[發(fā)明專利]一種變電站電氣一次設備三維建模方法和系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010522564.7
• 申請日: 2020-06-10
• 公開（公告）號: CN111724479A
• 公開（公告）日: 2020-09-29
• 發(fā)明（設計）人: 官瀾;王偉;胡君慧;李晉;李鏨;景天;胡勁松;文衛(wèi)兵
• 申請（專利權）人: 國家電網(wǎng)有限公司;國網(wǎng)經(jīng)濟技術研究院有限公司;湖北省電力勘測設計院有限公司;國網(wǎng)北京市電力公司
• 主分類號: G06T17/20
• 分類號: G06T17/20;G06F30/20;G06F17/16
• 代理公司: 北京紀凱知識產(chǎn)權代理有限公司 11245
• 代理人: 冀志華

1.一種變電站電氣一次設備三維建模方法，其特征在于包括以下步驟：

1)建立用于搭建變電站電氣一次設備三維模型的基本圖元模型集合，所述基本圖元模型集合包括多種基本圖元模型，各基本圖元模型由其幾何信息和空間變換矩陣唯一確定；

2)獲取待搭建變電站電氣一次設備的設備結構和具體參數(shù)，并根據(jù)獲取的設備結構和具體參數(shù)從步驟1)中建立的基本圖元模型集合中選取基本圖元模型并進行參數(shù)調(diào)整，得到待搭建變電站電氣一次設備的三維模型。

2.如權利要求1所述的一種變電站電氣一次設備三維建模方法，其特征在于：所述步驟1)中，所述基本圖元模型集合包括：球體、旋轉橢球體、長方體、瓷套\絕緣子、端子板基本圖元模型；

各所述基本圖元模型的幾何信息包括兩部分內(nèi)容：基本圖元模型的定義和基本圖元模型之間的布爾運算的定義；

各所述基本圖元模型的定義指采用“對象+參數(shù)”的方式對各所述基本圖元模型進行描述，所述“對象”是指各所述基本圖元模型的節(jié)點名稱，用英文表示，且首字母大寫；所述“參數(shù)”指各所述基本圖元模型的驅動參數(shù)；且所述“對象”和“參數(shù)”之間采用1個空格分開；

各所述基本圖元模型之間的布爾運算的定義是指各所述基本圖元模型之間的交、并、減運算，用于實現(xiàn)各基本圖元模型之間相互運算進而構成三維模型；

各所述基本圖元模型的空間變換矩陣采用4*4的齊次矩陣，矩陣采用按行存儲方式，且為先行后列的次序存儲；矩陣中各元素用于記錄基本圖元模型建模過程中的各各種位置坐標和空間角度信息，所述空間變換矩陣形式為：

式中，左上部分，即表示三維線性變換部分；左下部分，即[t_x t_y t_z]，表示三維平移變換部分；右上部分，即表示透視變換部分；右下部分，即[s]，表示整體比例因子。

3.如權利要求1所述的一種變電站電氣一次設備三維建模方法，其特征在于：所述步驟2)中，獲取待搭建變電站電氣一次設備的設備結構和具體參數(shù)，并根據(jù)獲取的設備結構和具體參數(shù)從步驟1)中建立的基本圖元模型集合中選取基本圖元模型并進行參數(shù)調(diào)整，得到待搭建變電站電氣一次設備的三維模型的方法，包括以下步驟：

2.1)建立變電站通用模型庫，該通用模型庫中包含變電站所有電氣一次設備的通用模型；

2.2)根據(jù)待搭建變電站電氣一次設備的通用設備編號從變電站通用模型庫中選擇對應的通用模型，并對通用模型進行調(diào)整，得到待搭建電氣一次設備的初步設計階段三維模型；

2.3)根據(jù)廠家資料以及建模規(guī)范對初步設計階段三維模型進行調(diào)整和補充，得到待搭建電氣一次設備的施工階段三維模型。

4.如權利要求3所述的一種變電站電氣一次設備三維建模方法，其特征在于：所述步驟2.1)中，建立變電站通用模型庫的方法，包括以下步驟：

2.1.1)根據(jù)通用設備分類原則對所有變電站電氣一次設備模型進行分類和編號；

2.1.2)獲取各電氣一次設備的幾何信息、屬性信息以及包含的功能信息，其中，幾何信息包括外形關鍵尺寸和定位信息，屬性信息包括工程基本參數(shù)和設計基本參數(shù)；

2.1.3)根據(jù)獲取的功能信息將各電氣一次設備分為設備主體以及相應的模型部件，其中，模型部件是指待搭建電氣一次設備中具有獨立功能的部分；同時根據(jù)獲取的幾何信息將各電氣一次設備進行層級結構分解，得到各電氣一次設備的各子部件，子部件是指能夠通過不同種類和數(shù)量的基本圖元直接搭建而成的部件；

2.1.4)確定各基本圖元模型的幾何信息參數(shù)和空間變換矩陣參數(shù)，采用不同種類和數(shù)量的基本圖元對各子部件進行搭建，并利用搭建好的各子部件完成對各電氣一次設備的搭建，得到各電氣一次設備的通用模型。