一种输电铁塔基于图纸建模方法和系统技术方案

本发明专利技术提供一种输电铁塔基于图纸建模方法和系统，包括：基于输电铁塔的二维图纸投影为三维模型结构；针对每张二维图纸中的截面信息，基于本体对称信息和截面全局对称信息进行识别，生成所述图纸的节点与杆件信息；将所有二维图纸上所有的节点与杆拼信息接到所述三维模型结构中得到所述输电铁塔的三维空间模型。本发明专利技术还原出完整的输电铁塔三维空间模型。本发明专利技术提供了开发相关算法，提高了建模和校核效率。校核效率。校核效率。

【技术实现步骤摘要】
一种输电铁塔基于图纸建模方法和系统


[0001]输电铁塔，仿真建模，具体涉及一种输电铁塔基于图纸建模方法和系统。

技术介绍

[0002]输电铁塔是输电基础设施中重要的支撑结构物，其结构性能直接影响线路的安全性和可靠性，实际运行的输电铁塔通常只有图纸，在需要进行仿真建模安全评估时，需要对照图纸对所有的节点和杆件进行建模，而三维图纸上具备所有的杆件空间信息，但三维空间模型转成二维图纸时，全部变成了截面信息，因此在仿真评估时需要基于截面信息重新进行三维仿真建模，现有技术建模的话需要人工对照图纸计算每个点的坐标，然后一根杆一根杆建模，导致建模和安全评估，效率低下。

技术实现思路

[0003]针对现有技术的不足，本专利技术通过将二维图纸拼接为三维空间模型，以提高建模的效率。
[0004]本专利技术提供了一种输电铁塔基于图纸建模方法，包括：
[0005]基于输电铁塔的二维图纸投影为三维模型结构；
[0006]针对每张二维图纸中的截面信息，基于本体对称信息和截面全局对称信息进行识别，生成所述图纸的节点与杆件信息；
[0007]将所有二维图纸上所有的节点与杆拼信息接到所述三维模型结构中得到所述输电铁塔的三维空间模型。
[0008]优选的，所述基于输电铁塔的二维图纸投影为三维模型结构，包括：
[0009]基于输电铁塔的二维图纸中的塔身部分确定三维坐标轴和z轴零点；
[0010]取塔身最高节点和最低节点，分别对其进行编号和计算实际空间坐标，对其他关键节点进行编号，得到三维图纸模型结构；
[0011]其中，所述关键节点为两张图在空间上为相同的节点。
[0012]优选的，所述针对每张二维图纸中的截面信息，基于本体对称信息和截面全局对称信息进行识别，生成所述图纸的节点与杆件信息，包括：
[0013]为每张二维图纸中的截面信息设置特征信息，其中所述特征信息包括：截面信息和截面对称信息，所述截面对称信息包括：截面不对称或者截面局部对称信息和截面全局对称信息中的一种或两种；
[0014]基于截面上的所有线段，以及所有线段之间的交点进行节点识别；
[0015]基于截面中线段上的已识别节点进行杆件识别；
[0016]基于截面的局部对称信息生成对称节点和杆件；
[0017]基于截面的全局对称信息生成对称节点和杆件。
[0018]优选的，所述基于截面上的所有线段，以及所有线段之间的交点进行节点识别，包括：
[0019]依次任取一截面，找出所述截面上的所有线段，以及所有线段之间的交点，并确定可以被计算节点；
[0020]依次针对每一个需要计算且未识别的节点，通过在所述截面图纸上的坐标计算出所述的节点的空间坐标，并在三维空间模型上标记所述节点的空间坐标和编号，同时设所述节点为已识别节点。
[0021]优选的，所述确定可以被计算节点，包括：
[0022]依次针对每条线段以及每条线段上的每个交点：
[0023]如果线段上存在两个或两个以上的已识别节点，则所述点为可以被计算节点；
[0024]其中，所述已识别节点为具有空间坐标的节点。
[0025]优选的，所述空间坐标的计算式如下：
[0026][0027]式中，(Xd1,Yd1)和(Xd2,Yd2)，为任取两个识别节点在两张图纸上的坐标；(Xn、Yn、Zn)为空间上的坐标；其计算式如下：
[0028]Xn＝X1+r*(X2-X1)
[0029]Yn＝Y1+r*(Y2-Y1)
[0030]Zn＝Z1+r*(Z2-Z1)
[0031]式中，(X1,Y1,Z1)和(X2,Y2,Z2)在空间上的坐标。
[0032]优选的，所述在三维空间模型上标记所述节点的编号包括：
[0033]如果所述节点为关键节点，则编号之间间隔设定数目，否则顺序分配编号。
[0034]优选的，所述基于截面中线段上的已识别节点进行杆件识别，包括：
[0035]对线段上的已识别节点按X坐标排序，当X坐标相等时按Y坐标排序，当X、Y坐标都相等时按Z坐标排序，依次生成杆件。
[0036]优选的，所述基于截面的局部对称信息生成节点和杆件，包括：
[0037]基于截面的局部对称信息处理截面上的对称节点；
[0038]当左右对称时，记录重新编号信息和新生成节点信息，更新杆件的首尾节点信息；
[0039]当全对称时，记录重新编号信息和新生成节点信息，更新杆件的首尾节点信息。
[0040]优选的，所述基于截面的全局对称信息生成对称节点和杆件，包括：
[0041]当截面的全局对称信息为左右对称时，则生成所有关于YOZ对称的节点和杆件；
[0042]当截面的全局信息为前后对称时，则生成所有关于XOZ对称的节点和杆件。
[0043]优选的，针对每张二维图纸中的截面信息，所述将所有二维图纸上所有的节点与杆拼信息接到所述三维模型结构中得到所述输电铁塔的三维空间模型，包括：
[0044]基于关键节点坐标，使得所述关键节点在不同截面里的坐标相同；
[0045]查找相同坐标，统一节点编号；
[0046]所述统一节点编号后，得到最终铁塔模型。
[0047]所述基于输电铁塔的二维图纸中的塔身部分确定三维坐标轴和z轴零点，包括：
[0048]基于输电铁塔的二维图纸，将塔身关于前后对称的对称轴设为x轴，将塔身关于左右对称的对称轴设为y轴，并将塔身上任意点设为z轴零点。
[0049]基于同一专利技术构思，本专利技术还提供了一种输电铁塔基于图纸建模系统，包括：投影模块、识别模块和拼接模块；
[0050]所述投影模块，用于基于输电铁塔的二维图纸投影为三维模型结构；
[0051]所述识别模块，用于针对每张二维图纸中的截面信息，基于本体对称信息和截面全局对称信息进行识别，生成所述图纸的节点与杆件信息；
[0052]所述拼接模块，用于将所有二维图纸上所有的节点与杆拼信息接到所述三维模型结构中得到所述输电铁塔的三维空间模型。
[0053]优选的，所述投影模块，包括：对称单元和编号单元；
[0054]所述对称单元，用于基于输电铁塔的二维图纸中的塔身部分确定三维坐标轴和z轴零点；
[0055]所述编号单元，用于取塔身最高节点和最低节点，分别对其进行编号和计算实际空间坐标，对其他关键节点进行编号，得到三维图纸模型结构；
[0056]其中，所述关键节点为两张图在空间上为相同的节点。
[0057]本专利技术具有的有益效果
[0058]本专利技术提供的一种输电铁塔基于图纸建模方法和系统，包括：基于输电铁塔的二维图纸投影为三维模型结构；针对每张二维图纸中的截面信息，基于本体对称信息和截面全局对称信息进行识别，生成所述图纸的节点与杆件信息；将所有二维图纸上所有的节点与杆拼信息接到所述三维模型结构中得到所述输电铁塔的三维空间模型，拼接出完本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种输电铁塔基于图纸建模方法，其特征在于，包括：基于输电铁塔的二维图纸投影为三维模型结构；针对每张二维图纸中的截面信息，基于本体对称信息和截面全局对称信息进行识别，生成所述图纸的节点与杆件信息；将所有二维图纸上所有的节点与杆拼信息接到所述三维模型结构中得到所述输电铁塔的三维空间模型。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于输电铁塔的二维图纸投影为三维模型结构，包括：基于输电铁塔的二维图纸中的塔身部分确定三维坐标和z轴零点；取塔身最高节点和最低节点，分别对其进行编号和计算实际空间坐标，对其他关键节点进行编号，得到三维图纸模型结构；其中，所述关键节点为两张图在空间上为相同的节点。3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述针对每张二维图纸中的截面信息，基于本体对称信息和截面全局对称信息进行识别，生成所述图纸的节点与杆件信息，包括：为每张二维图纸中的截面信息设置特征信息；其中所述特征信息包括：截面信息和截面对称信息，所述截面对称信息包括：截面不对称或者截面局部对称信息和截面全局对称信息中的一种或两种；基于截面上的所有线段，以及所有线段之间的交点进行节点识别；基于截面中线段上的已识别节点进行杆件识别；基于截面的局部对称信息生成对称节点和杆件；基于截面的全局对称信息生成对称节点和杆件。4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述基于截面上的所有线段，以及所有线段之间的交点进行节点识别，包括：依次任取一截面，找出所述截面上的所有线段，以及所有线段之间的交点，并确定可以被计算节点；依次针对每一个需要计算且未识别的节点，通过在所述截面图纸上的坐标计算出所述的节点的空间坐标，并在三维空间模型上标记所述节点的空间坐标和编号，同时设所述节点为已识别节点。5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述确定可以被计算节点，包括：依次针对每条线段以及每条线段上的每个交点：如果线段上存在两个或两个以上的已识别节点，则所述点为可以被计算节点；其中，所述已识别节点为具有空间坐标的节点。6.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述空间坐标的计算式如下：式中，(Xd1,Yd1)和(Xd2,Yd2)，为任取两个识别节点在两张图纸上的坐标；(Xn、Yn、Zn)为空间上的坐标；其计算式如下：Xn＝X1+r*(X2-X1)
Yn＝Y1+r*(Y2-Y1)Zn＝Z1+r*(Z2-Z1)式中，(X1,Y1,Z1)和(X2,Y2,Z2)为空间上的坐标。7.如权利要求4所述的方法，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：苏志钢，李清华，李茂华，卢璐，韩军科，汪长智，刘亚多，胡晓光，朱彬荣，刘海锋，
申请(专利权)人：国家电网有限公司国网江苏省电力有限公司经济技术研究院国网江苏电力设计咨询有限公司，
类型：发明
国别省市：