输电铁塔三维虚拟装配方法组成比例

一种输电铁塔三维虚拟装配方法，它包括以下步骤：①将输电铁塔分解为若干个电力组件，根据国网电力设备标准，采用面向对象技术对分解后的电力组件进行分类，得到组件的设备属性信息，然后对电力组件进行标识，得到设备标识信息；②关联电力组件的设备属性信息和设备标识信息，采用三维建模技术创建三维组件式电力设备模型，得到三维电力设备组件模型数据库；③根据输电铁塔的空间配置和各个电力组件的组装关系，建立输电铁塔组装关系数据模型；④根据已建立的输电铁塔组装关系数据模型，对三维组件式电力设备模型进行虚拟装配，得到完整的输电铁塔三维模型。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种设备的虚拟装配方法，具体地说是涉及输电铁塔的三维虚拟装配方法。
技术介绍
近年来，三维GIS技术得到了蓬勃发展，并在大規模地形显示、空间数据管理和空间数据分析等方面都取得了突破性的进展。三维建模技术作为电カ行业三维可视化的基础，得到了广泛的研究和应用。但传统的三维建模技术带有一体化的特征，在电カ行业对电力设备的设计和管理应用中，针对每一个电カ设备均使用传统建模方法会带来工作量大，模型修改困难的难点。本专利技术基于三维GIS平台，实现了电网电力设备的组件式三维精细建模及其装配流程，在实际工作中建设了面向电カ设备对象的三维建模及虚拟装配方案，实现了在三维可视化环境中进行电力设备精细表达及设备组合控制。目前主流的三维建模技术是指使用基于ACIS内核的三维设计软件所构造的各种线框、曲面、实体造型经由几何变换形成带有三维显示特征的模型，这种模型提供了着色、消隐等三维可视化效果，整个模型被作为统ー的整体存储为独立的模型文件。目前流行的三维建模技术及建模方法带来的主要问题在于三维模型是一体化的，将三维模型加载到3D GIS系统中只能做整体性变换而不能分开做设备各组件的调整，这种现象带来的ー个主要问题就是针对每种不同的电カ设备均要重新建立一套完整的模型，在实际工作中对现有输电铁塔组件做出调整之后，也要重新根据现有实际资料来重新建摸，会导致工作量加剧，模型修改困难的情况出现。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种装配方法，利用该装配方法构建的三维模型与真实建设资料和建设环境相匹配，可实现电力设备的三维精细表达。为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案: 一种输电鉄塔三维虚拟装配方法，它包括以下步骤: ①将输电铁塔分解为若干个电カ组件，根据国网电カ设备标准，采用面向对象技术对分解后的电カ组件进行分类，得到组件的设备属性信息，然后对电カ组件进行标识，得到设备标识信息； ②关联电カ组件的设备属性信息和设备标识信息，采用三维建模技术创建三维组件式电カ设备模型，得到三维电カ设备组件模型数据库； ③根据输电铁塔的空间配置和各个电カ组件的组装关系，建立输电铁塔组装关系数据模型； ④根据已建立的输电铁塔组装关系数据模型，对三维组件式电カ设备模型进行虚拟装配，得到完整的输电铁塔三维模型。所述电カ组件采用树状结构的电气设备分类方法进行分类。所述的步骤④包括以下流程: i)、收集所要建设的当地实际输电铁塔的建设资料； ii)、在三维电カ设备组件模型数据库中选择适用于当地实际输电铁塔的三维组件式电カ设备模型； iii)、在已选择的三维组件式电カ设备模型基础上，根据输电鉄塔组装关系数据模型，在局部坐标系中装配绝缘子串、金具设备组件； iv)、将三维装配后的输电铁塔设备模型经由局部坐标系到世界坐标系的变换，加载至三维GIS平台上，实现输电铁塔仿真显示。当地实际输电铁塔的建设资料包括塔杆坐标、塔形、塔高、绝缘子串坐标和挂点信息。采用上述技术方案的本专利技术，具有以下优点: (I)本专利技术实现了面向电カ设备各组件的高精度三维模型的分类、标识设计方法，使得电カ设计和管理行业使用的三维模型精度大大提高；在此基础上建立的高精度三维组件式电カ设备模型，它基于现有三维建模技术，采用面向对象设计方法来完成电カ模型的组件配置关系分析，从而为建设输电鉄塔的高精度三维模型奠定了基础。(2)本专利技术实现了输电铁塔设备三维虚拟装配关系研究及装配过程的实现流程，改善了三维建模工作流程，有助于提升电カ行业实际工作中三维建模的效率，減少不必要的工作量。附图说明图1为本专利技术的原理框图。图2为本专利技术中的电カ设备各组件之间的空间耦合关系图。图3为本专利技术建立三维组件式电カ设备模型的原理图。图4为本专利技术输电铁塔三维模型的虚拟装配流程图。具体实施例方式如图1所示，本专利技术包括以下步骤: ①将输电铁塔分解为若干个电カ组件，根据国网电カ设备标准，采用面向对象技术对分解后的电カ组件进行分类，分类的方法为树状结构的电气设备分类方法，通过该方法得到组件的设备属性信息，然后对电カ组件进行标识，得到设备标识信息。电カ组件分类时，考虑到在基于三维GIS技术的电网建设、运行虚拟场景中，由于电网及其设备间的拓扑关系从传统的ニ维转向了三维，从平面转向了立体，所以电网监控中的逻辑关系也有了新的特征。在三维电网信息监控系统中，不但要考虑电路线路、塔杆之间的空间关系，考虑线路与设备间的空间关系，还要考虑电カ设备内部的关系，即电カ设备各组件之间的空间耦合关系，如图2所示。电カ设备基本类是所有电カ设备的基类，它包含所有的电カ设备都具有的參数，如设备名称、设备编号、设备类型和位置。在树状电カ设备分类中，由于所有的电カ设备类均继承于电カ设备基本类，系统可把不同种类的电カ设备类对象视为ー个电カ设备基本类对象处理。在电カ组件的标识方面，本专利技术通过将设备分组，方便地组织设备数据。实施吋，将设备分类成输电电气设备、输电附属设备、变电一次设备、变电二次设备、变电辅助设备等等，具体地设备分类数据如表i所示。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种输电铁塔三维虚拟装配方法，其特征在于，它包括以下步骤：①将输电铁塔分解为若干个电力组件，根据国网电力设备标准，采用面向对象技术对分解后的电力组件进行分类，得到组件的设备属性信息，然后对电力组件进行标识，得到设备标识信息；②关联电力组件的设备属性信息和设备标识信息，采用三维建模技术创建三维组件式电力设备模型，得到三维电力设备组件模型数据库；③根据输电铁塔的空间配置和各个电力组件的组装关系，建立输电铁塔组装关系数据模型；④根据已建立的输电铁塔组装关系数据模型，对三维组件式电力设备模型进行虚拟装配，得到完整的输电铁塔三维模型。

【技术特征摘要】
1.一种输电鉄塔三维虚拟装配方法，其特征在于，它包括以下步骤: ①将输电铁塔分解为若干个电カ组件，根据国网电カ设备标准，采用面向对象技术对分解后的电カ组件进行分类，得到组件的设备属性信息，然后对电カ组件进行标识，得到设备标识信息； ②关联电カ组件的设备属性信息和设备标识信息，采用三维建模技术创建三维组件式电カ设备模型，得到三维电カ设备组件模型数据库； ③根据输电铁塔的空间配置和各个电カ组件的组装关系，建立输电铁塔组装关系数据模型； ④根据已建立的输电铁塔组装关系数据模型，对三维组件式电カ设备模型进行虚拟装配，得到完整的输电铁塔三维模型。2.根据权利要求1所述的输电铁塔三维虚拟装配方法，其特征在于:所述电カ组件采用树状结构的电气...

【专利技术属性】
技术研发人员：葛国平，凌绍雄，魏胜民，胡玉生，张先俊，姚淑玲，潘诚，吴军波，付华臣，郑征，吴晓辉，
申请(专利权)人：河南省电力公司，
类型：发明
国别省市：