[發明專利]一種三維架空電力線模型的構建方法及系統

有效

• 申請號: 201310565883.6
• 申請日: 2013-11-13
• 公開（公告）號: CN103559360B
• 公開（公告）日: 2017-01-04
• 發明（設計）人: 沈龍;徐云水;隴輝;李銳;崔光鑫;邱平;郭盛琛;謝俊;付勇智;張信波;許祿云;高慶虎;蘭雷
• 申請（專利權）人: 云南電網公司昭通供電局;云南昶豐科技有限公司
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 北京金智普華知識產權代理有限公司11401
• 代理人: 巴曉艷

1.一種建立三維架空電力線模型的方法，所述方法在基于實際參數的基礎上能自動生成符合實際情況的三維電力線路模型，其特征在于，所述方法包括以下步驟：

1）計算桿塔的海拔高度；

2）計算桿塔的轉角；

3）建立桿塔掛點相對于塔基原點的偏移量；

4）計算掛點的實際三維坐標；

5）計算樣點處弧垂fx并通過懸鏈線方程擬合懸掛曲線。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述實際參數包括DEM地形高程數據、桿塔的經緯度、廠家提供的耐張段電力線的線材參數、電力線巡檢記錄獲得該桿塔所在耐張段的氣象條件。

3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟1）是根據DEM地形高程數據和桿塔的經緯度坐標得到該桿塔的海拔高度。

4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟2）是根據前后兩個桿塔計算中間桿塔的轉角θ：若已知A、B、C三級桿塔的位置，以A為起始，則桿塔B的轉角計算過程如下：

1）AB與X軸正向逆時針夾角∠AB記為桿塔A至桿塔B的矢量方向由此可根據ABC與X軸的位置得到∠AB及∠BC；

2）∠Ty表示塔身正方向，其方向等于∠AB與∠BC的角平分線方向，其參考值為：∠Ty=(∠AB+∠BC)/2；

3）∠Tx表示塔身正左方，其方向等于：∠Tx=∠Ty±90，當Ty與的夾角大于90°時，∠Tx=∠Ty-90；反之，∠Tx=∠Ty+90；

4）根據步驟3）計算所得角度為以X軸正方向開始逆時針的轉角，利用以下公式：θ=180-∠Tx轉換為塔身的轉角θ。

5.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟3）是根據原始數據建立掛點相對于塔基原點的偏移量，原始數據由設計圖紙提供。

6.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟4）中設每個桿塔的三維地理坐標為C1、根據設計圖紙建立電力桿塔模型的坐標系為C2，則變換后掛點的三維地理坐標的坐標系為C，則C=C1+C2。

7.根據權利要求6所述的方法，其特征在于，設x、y、z為桿塔的塔基原點的三維地理坐標，x’、y’、z’為桿塔的每個掛點的三維地理坐標，offset_x，offset_y，offset_z為掛點相對于塔基原點的偏移量，θ為桿塔轉角，則：

x′=x+offset_x*b*cosθ+offset_y*b*sinθ

y′=y+x*a*sinθ-offset_y*a*cosθ

z′=z+offset_z

其中a表示1米在地球赤道圓周上的度數，b表示1米在地球相應緯度的度數。

8.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟5）具體是獲得相鄰兩個掛線點A、B的三維地理坐標后，在連線AB上等間距取樣點，分別計算樣點處弧垂fx，從而得到每個樣點對應電線上點的高程值，進而得到電線上此點的坐標，通過這些坐標最終得到電線上各樣點，連接后近似為曲線。

9.一種建立三維架空電力線模型的系統，所述系統在基于實際參數的基礎上能自動生成符合實際情況的三維電力線路模型，其特征在于，所述系統包括以下計算模塊：

1）桿塔的海拔高度計算模塊：用于計算桿塔的海拔高度；

2）桿塔的轉角計算模塊：用于計算桿塔的轉角；

3）偏移量計算模塊：建立桿塔掛點相對于塔基原點的偏移量；

4）掛點坐標計算模塊：用于計算掛點的實際三維坐標；

5）懸掛曲線擬合計算模塊：用于計算樣點處弧垂fx并通過懸鏈線方程擬合懸掛曲線。