一种电力隧道敷设电缆过程中的三维可视化模型构建方法技术

本发明专利技术公开了一种电力隧道敷设电缆过程中的三维可视化模型构建方法，其涉及电缆敷设施工技术领域。该方法包括：建立平曲线信息表和竖曲线信息表；采用磁

【技术实现步骤摘要】
一种电力隧道敷设电缆过程中的三维可视化模型构建方法


[0001]本专利技术涉及电缆敷设施工
，特别涉及一种基于AutodeskREVIT和FUZOR的用于电力隧道敷设电缆过程中的三维可视化模型构建方法。

技术介绍

[0002]近几年，由于城市建设中高压、超高压输电的兴起，长距离大截面高电压电力电缆工程也日益增多。电缆线路具有可靠性高、用地少等优点，符合城市电网发展的需要，正逐步取代架空线路称为城市电网的首选。当前国内外已有多个城市电网建成了长距离大截面高电压电缆线路网，敷设大截面电缆线路不仅能提高线路的输送容量，降低变电站的出线规模，还能减轻对线路通道方面的压力，提高通道利用率并简化网络接线。因此，随着城市化的发展，长距离大截面高压电缆线路将会得到越来越普遍的应用。
[0003]电缆敷设是电网施工中的基本项目，是电力工程建设的关键内容，关系着整个电网安全可靠运行。随着经济高速发展，电力需求在与日俱增，电力系统建设需求也越发强烈，加强和提升电力系统电缆敷设质量无疑具有十分重要的现实意义。为此，加强电缆敷设施工技术的研究就显得极为重要。
[0004]目前，传统的电缆敷设是由施工人员根据设计院提供的电力隧道平面线位数据表、隧道平面图和隧道断面图来想象隧道的走向和高程信息。然而，在电缆敷设工程中，单段电缆长度甚至可以达到上千米(参见图1)，大长度电缆敷设工程量大、施工周期长，如果仍采用传统的二维施工图纸，则对工人的专业性和个人经验要求很高，这样很容易发生失误，严重时可能会导致返工，造成材料和时间的浪费。
[0005]近年来，国内外将BIM技术应用于电缆敷设模拟中，意在将电缆隧道敷设实现三维可视化和可模拟性等功能。但是，现有的BIM软件多数应用于变电站等短距离电缆敷设的三维可视化模拟，而并没有涉及长距离大截面电缆敷设的三维可视化模拟。

技术实现思路

[0006]基于上述
技术介绍
，为了解决长距离大截面电缆敷设的三维可视化模拟问题，本专利技术提供了一种电力隧道敷设电缆过程中的三维可视化模型构建方法。
[0007]本专利技术实施例提供一种电力隧道敷设电缆过程中的三维可视化模型构建方法，其包括：
[0008]建立平曲线信息表和竖曲线信息表；所述平曲线信息表和所述竖曲线信息表是将二维图纸中的电力隧道平面线位数据表和电力隧道断面图转换为Dynamo能够识别的表格形式的信息表；
[0009]采用磁
‑
热
‑
力耦合的物理场分析方法进行电缆运行模拟，得出最优蛇形敷设参数；所述最优蛇形敷设参数中的垂直蛇形敷设蛇形节距为电力隧道中的电缆支架间距；结合电缆支架间距，建立包括电力隧道外壳构件和电缆支架构件的构件信息表；
[0010]将软件REVIT中建立的族模型与软件Dynamo结合起来，通过软件Dynamo对平曲线
信息表、竖曲线信息表和构件信息表进行读取，建立电力隧道全线路的三维隧道模型、支架模型和电缆蛇形敷设模型。
[0011]进一步地，所述平曲线信息表如下：
[0012][0013]其中，上表中
“‑”
表示无内容。
[0014]进一步地，所述竖曲线信息表如下：
[0015]变坡点编号变坡点里程变坡点高程竖曲线半径1249.43
‑
10.2
‑
2646.82
‑
14100031031.77
‑
12100041445.97
‑
14100051827.04
‑
12100062043.83
‑
10.5
‑
[0016]其中，上表中
“‑”
表示无内容。
[0017]进一步地，所述电力隧道构件信息表如下：
[0018]隧道断面里程构件族名称项目名称位置编码区段编码材料构件名称1#1外壳电缆隧道K0+001右幅混凝土内壁2#1外壳电缆隧道K0+002右幅混凝土内壁3#3外壳电缆隧道K0+003右幅混凝土内壁4#4外壳电缆隧道K0+004右幅混凝土内壁
…………
外壳电缆隧道
……
右幅混凝土内壁
328#328外壳电缆隧道K0+328右幅混凝土内壁329#329外壳电缆隧道K0+329右幅混凝土内壁
[0019]其中，上表中
“……”
表示省略的顺序数字。
[0020]进一步地，所述电缆支架间距的计算，包括：
[0021]对电缆蛇形敷设情况下电缆受到的热膨胀力、电缆蛇形弧位移和电缆温度变化进行理论分析；
[0022]建立一段蛇形弧的电磁计算模型，通过磁
‑
热
‑
力耦合的物理场仿真模拟出电缆在实际运行情况下的受热膨胀力情况和两侧夹具处受到的侧压力情况；
[0023]对比理论分析结果和仿真结果，得出蛇形敷设参数范围，并得出最优蛇形敷设参数；其中，将最优蛇形敷设参数中的垂直蛇形敷设蛇形节距作为电力隧道中的电缆支架间距。
[0024]进一步地，本专利技术实施例提供的一种电力隧道敷设电缆过程中的三维可视化模型构建方法，还包括：
[0025]将电缆输送机的数量，转弯处滑轮数量，三维隧道模型，支架模型和电缆蛇形敷设模型录入软件FUZOR中，建立电缆敷设施工动画。
[0026]进一步地，所述转弯处滑轮数量的计算步骤如下：
[0027]根据已知量圆弧段圆心角θ、圆弧段末端所需牵引力P、圆弧段转弯半径R和单个滑轮上电缆受到的侧压力限值P1，计算出圆弧段电缆受到的侧压力P2和滑轮间隔圆心角θ'，计算表达式为：
[0028]P2＝P/R
[0029]θ
′
＝2
·
arcsin(P1/2P)
[0030]如果满足P2<3或者θ'>θ时，在大曲率转弯处滑轮可以按照直线布置，在小曲率转弯处需要采用圆弧滑板或者转弯滑轮组来限制电缆在圆弧段受到的侧压力；如果不满足上述条件，则说明转弯处电缆受到的侧压力过大，需要采用多个滑轮分担侧压力，所需的滑轮数量n计算表达式为：
[0031]n＝(θ/θ
′
)+1。
[0032]本专利技术实施例提供的上述电力隧道敷设电缆过程中的三维可视化模型构建方法，与现有技术相比，其有益效果如下：
[0033]本专利技术基于REVIT和Dynamo技术构建长距离大截面高电压电力电缆敷设过程中的三维可视化模型：将BIM技术应用到电缆敷设工程中，将二维图纸反映到三维模型中，通过施工动画软件可以将电缆支架间距、电缆输送机数量、施工计划等提前录入程序，不仅能够更直观的体现出二维图纸的工程信息，还能够记录施工过程，随时进行校正。
附图说明
[0034]图1为一个实施例中提供的段长计算程序运行示意图；
[0035]图2为一个实施例中提供的基于磁热力耦合的蛇形敷设参数计算示意图；...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电力隧道敷设电缆过程中的三维可视化模型构建方法，其特征在于，包括：建立平曲线信息表和竖曲线信息表；所述平曲线信息表和所述竖曲线信息表是将二维图纸中的电力隧道平面线位数据表和电力隧道断面图转换为Dynamo能够识别的表格形式的信息表；采用磁
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热
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力耦合的物理场分析方法进行电缆运行模拟，得出最优蛇形敷设参数；所述最优蛇形敷设参数中的垂直蛇形敷设蛇形节距为电力隧道中的电缆支架间距；结合电缆支架间距，建立包括电力隧道外壳构件和电缆支架构件的构件信息表；将软件REVIT中建立的族模型与软件Dynamo结合起来，通过软件Dynamo对平曲线信息表、竖曲线信息表和构件信息表进行读取，建立电力隧道全线路的三维隧道模型、支架模型和电缆蛇形敷设模型。2.如权利要求1所述的电力隧道敷设电缆过程中的三维可视化模型构建方法，其特征在于，所述平曲线信息表如下：其中，上表中
“‑”
表示无内容。3.如权利要求1所述的电力隧道敷设电缆过程中的三维可视化模型构建方法，其特征在于，所述竖曲线信息表如下：变坡点编号变坡点里程变坡点高程竖曲线半径1249.43
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10.2
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2646.82
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14100031031.77
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12100041445.97
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14100051827.04
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12100062043.83
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10.5
‑
其中，上表中
“‑”
表示无内容。4.如权利要求1所述的电力隧道敷设电缆过程中的三维可视化模型构建方法，其特征在于，所述电力隧道构件信息表如下：隧道断面里程构件族名称项目名称位置编码区段编码材料构件名称1#1外壳电缆隧道K0+001右幅混凝土内壁2#2外壳电缆隧道K0+002右幅混凝土内壁3#3外壳电缆隧道K0+003右幅混凝土内壁...

【专利技术属性】
技术研发人员：宣圣谢贤，熊俊霖，滕祖鹏，毛炜，计杭辉，马西奎，侯兴民，邵政，
申请(专利权)人：浙江大有实业有限公司电缆工程分公司，
类型：发明
国别省市：