【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电力基建施工，具体涉及一种电力基建施工碰撞风险的动态模拟优化方法及系统。
技术介绍
1、在电力基建领域，尤其是高压输电线路和变电站等工程的施工过程中，碰撞风险一直是影响工人和设备安全的重要挑战。传统的碰撞风险评估方法往往依赖于静态的设计图纸，难以全面考虑复杂的施工现场动态环境。特别是在涉及到跨越架与导线距离、临近带电作业过程中拉线与导线距离、倒塔作业中杆塔与周边建筑物的动态碰撞场景中，传统方法存在的不足更加显著。例如，专利cn115782867a公开一种轨迹碰撞风险评估方法、装置、电子设备和存储介质。轨迹碰撞风险评估方法包括：基于行车关注区域，对环境栅格地图进行处理，获得至少表征行车关注区域的障碍物信息的占据栅格地图；根据障碍物信息，对占据栅格地图进行处理，获得至少表征行车关注区域的碰撞风险的代价栅格地图；获得候选轨迹集，生成目标车辆随每条候选轨迹运动的行车包络线；根据行车包络线和代价栅格地图，确定每条候选轨迹的碰撞风险代价。其基于栅格地图稠密表达障碍物信息，能够避免点云分割和聚类导致的精度损失；基于车辆轮廓的行车包络线，能够准确计算出候选轨迹的碰撞风险代价。
2、因此，如何提供一种适用于跨越架与导线、临近带电作业、倒塔作业等多种复杂场景的轨迹优化方法是本领域亟待解决的问题。
技术实现思路
1、针对上述现有技术中存在的缺陷，本专利技术提供了一种电力基建施工碰撞风险的动态模拟优化方法及系统。通过获取电力基建施工的施工工艺、施工设备参数及施工环境参数；根据施工
2、第一方面，本专利技术提供一种电力基建施工碰撞风险的动态模拟优化方法，其特征在于，包括：
3、获取电力基建施工的施工工艺、施工设备参数及施工环境参数；
4、根据施工设备参数及环境参数构建仿真模型；其中，仿真模型包括三维空间环境和施工设备；
5、基于施工工艺和仿真模型，给出施工设备的模拟运行轨迹；
6、基于三维空间环境和施工设备，对模拟运行轨迹进行碰撞风险的分析处理，并给出调整优化的施工工艺。
7、进一步的，施工工艺包括施工方案和施工方案对应的施工参数，施工设备参数包括施工设备的几何形状、运动特性和工作范围，施工环境参数包括施工现场的地形、建筑物和结构物。
8、进一步的，根据施工设备参数及环境参数构建仿真模型，包括：
9、根据施工环境参数构建与施工环境匹配的三维空间环境；
10、根据施工设备的几何形状构建与施工设备匹配的刚体；
11、根据构建的三维空间环境和刚体，结合施工设备的运动特性和工作范围，给出刚体在三维空间环境内进行平动和转动的刚体运动模型。
12、进一步的，基于施工工艺和仿真模型，给出施工设备的模拟运行轨迹，包括：
13、基于仿真模型，并结合施工方案对应的施工参数，给出施工设备在三维空间环境中的起始位置、目标位置和运动路径；
14、通过仿真模型对施工方案进行模拟，给出刚体在三维空间环境中的模拟运动轨迹。
15、进一步的，基于三维空间环境和施工设备，对模拟运行轨迹进行碰撞风险的分析处理，并给出调整优化的施工工艺，包括：
16、将模拟运行轨迹与三维空间环境进行相交分析，判断施工设备与三维空间环境是否存在碰撞风险；
17、对存在碰撞风险的模拟运行轨迹进行调整，给出调整后的模拟运行轨迹；
18、将调整后的模拟运行轨迹重复相交分析和调整步骤，直至施工设备与三维空间环境不存在碰撞风险，并输出最终调整的模拟运行轨迹；
19、将施工工艺中施工设备的实际运动轨迹替换为最终调整的模拟运行轨迹。
20、进一步的，将模拟运行轨迹与三维空间环境进行相交分析，判断施工设备与三维空间环境是否存在碰撞风险，包括：
21、在三维空间环境中对施工设备、建筑物和结构物进行标注边界框；
22、基于标注的边界框对三维空间环境进行区域划分，得到多个空间区域；
23、将模拟运行轨迹映射三维空间环境中，确定模拟运行轨迹对应施工设备在每个时间步所处的空间区域；
24、基于确定的空间区域，给出三维空间环境中位于确定的空间区域内的建筑物、结构物和/或其他施工设备；
25、基于模拟运行轨迹对应施工设备的边界框，以及确定的建筑物、结构物和/或其他施工设备的边界框，给出是否存在碰撞风险的结果。
26、进一步的，基于模拟运行轨迹对应施工设备的边界框，以及确定的建筑物、结构物和/或其他施工设备的边界框，给出是否存在碰撞风险的结果，包括：
27、根据模拟运行轨迹对应施工设备的边界框，以及确定的建筑物、结构物和/或其他施工设备的边界框，给出所有边界框的最小三维坐标和最大三维坐标；
28、将模拟运行轨迹对应施工设备的边界框的最小三维坐标和最大三维坐标，与确定的建筑物、结构物和/或其他施工设备的边界框的最小三维坐标和最大三维坐标进行比对，得到边界框相交结果；
29、基于边界框相交结果给出碰撞风险结果。
30、进一步的，将模拟运行轨迹对应施工设备的边界框的最小三维坐标和最大三维坐标，与确定的建筑物、结构物和/或其他施工设备的边界框的最小三维坐标和最大三维坐标进行比对，得到边界框相交结果；具体满足以下关系：
31、intersect＝┐(amax,x＜bmin,x║amin,x＞bmax,x║amax,y＜bmin,y║amin,y＞bmax,y║amax,z＜bmin,z║amin,z＞bmax,z)
32、其中，intersect表示相交结果，┐为逻辑非，║为逻辑或，(amin,x，amin,y，amin,z)为模拟运行轨迹对应施工设备的边界框的最小三维坐标，(amax,x，amax,y，amax,z)为模拟运行轨迹对应施工设备的边界框的最大三维坐标，(bmin,x，bmin,y，bmin,z)为确定的建筑物、结构物和/或其他施工设备的边界框的最小三维坐标，(bmax,x，bmax,y，bmax,z)为模拟运行轨迹对应施工设备的边界框的最大三维坐标。
33、进一步的，对存在碰撞风险的模拟运行轨迹进行调整，给出调整后的模拟运行轨迹，包括：
34、根据存在碰撞风险的模拟运行轨迹，给出施工设备在三维空间环境中存在碰撞风险的运动位置和对应的碰撞点；
35、将施工设备在运动位置的姿态进行调整，给出调整后的施工设备的边界框；
36、根据调整后的施工设备的边界框与三维空间环境进行相交分析，确定施工设备与三维空间环境的碰撞风险；
37、确定仍存在碰撞风险或未进行本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种电力基建施工碰撞风险的动态模拟优化方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的动态模拟优化方法，其特征在于，施工工艺包括施工方案和施工方案对应的施工参数，施工设备参数包括施工设备的几何形状、运动特性和工作范围，施工环境参数包括施工现场的地形、建筑物和结构物。
3.如权利要求2所述的动态模拟优化方法，其特征在于，根据施工设备参数及环境参数构建仿真模型，包括：
4.如权利要求3所述的动态模拟优化方法，其特征在于，基于施工工艺和仿真模型，给出施工设备的模拟运行轨迹，包括：
5.如权利要求1-4任一所述的动态模拟优化方法，其特征在于，基于三维空间环境和施工设备，对模拟运行轨迹进行碰撞风险的分析处理，并给出调整优化的施工工艺，包括：
6.如权利要求5所述的动态模拟优化方法，其特征在于，将模拟运行轨迹与三维空间环境进行相交分析，判断施工设备与三维空间环境是否存在碰撞风险，包括：
7.如权利要求6所述的动态模拟优化方法，其特征在于，基于模拟运行轨迹对应施工设备的边界框，以及确定的建筑物、结构物和/或其他施工设备
8.如权利要求7所述的动态模拟优化方法，其特征在于，对存在碰撞风险的模拟运行轨迹进行调整，给出调整后的模拟运行轨迹，包括：
9.如权利要求8所述的动态模拟优化方法，其特征在于，基于该施工设备的运动位置和碰撞点确定轨迹调节位置，包括：
10.一种电力基建施工碰撞风险的动态模拟优化系统，其特征在于，采用权利要求1-9任意一项所述的电力基建施工碰撞风险的动态模拟优化方法，所述系统包括：
...【技术特征摘要】
1.一种电力基建施工碰撞风险的动态模拟优化方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的动态模拟优化方法，其特征在于，施工工艺包括施工方案和施工方案对应的施工参数，施工设备参数包括施工设备的几何形状、运动特性和工作范围，施工环境参数包括施工现场的地形、建筑物和结构物。
3.如权利要求2所述的动态模拟优化方法，其特征在于，根据施工设备参数及环境参数构建仿真模型，包括：
4.如权利要求3所述的动态模拟优化方法，其特征在于，基于施工工艺和仿真模型，给出施工设备的模拟运行轨迹，包括：
5.如权利要求1-4任一所述的动态模拟优化方法，其特征在于，基于三维空间环境和施工设备，对模拟运行轨迹进行碰撞风险的分析处理，并给出调整优化的施工工艺，包括：
6.如权利要求5所述的动态...
【专利技术属性】
技术研发人员：钱彬，张宇蓉，钱志斌，曹德仪，蔡鹏，孙晓峰，符瑞，徐兴春，鞠玲，朱岩泉，
申请(专利权)人：国网江苏省电力有限公司泰州供电分公司，
类型：发明
国别省市：
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