[發明專利]輸電線路鐵塔仿真試組裝方法和系統

有效

• 申請號: 202110583214.6
• 申請日: 2021-05-27
• 公開（公告）號: CN113283083B
• 公開（公告）日: 2022-06-03
• 發明（設計）人: 鄧新敏;毛陽;王朋;黃斌;鄒向丹
• 申請（專利權）人: 中電建武漢鐵塔有限公司
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06F30/13;G06F111/18;G06F111/20
• 代理公司: 武漢紅觀專利代理事務所(普通合伙) 42247
• 代理人: 李季

1.一種輸電線路鐵塔仿真試組裝方法，其特征在于，所述方法包括：

構建虛擬裝配環境，從零件庫中調入裝配零件，描述裝配零件的裝配位置并進行鐵塔試組裝仿真；

在鐵塔試組裝仿真的過程中實時更新仿真試組裝模型，基于多個檢測階段進行裝配零件之間的實體碰撞檢測；

所述更新仿真試組裝模型具體包括：

基于實際生產工藝資料的三維桿塔數據表達模型，所述模型中包括全部工件的生產工藝信息及工程中各樁位塔例的呼稱高及接腿配置信息；

根據構件工藝信息及裝配位置復原構件實體模型，從多個放樣文件中提取不同分段的數據添加至同一三維試組模型中，生成試組塔型模型數據；

使用構件編號+占位號作為唯一標識確定鋼板、角鋼構件的位置；所述占位號為構件所占位置的編號，由構件各個角點的對應位置的編號組成；

對于角鋼、鋼板的匹配更新，遍歷放樣文件模型與三維試組模型，根據構件編號建立構件影射關系，根據占位號建立構件裝配記錄影射關系，最后形成更新方案更新角鋼、鋼板；

對于螺栓的匹配更新，以角鋼、鋼板為遍歷單位根據占位號找到匹配的裝配記錄，將螺栓轉到同一坐標系下，查找最近的螺栓作為匹配螺栓進行更新操作；

所述基于多個檢測階段進行裝配零件之間的實體碰撞檢測具體包括：

構件連接過濾階段，用于基于構件連接過濾算法進行連接關系過濾，所述構件連接過濾算法通過工件上螺栓孔坐標進行裝配零件之間的連接關系匹配，有效地識別連接關系，過濾掉鋼板連接關系、螺栓連接關系、焊接連接關系；

模糊檢測階段，用于采用正交包圍盒算法模糊檢測，過濾掉與當前實體無關的實體；

精確計算階段，用于根據實體的每條輪廓點與另外一個實體的所有面進行線面求交運算，計算是否相交，判斷兩實體是否碰撞；

基于實體碰撞檢測結果進行塔例校審和零件修正。

2.根據權利要求1所述輸電線路鐵塔仿真試組裝方法，其特征在于，所述虛擬裝配環境包括TAP試組裝模塊、TMA放樣模塊、工程塔型管理模塊、數據庫服務器、文件服務器及Web服務器，其中TAP試組裝模塊、TMA放樣模塊、工程塔型管理模塊、文件服務器、Web服務器均與數據庫服務器、通信連接。

3.根據權利要求1所述輸電線路鐵塔仿真試組裝方法，其特征在于，從零件庫中調入的裝配零件均采用B-rep線框模型進行實體建模，每個實體用自身面的集合表達，每一個面用一組邊表示，邊采用兩個點來描述，頂點通過3個坐標值定義。

4.根據權利要求1所述輸電線路鐵塔仿真試組裝方法，其特征在于，鐵塔試組裝仿真與裝配零件放樣交叉進行，根據不同版本的放樣文件更新試組裝模型，從放樣文件中提取有效裝配零件，從試組模型中提取當前文件相關的零件集合對比數據，根據對比結果更新仿真試組裝模型。

5.根據權利要求1所述輸電線路鐵塔仿真試組裝方法，其特征在于，所述采用正交包圍盒算法模糊檢測具體為：

通過一次矩與二次矩的統計量計算出包圍盒位置和方向；

設第i個長方形的頂點矢量為pⁱ，qⁱ，rⁱ，sⁱ，包圍盒包圍的長方形片數為n，

包圍盒的中心位置為：

協方差矩陣元素：

其中

利用數值方法解出協方差矩陣的特征向量并且單位化，將包圍幾何體的頂點向方向軸上投影，并且得到各方向軸的投影區間，則各投影區間的長度為包圍盒所求相應尺寸；

計算相鄰兩個零件之間的正交包圍盒是否有交集，若是，則發生碰撞。