摘　要：介绍GPS_RTK技术在煤矿企业盘煤工作中的应用，分析了这一技术在测量煤堆土方量方面的优势以及应该注意的问题。

关键词:GPS_RTK、煤堆、土方量

引言

随着国民经济的发展，对能源的需求与日俱增，这就要求国家能源工业紧跟发展步伐，在保证安全和环保的前提下，积极努力增加能源产量。煤矿作为国家发展的支柱产业，关系到整个国家国民经济的有力助推，在国民经济中占有重要地位。因此，随着采煤技术的提高，出现了许多大型生产矿井，年产量超过百万吨。这些大矿基本上都有专门的煤场进行堆放，这就需要煤矿测量人员通过测量技术计算出煤堆的存量，统计后上报给企业，让企业实时了解煤炭产量，制定下一步的生产计划。

GPS_RTK技术

常规的GPS测量方法，如静态、快速静态、动态测量，都需要事后求解才能获得厘米级的精度。RTK是一种可以在野外实时获得厘米级定位精度的测量方法。它采用载波相位的实时动态方法，这是GPS应用的一个重要里程碑。RTK定位技术是一种基于载波相位观测值的实时动态定位技术，可以实时提供测站在指定坐标系下的三维定位结果，达到厘米级精度。在RTK工作模式下，基准站通过数据链将其观测值和该站的坐标信息传送给流动站。流动站不仅通过数据链接收来自参考站的数据，还收集GPS观测数据，并在系统中形成差分观测值进行实时处理。同时给出厘米级的定位结果，时长不到一秒。移动站可以处于静止状态或移动状态；可以在进入动态运行前定点初始化，也可以在动态条件下直接开启，在动态环境下完成周模糊度的搜索和求解。

RTK在实际储煤中的应用

以SDIC辛集某矿为例，该矿年产量为500万吨，煤场面积为21850m3。使用的GPS设备为徕卡-GNSS 1+2模式，集成了主机、天线、电源和RTK数据链电台，使用蓝牙技术在接收机的主机和笔记本之间交换数据。它是一个完全无线的一体化GPS接收机，给野外测量带来了极大的方便。本设备RTK测量精度，平面:10mm+1 ppm；；标高:15mm+1ppm，完全满足土方计算要求。整个作业流程如下:

前期准备:根据矿区地面测量控制网的数据，建立一个已知坐标高程的参考站，然后投影GPS移动站的坐标系，单独建立作业文件夹。

现场测量，为加快作业进度，配置两个GPS移动站分别作业。为了保证测量数据的质量，要求流动站采集尽可能多的煤堆特征点，并按顺序输入到电子笔记本中。

外业测量完成后，将RTK数据下载到计算机中，根据必要的要求进行编辑处理，数据采用CASS处理软件的DTM模型计算方法进行计算。DTM模型根据实测地面坐标(X，Y，Z)和设计参考标高计算土方量，通过生成三角网计算每个三棱锥的填挖方量。最后累计规定范围内的填挖土方量，画出填挖分界线。

从计算数据可以看出，实测RTK点距离基准点1Km，因此RTK点平面精度高于11mm，高程精度高于16mm，满足土方精度要求。

需要注意的问题

使用GPS_RTK技术测量煤堆时，需要注意以下问题:

流动站的参数设置必须与参考站的设置保持一致，尤其是无线电台的频道，否则将无法接收信息。这对于在1+2测量模式下设置两个流动站尤其重要。

由于接收机是一体机，主机和笔记本之间的信息交换是通过蓝牙实现的。每次笔记本的设置参数与原来的连接断开，都要找一个新的蓝牙设备与之建立连接。每个笔记本一定要选择与自己对应的接收器，否则可能会产生冲突，尤其是几个主机在一起的时候，很容易出现混乱。

如果煤场局部区域由于建筑物或其他障碍物没有信号，此时的坐标无法现场采集。可以把附近相同高度的点收集起来，单独手写下来。室内处理时，通过插值增加相应位置的坐标，对土方测量精度影响不大。

结论

通过整个调查过程可以看出，外业采用GPS_RTK 1+2模型，室内采用CASS软件的DTM模型计算方法计算数据。作业效率显著提高，劳动强度降低。半天就可以完成整个煤堆的土方计算。RTK在直接采集地形特征点计算土方量方面优势明显，但在现场障碍物多、卫星和电台通讯信号差的情况下，RTK仍然受到限制。这时候可以将全站仪配合使用，取长补短，达到最佳的技术效果。

参考文献

[1]李清月和陈永奇。工程测量[M]。北京:测绘出版社，1993

[2]高华峰，张海春.RTK技术结合全站仪在土地平整测量中的应用[J].四川建筑，2007

[3]林冠图。不同土方测量方法的比较与评价[J].广东农业科学，2007