幅值超过最大工作相电压，频率为工频或接近工频的电压升高，通常称为工频电压升高或工频过电压。
工频过电压本身对系统中正常绝缘的电气设备一般是没有危险的，但在超高压远距离输电设备确定系统绝缘水平时却起着重要作用，因为工频电压升高的大小将直接影响避雷器额定电压的选择，影响系统的操作过电压水平，影响保护电气的工作条件和保护效果。
因此，了解工频过电压的影响因素对确保电力系统安全运行非常重要。
标签：工频过电压；内过电压；高压电抗器1 引言工频过电压是内过电压的一种。
电力系统内部过电压[1，2]是由于开关操作、内部故障（接地、断线等）或电网参数发生变化时，电网内部由一种稳定状态过渡为另一种稳定状态，系统内电磁能量振荡和积聚转化就可能在某些设备甚至全部系统出现很高过电压，它的能量来源于电网本身，并在工频电压的基础上振荡产生，故其幅值大体与工频电压的大小成正比关系，并且具有统计性质。
过电压的倍数与电网的结构、系统结构、系统容量及参数、中性点接地方式、断路器性能、母线回路数及电网运行接线、操作方式等因素有关。
根据内过电压持续时间不同可分为暂时过电压和操作过电压。
其中：暂时过电压是指在瞬间过程完毕之后出现的稳态性质的工频电压升高和谐振，具有稳态性质但是实际上只是短时产生或者不允许持久存在，因而总体上有暂时性质，它又分为工频过电压、谐振过电压。
工频电压升高的持续时间对设备绝缘及运行性能也有很大影响，在超高压电网中，它是绝缘配合的基础[3]。
2 工频过电压的类型超高压线路中，工频过电压主要由空载线路的电容效应，不对称接地故障、发电机突然甩负荷等原因单独或组合作用产生，它的大小与电网结构、电源容量、线路长度、参数、并联补偿方式、运行方式和故障形态有关[4-5]。
长距离输电线路，当末端空载时，线路入口阻抗为容性。
由于空载线路的工频容抗大于工频感抗，因此在电源电势的作用下，线路中的电容电流在感抗上的压降将使容抗上的电压高于电源电势，即空载输电线路上的电压高于电源电压，这就是空载线路电容效应所引起的工频电压升高。
关于高压线路保护的快速距离
关于 A 系列高压线路的快速距离保护说明
2008-12-9
5欧
可靠动作 U1=5*8+（1-1.38*1.1）*57.74=10V；
8安
可靠不动作 U2=5*8+（1-1.38*0.9）*57.74=25.5V； 全阻抗电压 U3=8*7.7=61.6V；
5V 8V 10V
根据上述条件：可靠动作电压应该为小于 10V 左右。
流，ZZ1 为定值中的相间 I 段阻抗定值，Unn 为额定相间电压（100V）。
（5）、注意：相间故障所用的故障量值都是故障相间的，比如做 CA 相故障时，故障电压为 Uca，故障
电流为 Ica，故障阻抗为 Zca。
四、测试情况：WXH-803A（保护版本 CPU1 版本号 V1.04 校验码 CRC=C50E，CPU2 版本号 V1.04
15 欧
5安 2.5 安
可靠动作 U1=5*15+（1-1.38*1.1）*57.74=45V； 可靠不动作 U2=5*15+（1-1.38*0.9）*57.74=60.5V；
20V 30V
全阻抗电压 U3=5*7.7=38.5V；
40V
根据上述条件：可靠动作电压应该为小于 38.5V 左右。 41V
关于 A 系列高压线路的快速距离保护说明
2008-12-9
高压线路保护 WXH-801/2/3A 中含有快速距离保护，关于快速距离保护的相关说明如下：
一、快速距离保护在 WXH-801/2/3A 的主保护 CPU1 中。主要是解决中长距离输电线路的近端故障时
保护能够快速动作的问题。
二、 快速距离保护不设置单独的软压板和硬压板，使用距离保护的软压板和硬压板。快速距离保护有单
高压输电线路的电气设计与优化
高压输电线路的电气设计与优化引言高压输电线路是现代电力系统中至关重要的组成部分，它承载着将发电厂产生的电力从繁忙的工业区转移到居民区和商业区的任务。
为了确保输电线路的高效运行和稳定供电，电气设计和优化是必不可少的。
本文将探讨高压输电线路的电气设计原则、问题和优化方法，旨在提高电力系统的质量和可靠性。
一、高压输电线路的电气设计原则1. 选材规范在高压输电线路的电气设计中，选材是一个至关重要的考虑因素。
首先，导线应选择具有良好导电性能和较低电阻的材料，如铜或铝。
其次，绝缘材料应具有良好的绝缘性能和耐高温性能，以确保线路的安全运行。
此外，杆塔的选材应考虑其抗风能力和耐腐蚀性，以应对恶劣的气候条件。
2. 线路拓扑结构高压输电线路的线路拓扑结构是指它们的布局和连接方式。
在电气设计过程中，应优化线路的拓扑结构，以最大程度地减少能量损耗和电压下降。
通常，采用星型或环型拓扑结构，可以降低线路的阻抗，提高功率传输和能源利用效率。
3. 电力传输计算电力传输计算是电气设计过程中的核心环节。
它涉及到电力系统的功率平衡、短路电流和电压控制等方面。
在计算过程中，应充分考虑线路的负载情况、传输距离和电能损耗等因素，以确保传输过程的稳定性和效率。
二、高压输电线路的问题与挑战1. 电能损耗在长距离高压输电线路中，电能损耗是一个常见的问题。
传输过程中，电能会以热量的形式散失，导致能源利用效率降低。
因此，减少电能损耗成为电气设计的一项重要任务。
为此，可以采取措施如增加线路的截面积、优化电缆的选择和提高绝缘材料的质量等。
2. 电压控制高压输电线路的电压控制是一个关键问题。
电压过高或过低都可能导致设备损坏、能量损失甚至引发事故。
因此，电气设计过程中应考虑电压稳定性，并采取措施如调整变电站的容量、增加输电线路的支线和合理布置电容器补偿装置等来控制电压波动。
3. 绝缘故障高压输电线路的绝缘故障是一种常见的故障情况。
它可能由于绝缘材料老化、外界环境影响或设计不合理等原因引起。
线路主保护介绍
纵联保护是线路的主保护,因为要比较线路两端电流的大小及相位,所以需要把线路两端的信号通道连接起来;纵联保护按信号通道的不同又分为：高频保护、微波保护、光纤保护及导引线保护;纵联距离和纵联零序就是高频保护~你们厂应该是专用光纤通道~主时钟形式的~上面的两个保护分别是线路相间和接地故障的主保护~没别的意思~而距离保护只是线路的后备保护~纵联保护是比较两侧电气量的保护．用距离元件判断故障是本侧还是对侧．光纤保护是本侧故障发信,高频闭锁保护就停信,再与对侧传过来的信号进行比较．决定跳闸与否．一般每侧的保护范围都是超范围的．两侧共同判断,保护线路全长距离保护只是判断本侧．在保护范围内即可根据控制字设置情况进行动作,一般一段保护范围为线路全长的８０％纵联保护就是线路保护的主保护,包含纵联距离,方向,差动等等;距离保护是线路保护的后备保护;纵联距离和距离保护的特性是基本相同的,不同的地方在于纵联距离的出口需要本侧和对侧保护都开放才行,而后备距离保护的出口只需要本侧保护开放就可以;在大短路电流接地系统中发生接地故障后,就有零序电流、零序电压和零序功率出现,利用这些电气量构成保护接地短路的继电保护装置统称为零序保护;三相电流平衡时,没有零序电流,不平衡时产生零序电流,零序保护就是用零序互感器采集零序电流,当零序电流超过一定值综合保护中设定,综和保护接触器吸合,断开电路;零序电流互感器内穿过三根相线矢量和零线;正常情况下,四根线的向量和为零,零序电流互感器无零序电流;当人体触电或者其他漏电情况下：四根线的向量和不为零,零序电流互感器有零序电流,一旦达到设定值,则保护动作跳闸;分段零序一段：①躲过下一段线路出口处单相或者两相接地短路时候出现的最大零序电流;②躲开断路器三相触头不同期合闸时候所出现的最大零序电流;两者比较取最大零序二段：与下一段线路的一段配合,即是躲过下段线路的第一段保护范围末端接地短路时,通过本保护装置的最大零序电流;零序二段的灵敏系数要大于,不满足的话要与下一段线路的二段配合,时限再抬高一个等级;零序三段：①与下一段线路的三段配合；②躲开下一段线路出口处相间短路时所出现的最大不平衡电流;两者比较取最大;零序三段的灵敏系数要大于2近后备；灵敏系数要大于远后备接地距离两者的区别两者的区别主要在于采用的电气量不同, 接地距离保护是利用短路电压和电流的比值,即测量阻抗的变化来区分系统的故障与正常运行状态;而零序保护利用的是接地故障时产生的零序电流分量;这是两者在原理上的最主要区别;但是,两者从保护的配合上来看,都是属于阶段式的保护,即都需要各保护区的上下级配合;再一点,从保护的性能来分析;应该说,在不发生单相接地时,零序电流分量是不会出现的,所以零序电流保护具有较高的灵敏性;但在上下级的配合时,限时零序电流速断保护零序II段的灵敏性可能不满足要求,这时可采用接地距离保护;这也就是说接地零序保护的灵敏性高于电流保护可以看到,距离保护利用了短路时的两个电气量,自然比单一的电流保护要灵敏;所以保护的配备上,一般距离保护作为了主保护,那么电流保护都是作为后备保护的,即在线路发生故障时,首先距离保护动作,零序保护作为后备可能动作;两者的联系接地距离保护与零序电流保护配合才能构成完整的接地保护 ;接地距离保护的最大优点是瞬时段的保护范围固定,不受系统运行方式变化影响;接地距离三段保护难以反映高阻抗接地故障;零序电流保护则以保护高电阻故障为主要任务;注意问题1当电流回路断线时,可能造成保护误动作;这是一般较灵敏的保护的共同弱点,需要在运行中注意防止;就断线机率而言,它比距离保护电压回路断线的机率要小得多;如果确有必要,还可以利用相邻电流互感器零序电流闭锁的方法防止这种误动作;2当电力系统出现不对称运行时,也要出现零序电流,例如变压器三相参数不同所引起的不对称运行,单相重合闸过程中的两相运行,三相重合闸和手动合闸时的三相断路器不同期,母线倒闸操作时断路器与隔离开关并联过程或断路器正常环并运行情况下,由于隔离开关或断路器接触电阻三相不一致而出现零序环流,以及空投变压器时产生的不平衡励磁涌流,特别是在空投变压器所在母线有中性点接地变压器在运行中的情况下,可能出现较长时间的不平衡励磁涌流和直流分量等等,都可能使零序电流保护启动;3地理位置靠近的平行线路,当其中一条线路故障时,可能引起另一条线路出现感应零序电流,造成反方向侧零序方向继电器误动作;如确有此可能时,可以改用负序方向继电器,来防止上述方向继电器误判断;4由于零序方向继电器交流回路平时没有零序电流和零序电压,回路断线不易被发现;当继电器零序电压取自电压互感器开口三角侧时,也不易用较直观的模拟方法检查其方向的正确性,因此较容易因交流回路有问题而使得在电网故障时造成保护拒绝动作和误动作;零序保护就是利用零序电流使继电器动作来指示接地故障线路的一种保护;对于架空线路,一般采用由三个电流互感器接成零序电流滤过器的接线方式,三相电流互感器的二次电流相量相加后流入继电器;当三相对称运行时,流入继电器的电流等于零,只有当不对称运行时如发生单相接地零序电流才流过继电器,当零序电流流过继电器时,继电器动作并发出信号;对于电缆线路的单相接地保护,一般采用零序电流互感器保护,二次线圈绕在互感器的铁芯上,并接到电流继电器上,在正常运行及三相对称短路时,在零序互感器二次侧由三相电流产生的三相磁通相量之和为零,即在互感中没有感应出零序电流,继电器不动作,当发生单相接地时,就有接地电容电流通过,此电流在二次侧感应出零序电流,零序电流流过继电器使继电器动作并发出信号;。
可控高抗
超高压可控高抗装置是一种可调节系统无功功率、抑制工频过电压和潜供电流、提高系统稳定性的无功调节装置。
可控高抗装置主要用于解决长距离重载线路限制过电压和无功补偿的矛盾。
可控电抗器能够在最大程度上保持电压的稳定性，保证系统在工频过电压情况下的安全性；能够减少系统的网损，对电网的弱阻尼动态稳定也有一定的改善作用，提高电网的输送能力；同时它作为系统无功的灵活调节手段也发挥着重要作用。
目前的可控高抗装置技术根据其构成原理的不同，可以划分为基于高阻抗变压器原理和基于磁控原理两种类型。
装置功能1、调节系统无功2、提高线路输送能力3、减小系统网损4、抑制工频过电压和潜供电流5、提高系统稳定性主要技术特点高阻抗变压器型可控高抗装置技术特点：1、原理简单。
将变压器和电抗器设计为一体，将变压器的阻抗设计为100%，充分利用了变压器的降压作用，使可控硅阀能工作在低电压下，在变压器的低压侧接入晶闸管进行调节，实现感性无功功率的连续控制。
2、容量输出目标明确。
可控电抗通过打开、闭合其二次侧的开关组合，使电抗器根据需要输出不同补偿度的无功。
3、检修方便，不影响运行。
4、容量调节响应速度快。
容量调节速度控制在10ms左右。
5、谐波污染小。
通过对晶闸管触发角的精确控制，使得容量在一次电压过零时切换，一次基本无直流分量，也无须增加滤波装置。
6、运行可靠稳定。
磁控式可控电抗器的技术特点：1、磁控式并联电抗器的特点是控制灵活，可以实现连续调节，损耗小。
2、无功输出连续可调。
3、低压设备控制高压设备，经济性良好。
4、可以根据成本定制响应速度。
5、损耗小、谐波小。
6、寿命长、可靠性高。
7、安装、运行、操作简单。
长距离顶管施工中继间的分布
长距离顶管施工中继间的分布长距离顶管施工是一种用于建设地铁、隧道和管道等基础设施的方法。
在施工过程中，施工人员需要设立中继间，以确保施工的连续性和有效性。
中继间的分布影响着施工的进展和效果，因此需要合理规划和设计。
中继间的功能中继间是施工过程中必不可少的设施，它具有以下几个主要功能：1. 施工人员休息和休养的场所。
由于长距离顶管施工通常需要连续工作数天甚至数周，施工人员需要有适当的场所进行休息和休养，以保证工作效率和施工质量。
2. 施工设备和材料储备的场所。
中继间通常会设有存储区域，用于储备所需的施工设备和材料，以方便施工人员的使用和管理。
3. 工程指挥和信息交流的中心。
中继间通常设有办公区域，用于工程指挥和施工计划的制定。
此外，施工人员也可以在中继间之间进行信息交流和协作。
中继间的分布原则中继间的分布应根据具体的施工要求和条件来确定，但一般应满足以下几个基本原则：1. 合理均匀。
中继间的分布应尽量均匀，使施工人员可以在施工过程中方便地进入中继间，以获得充分的休息和休养时间。
2. 有效连接。
中继间的位置应与施工现场之间的距离适中，以便施工人员能够快速、方便地从施工现场进入中继间，并在需要时及时返回施工现场。
3. 环境安全。
中继间应远离施工区域内的危险物体和施工噪音，以确保施工人员的安全和健康。
4. 便于交通和供应。
中继间的位置应便于交通和供应，以便施工人员的进出和设备材料的供应和储备。
中继间的布置方法中继间的布置具体可以采用以下几种方法：1. 线形布置。
线形布置是指将中继间按照施工线路的顺序沿线布置，施工人员可以根据顺序依次进入中继间。
这种布置方法适用于较短距离的施工线路。
2. 组块布置。
组块布置是指将中继间分成若干个区块，每个区块内设置一个或多个中继间。
这种布置方法适用于较长距离的施工线路，可以减少施工人员的移动距离。
3. 网格布置。
网格布置是指将中继间按照网格状布置，每个中继间之间的距离基本相等。
长距离输送管道工程施工
加热炉区工艺
罐区工艺
一、长距离输送管道概述
油气管道系统：
管道线路工程：包括一般地段管道敷设、特殊地段的管道敷设（丘陵、 山区、沙漠、湿地）、穿跨越（河流、公路、铁路、沟渠等）、阀室、
阴极保护、线路附属工程（水工、里程桩、标志桩、转交桩）；
站场工程：包括土建、工艺、道路、给排水、消防、暖通加热炉等； 电力系统：包括外电和厂区配电；
线路安装工程 长输管道施工主要内容 穿跨越工程 线路土建工程
线路附属工程
二、施工内容及施工工序
施工准备 测量放线 线路交桩 施工便道修筑 作业带扫线 土石方管沟开挖
防腐管运输
布管
现场坡口加工Biblioteka 组对焊接焊道检测及返修
管道就位 补口补伤 电火花检漏 光缆施工 地貌恢复 清管、测径、试压、干 燥、置换
水工保护及附属 工程施工
施工方法相比，工效可以提高40％。分为人工挖土方及机械挖土方。在
长输管道工程中，采用的土石方开挖一般方式为机械开挖。人工挖土方： 施工现场机械无法施工及遇到有地下电缆、光缆、管道等地下设施的地 段，地下设施前后1.5m范围内的沟槽采用人工开挖。 管沟边坡坡度应根据土壤类别、载荷情况和管沟开挖深度确定。深度
风动式空压机，也不能提供电源，采用电动凿岩设备，可采用手持
式燃气凿岩机钻孔。 2、施工中，在平缓地带，可多人同时钻孔，在陡峭地段，则宜从 山上往下进行钻孔施工，且不宜立体作业，避免松动岩石下塌伤人。 3、对于炮孔的间距，按照有关公式计算确定，炮孔装药量的计算， 根据炮孔的布置、爆破形式、地形、类等诸多因素确定。
一、长距离输送管道概述
SCADA系统主要由调度控制中心和后备控制中心的计
算机系统CDS、站控制系统SCS(DCS)、远程终端装置
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长距离线路工程边长投影变形值的控制
骆光飞1 骆立红2
（1． 浙江省测绘产品质检站 杭州310012；
2. 核工业湖州工程勘察院 湖州313000 ）
摘要： 随着经济的发展，长距离线路工程如高等级公路、油气管线
等的建设越来越多，本文探讨了长距离线路工程控制网建立中边长投
影改正量控制的几种方法，为此类项目的测量工程提供参考。
关键词：长距离线路工程；坐标系；边长投影改正
长距离线路工程控制网布设中最关键的问题是边长投影改正
量的控制，根据GB50026-93《工程测量规范》的要求，测区内投影
长度变形值不大于2.5cm/km，因此在测量实践中，常根据工程区域
所处的地理位置和平均高程，按以下方法选择坐标系：
1：当边长投影改正量不大于2.5cm/km时，采用高斯正形投影
3°带平面直角坐标系；
2：当边长投影改正量大于2.5cm/km时，采用投影于抵偿高程
面上的高斯正形投影3°带平面直角坐标系或采用投影于1954年北
京坐标系或1980西安坐标系椭球面上的高斯正形投影任意带平面直
角坐标系；
3：投影于抵偿高程面上的高斯正形投影任意带平面直角坐标
系；
长距离线路工程往往跨度很大，且在勘测设计时需全线贯通，
单纯采用上述方法选择坐标系不能有效地控制投影长度变形值，如某
高等级公路的测量控制网，东西跨度超过200km，以线路中心的经度
为中央子午线，采用投影于1954年北京坐标系椭球面上的高斯正形
投影任意带平面直角坐标系，使线路两端的边长投影改正量大于
12cm/km，远远大于投影长度变形值不大于2.5cm/km，即1/40000的
边长误差要求，导致每条放样边长需改正，给工程施工放样带来诸多
不便。本文将结合实际探讨几种长距离线路工程测量中的投影长度变
形值控制方法，即分带投影法、分区抵偿法、边长约束法。
1 分带投影法
长距离线路工程跨度大，线路两端的边长投影改正量不能满足
要求，可采用分带投影的方法解决。分带投影法即将长距离线路工程
按东西跨度分成几个投影带，确保每个投影带内的长度变形符合要
求。
我们知道，控制点间的观测边长D归化至参考椭球面时，其
长度将缩短ΔD，近似关系为ΔD/D=H/R，H为控制点间平均高程，
R为地球平均曲率半径。以R=6371 km为例，ΔD/D与H的关系见
下表：
H（m）
25 50 100 200 300 500
ΔD/D
1/254000 1/127000 1/63700 1/31800 1/21200 1/12700
椭球面上的边长S投影至高斯平面，其长度将增长ΔS，近似
关系为ΔS/S=Ym2/2R2，Ym为控制点间的平均横坐标，ΔS/S与Ym
的关系见下表：
Ym（km）
10 20 30 45 60 100
ΔS/S
1/810000 1/200000 1/90000 1/40000 1/22500 1/8100
分析可知，若工程平均施工面大于160米或距离中央子午线大
于45千米时，长度变形将大于1/40000，应采取措施控制投影长度
变形。观测边长D归化至参考椭球面和椭球面上的边长S投影至高
斯平面，两者对长度的影响存在抵消关系，但对长距离线路工程来说，
完全抵消是不可能的，如平原微丘地带工程施工面平均高程为30米，
距离中央子午线大于48千米时，长度变形将大于1/40000。
分带投影法即将长距离线路工程按东西跨度分成几个投影带，
确保每个投影带内的长度变形符合要求。我省东西最大跨度约450km,
如采用高斯正形投影3°带平面直角坐标系，将涉及三条投影带，即
中央子午线分别为117°、120°、123°（带号39、40、41），其中
39带和41带位于我省最西端的局部和最东端的海域，所以最多的是
采用中央子午线为120°的高斯正形投影3°带平面直角坐标系。
分带投影法的原则为：
1：长距离线路工程跨越东径为120°，则优先采用中央子午
线为120°的高斯正形投影3°带平面直角坐标系。
2：当线路离开中央子午线120°一定距离时（如平原地区约
为45km）,采用高斯正形投影任意带平面直角坐标系。
3：在不同的投影带之间施测联系控制网。联系控制网一般由
不少于互相通视的4个控制点组成（每个投影带不少于2个），且与
国家控制点联测，求解其转换关系，满足勘测图纸的拼接和工程施工
放样时的衔接。
4：采用高斯正形投影任意带平面直角坐标系时，作为起算数
据的国家控制点成果应换带至相应的中央子午线。
5：同一线路工程中的特殊构造物的测量控制网也应纳入线路
控制网的系统。
2 分区抵偿法
分区抵偿法即在中央子午线保持不变的情况下，将长距离线路
工程按东西跨度分成几个抵偿区，确保整条线路内控制网的长度变形
符合要求。
分区抵偿法的原则为：
1：长距离线路工程跨越东径为120°，则优先采用中央子午
线为120°的高斯正形投影3°带平面直角坐标系。
2：当线路离开中央子午线120°一定距离时（如平原地区约
为45km）, 采用投影于抵偿高程面上的高斯正形投影3°带平面直角
坐标系。
由于观测边长D归化至参考椭球面和椭球面上的边长S投影
至抵偿平面，两者对长度的影响存在抵消关系，所以抵偿高程面的确
定一般由下式求得：
ΔS/S-ΔD/D =Ym2/2R2- H/R=±1/40000
例如在平原微丘地带工程施工面平均高程为30米，在完全抵
消的情况下，ΔS/S-ΔD/D=0，抵偿面高程与横坐标Ym之间的关系
大致为：
Ym（km）
0 40 60 80 100 120
H（m）
0 -95 -250 -470 -750 -1100
3：收集测区平均高程异常值和各区段施工面的平均正常高，
可根据上述原理进行调整抵偿高程面。
4：在不同的抵偿带之间施测联系控制网。联系控制网一般由
不少于互相通视的4个控制点组成（每个投影带不少于2个），且与
国家控制点联测，求解其转换关系和尺度比，满足勘测图纸的拼接和
工程施工放样时的衔接。
3 边长约束法
随着全球卫星定位系统（GPS）技术的发展，长距离线路工程
控制网的建立采用GPS技术较之传统的三角测量、导线测量方法有
着无可比拟的优势。在数据处理时，应先以一个点的WGS-84系坐标
作为起算依据进行无约束平差，检验GPS观测量本身的内符合精度、
观测量间有无明显的系统差，并剔除含有粗差的观测量。再将WGS-84
系下的观测量根据起算数据（可靠的、有精度储备的）约束至高斯投
影平面直角坐标系中。鉴于长距离线路工程控制网网形强度较差，联
测的起算数据较少，建议采用二维约束计算平面坐标。
二维约束计算平面坐标时，应先将三维的GPS观测量转换为
二维的GPS观测量，再依据联测的已知点作为起算数据进行平差。
当线路远离中央子午线时，也将造成长度变形值超限，边长约束法的
原理是：
1：联测线路两端已知点的方位角作为方向约束条件；
2：利用高精度测距仪、全站仪（标称精度不低于5mm＋1ppm²D，
如徕卡DI2002型测距仪、ME-3000精密测距仪）实地施测边长，不
进行观测边长的归化和投影改正，作为长度约束基准，对二维的GPS
观测量进行平差计算。
如某段线路工程离中央子午线120°约50km--80km，参照边
长约束法的原理，采用武汉大学的 COAS GPS多源数据联合平差
软件进行计算，取得了较满意的效果。经实地检测，控制点间坐标反
算距离与实测距离较差均在2cm以内。平差结果显示如下：
****工程二维网平差结果
多余观测数=**
已知点数=1
总点数=**
GPS基线向量数=**
地面方位角数=2
地面边长数=4
旋转角（GPS—地面）=0.00051140（dms）
尺度（GPS—地面）=-58.25334（ppm）
中央子午线=120.000000（dms）
椭球长轴=6378245.000（m）
椭球扁率分母=298.3000000
投影面大地高=0.000（m）
4 结束语
长距离线路工程控制网的布设量大面广，除合理分析选择起算
数据外，坐标系统的确定是首要的一步工作，而坐标系统的确定最关
键的问题是边长投影改正量的控制，合理利用本文探讨的分带投影
法、分区抵偿法、边长约束法等方法将较好地控制长距离线路工程控
制网测量中的投影长度变形值，为工程施工提供可靠保障。