一种多物理场耦合的高压开关柜数字化建模方法技术

本发明专利技术公开了一种多物理场耦合的高压开关柜数字化建模方法，涉及高压开关柜技术领域，本发明专利技术通过分别对开关柜各电气设备进行三维扫描，数据关联以及调整等建立的三维实景模型，使得高压开关柜数字模型更为准确，解决了现有开关柜模型不准确的缺点。且本发明专利技术所提供的多物理场耦合的高压开关柜数字化建模方法，三维点云数据的采集采用三维激光扫描器进行扫描。三维激光扫描仪进行采集的数据使得模型更为准确。更为准确。更为准确。

【技术实现步骤摘要】
一种多物理场耦合的高压开关柜数字化建模方法


[0001]本专利技术属于高压开关柜
，尤其涉及一种多物理场耦合的高压开关柜数字化建模方法。

技术介绍

[0002]随着发展的进程，对电力的需求量越来越大，无论是工业还是城镇居民都加重了我国的电力符合。为了解决如此较大的电力需求量，国家采用了高电压的电力输送方式,以满足我国的发展和人民生活水平提高的需要。在高电压电力输送的过程中离不开高压开关柜，其中高压开关柜是我国普遍应用的产品之一。高压开关柜在电力输送的中占有很重要的地位，如果在运行的过程中出现故障，将会影响电力的输送，造成重大的经济损失。
[0003]为分析高压开关柜的特性，需要对高压开关柜进行模型，为后续的实验或故障等分析提供基础，但是现有的高压开关柜并的建模并没有结合多物理场进行建模，使得建立的开关柜模型实验的结果并不完善，因此，需要一种多物理场耦合的高压开关柜数字化建模方法。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种多物理场耦合的高压开关柜数字化建模方法，从而解决了现有有的高压开关柜并建立的模型不准确的缺点。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供了一种多物理场耦合的高压开关柜数字化建模方法，包括以下步骤：
[0006]对未分解的高压开关柜的三维点云数据进行采集，并同时采集高压开关柜柜体的色彩、纹理以及材料信息；
[0007]对高压开关柜实体进行分解，分别对分解后的电气设备的三维点云数据进行采集，并同时采集高压开关柜柜体的色彩、纹理以及材料信息；
[0008]对未分解和分解后的三维点云数据进行预处理，得到参考云点，分别建立相应的元件三维模型；
[0009]根据分解后的电气设备的连接关系，对元件三维模型之间进行关联得到关联数据；
[0010]根据电气设备在高压开关柜的位置以及关联数据，采用立体匹配算法对元件模型进行关联计算生成基础三维模型；
[0011]根据采集的高压开关柜柜体和电气设备的色彩、纹理以及材料信息对所述基础三维模型进行完善，得到高压开关柜的三维实景模型。
[0012]优选地，还包括：对所述三维实景模型建立开关柜内电压、电流监测点，并将电压、电流监测点与监测点位置的名称进行关联，使得改变电压、电流监测点的电压或电流后，数据同步显示。
[0013]优选地，还包括：对所述三维实景模型建立温度监测点，并将温度监测点与监测点
位置的名称进行关联，使得改变温度监测点的温度后，数据同步显示。
[0014]优选地，所述三维点云数据的采集采用三维激光扫描器进行扫描。
[0015]优选地，所述预处理为采用K近邻搜索算法对所述三维点云数据进行简化。
[0016]优选地，还包括：对所述三维实景模型进行人工调整。
[0017]优选地，所述基础三维模型包括高压开关柜的外部结构、内部结构、电气设备的连接配合以及运行关系。
[0018]优选地，还包括数据设置模块，所述数据设置模块用于对所述三维实景模型设置的所有数据进行设置，所述三维实景模型设置的所有数据包括静态数据和动态数据，其中，静态数据包括三维实景模型中高压开关柜的具有物理结构的参数，动态数据为检测得到电压、电流、功率以及温度的数据。
[0019]优选地，将高压开关柜的三维实景模型进行微调使符合COMSOL的数据导入格式，然后导入COMSOL进行物理场耦合仿真模型建立。COMSOL具有声振耦合、热声耦合、热力耦合等多物理场耦合仿真功能，通过结合三维实景模型，使得整个高压开关柜数字化模型更为准确。
[0020]与现有的技术相比，本专利技术具有如下有益效果：
[0021]1、本专利技术所提供的多物理场耦合的高压开关柜数字化建模方法，通过对未分解的高压开关柜的三维点云数据进行采集，并同时采集高压开关柜柜体的色彩、纹理以及材料信息；对高压开关柜实体进行分解，分别对分解后的电气设备的三维点云数据进行采集，并同时采集高压开关柜柜体的色彩、纹理以及材料信息；对未分解和分解后的三维点云数据进行预处理，得到参考云点，分别建立相应的元件三维模型；根据分解后的电气设备的连接关系，对元件三维模型之间进行关联得到关联数据；根据电气设备在高压开关柜的位置以及关联数据，采用立体匹配算法对元件模型进行关联计算生成基础三维模型；根据采集的高压开关柜柜体和电气设备的色彩、纹理以及材料信息对所述基础三维模型进行完善，得到高压开关柜的三维实景模型。本专利技术通过分别对开关柜各电气设备进行三维扫描，数据关联以及调整等建立的三维实景模型，使得高压开关柜数字模型更为准确，解决了现有开关柜模型不准确的缺点。
[0022]2、本专利技术所提供的多物理场耦合的高压开关柜数字化建模方法，三维点云数据的采集采用三维激光扫描器进行扫描。三维激光扫描仪进行采集的数据使得模型更为准确。
[0023]3、本专利技术所提供的多物理场耦合的高压开关柜数字化建模方法，还将高压开关柜的三维实景模型进行微调使符合COMSOL的数据导入格式，然后导入COMSOL进行物理场耦合仿真模型建立。COMSOL具有声振耦合、热声耦合、热力耦合等多物理场耦合仿真功能，通过结合三维实景模型，使得整个高压开关柜数字化模型更为准确
附图说明
[0024]为了更清楚地说明本专利技术的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一个实施例，对于本领域普通技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0025]图1是本专利技术一种多物理场耦合的高压开关柜数字化建模方法的流程图。
具体实施方式
[0026]下面结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0027]图1示出了本专利技术所提供的多物理场耦合的高压开关柜数字化建模方法包括以下步骤：
[0028]S1、对未分解的高压开关柜的三维点云数据进行采集，并同时采集高压开关柜柜体的色彩、纹理以及材料信息；
[0029]S2、对高压开关柜实体进行分解，分别对分解后的电气设备的三维点云数据进行采集，并同时采集高压开关柜柜体的色彩、纹理以及材料信息；
[0030]S3、对未分解和分解后的三维点云数据进行预处理，得到参考云点，分别建立相应的元件三维模型；
[0031]S4、根据分解后的电气设备的连接关系，对元件三维模型之间进行关联得到关联数据；
[0032]S5、根据电气设备在高压开关柜的位置以及关联数据，采用立体匹配算法对元件模型进行关联计算生成基础三维模型；
[0033]S6、根据采集的高压开关柜柜体和电气设备的色彩、纹理以及材料信息对所述基础三维模型进行完善，得到高压开关柜的三维实景模型。
[0034]本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多物理场耦合的高压开关柜数字化建模方法，其特征在于，包括以下步骤：对未分解的高压开关柜的三维点云数据进行采集，并同时采集高压开关柜柜体的色彩、纹理以及材料信息；对高压开关柜实体进行分解，分别对分解后的电气设备的三维点云数据进行采集，并同时采集高压开关柜柜体的色彩、纹理以及材料信息；对未分解和分解后的三维点云数据进行预处理，得到参考云点，分别建立相应的元件三维模型；根据分解后的电气设备的连接关系，对元件三维模型之间进行关联得到关联数据；根据电气设备在高压开关柜的位置以及关联数据，采用立体匹配算法对元件模型进行关联计算生成基础三维模型；根据采集的高压开关柜柜体和电气设备的色彩、纹理以及材料信息对所述基础三维模型进行完善，得到高压开关柜的三维实景模型。2.根据权利要求1所述的物理场耦合的高压开关柜数字化建模方法，其特征在于，还包括：对所述三维实景模型建立开关柜内电压、电流监测点，并将电压、电流监测点与监测点位置的名称进行关联，使得改变电压、电流监测点的电压或电流后，数据同步显示。3.根据权利要求1所述的物理场耦合的高压开关柜数字化建模方法，其特征在于，还包括：对所述三维实景模型建立温度监测点，并将温度监测点与监测点位置的名称进行关联，使得改变温度监测点的温度后...

【专利技术属性】
技术研发人员：苏毅，张帅，芦宇峰，谢植飚，彭在兴，饶夏锦，易林，夏小飞，宫瑞磊，解克佳，朱龙飞，李继初，付茂雪，莫建明，
申请(专利权)人：南方电网科学研究院有限责任公司山东泰开高压开关有限公司，
类型：发明
国别省市：