[發明專利]測量核電工程中的基準的高程的方法

有效

• 申請號: 201210112136.2
• 申請日: 2012-04-17
• 公開（公告）號: CN102607516A
• 公開（公告）日: 2012-07-25
• 發明（設計）人: 蔡永茂
• 申請（專利權）人: 中國核工業二三建設有限公司
• 主分類號: G01C5/00
• 分類號: G01C5/00;G01C15/00
• 代理公司: 北京一格知識產權代理事務所(普通合伙) 11316
• 代理人: 段君峰

技術領域

本發明涉及核電工程領域，尤其涉及核電工程中測量基準的高程的方法，該基準用于核電設備的安裝或者對核電設備的測量或其他各種測量。

背景技術

在核電工程中，對核電設備的安裝精度要求較高，比如核島內的主設備的安裝高程的精度要達到1mm(毫米)。因此，在進行核電安裝前，必須先測量出核電設備安裝定位測量的測量基準點或基準線的高程，且該基準點或基準線的高程的測量精度要達到工程測量規范中規定的二等水準測量的精度，然后才能以該基準點或基準線為基準進行核電設備的安裝定位測量，否則，就會導致安裝精度要求較高的核電設備因達不到安裝精度而出現安裝錯誤，特別是會對必須一次安裝就位的設備的安裝造成不可挽回的損失。另外，若基準點或基準線的測量精度過低，還會導致對安裝精度要求不高的輔助設備、輔助管道、電氣、通風以及結構等安裝物項關系錯位、相互對接困難。

目前，本領域的技術人員通常采用水準測量方法來測量核電工程中的基準點或基準線的高程。具體操作如下：在進行測量前，要先對測量現場進行勘察，以在測量現場找出能夠順暢垂直懸掛鋼盤尺的懸掛點及安放兩臺水準儀的位置。若在測量現場沒有適合懸掛鋼盤尺的懸掛點，則還要在測量現場搭設用來懸掛鋼盤尺的腳手架，且要保證該腳手架牢固且不會有絲毫晃動，以使鋼盤尺能夠倒掛在腳手架上且掛環鐵絲不會松動，確保測量結果的準確性。然后，如圖1所示，將鋼盤尺01的一端懸掛在腳手架02上的懸掛點上，另一端加掛拉力配重03以將鋼盤尺01拉直；將一臺水準儀04置于地面上，將另一臺水準儀04置于待測基準點所在的水平面05上，并對這兩臺水準儀04進行校準。再由兩個測量人員分別用這兩臺水準儀05同時對鋼盤尺1進行觀測，并將第一次觀測結果記作前往觀測，而后將兩臺水準儀04的位置進行對調并在調換后再次同時對鋼盤尺01進行觀測，并將觀測結果記作返回觀測，且當往、返測量過程中的測量誤差小于1mm時，結束測量。在進行水準儀觀測的同時測量并記錄鋼盤尺兩端的溫度，求其平均值。并通過水準尺06測出水準儀04的高度。然后對觀測結果進行計算，以得出往返兩次觀測的平均高程誤差，并對測量結果進行平差計算，待記錄和各項限差檢查無誤后進行數據平差，最后按尺長方程式計算尺長改正和溫度改正以得出最終的基準點或基準線的高程值。

這種測量方法存在如下問題：第一，工作量大，且需要多組工作人員協作才能完成測量，耗費大量的人力物力；第二，測量結果的準確性受環境的影響較大，不穩定，比如在觀測過程中，鋼盤尺極易受環境影響而晃動或移位，進而導致測量結果的準確性低；第三，不同的測量人員對水準儀進行觀測時，視覺誤差不同，導致測量結果的誤差較大；第四，由于精密水準測量對前后視距差的要求比較嚴格，所以必須嚴格按照工程測量規范執行，靈活性差。

另外，在工程測量領域，還常采用三角高程測量方法來測量測量距離在數公里以上的遠距離的點的高程。具體操作方法如下：將全站儀架設在已知點的正上方，用鋼盤尺量取已知點到全站儀的測量中心點的高度，然后將對中桿置于待測點上，再用該全站儀對其進行測量，記錄該對中桿的棱鏡的中心與全站儀的測量中心點之間的水平距離和豎直角度值。然后再根據三角高程測量的計算公式計算得出待測點相對于已知點的高程。

這種方法雖然操作較為簡單，但是由于對中桿本身的誤差為5mm，已知點到全站儀的測量中心點的高度的誤差達到2mm，測量精度較低，導致經計算得出的待測點的高程的準確度較低。另外，由于全站儀是采用對其朝向待測點發出的光到達該待測點并返回到全站儀所用的時間的測量來計算得出全站儀與待測點之間的距離，本領域的技術人員普遍認為三角高程測量方法只有應用于測量距離至少在數千米以上的遠距離測量時才能達到工程測量規范中規定的二等水準測量的精度，而當測量距離只有幾百米甚至幾十米時，光束在全站儀和待測點之間傳播的時間段過短，全站儀無法測出光束傳播所使用的時間，進而無法計算出全站儀與待測點之間準確的距離，故不適宜進行短距離測量。又由于核電站工程區域較小，大多在一平方公里范圍之內，其中，安裝工程區域的最大邊長不超過300m(米)，核島內部最大的邊長不超過40m，因此不能采用三角高程測量方法對核電工程中的核電設備安裝定位測量的基準的高程進行測量。

發明內容

為解決采用現有技術測量核電工程中的基準的高程時，測量工作量大，耗費人力物力大，測量精度低及全站儀三角高程測量方法不能應用在核電工程中的技術偏見，本發明提出一種測量核電工程中的基準的高程的方法，該方法包括如下步驟：