[发明专利]基于安全作业的变电站空间分析方法

权利要求书

1.一种基于安全作业的变电站空间分析方法，包括以下步骤：

S1采集变电站作业现场的autocad底图；

S2根据autocad底图，用建模工具为变电站进行精细化三维建模,包括地表地形、变电站建筑物、站内基础设施和电网设备三维模型建模；

S3将三维模型按照真实环境的空间分布位置组装集合，并进行渲染，形成与真实环境一致的高仿真三维变电站模型；

S4采集施工吊车相关参数，包括吊车型号、大小、高度、以及臂长范围；

S5采集变电站故障设备的空间位置信息；

S6以故障设备为球心，施工吊车最大臂长为半径，形成一个球形空间，并与地表面相交得到一个圆形，将此圆形范围作为吊车可停靠点的范围；

S7在吊车可停靠点的范围内，将吊车初始化在一个任意的位置；

S8以吊车位置点为球心，对三维空间的地物进行缓冲体生成，缓冲体生成从球心生长元开始，逐步向周围邻域扩张，扩张的半径逐步增大，直至扩张到的体元与生长元的最小距离大于或等于给定的缓冲半径为止，形成空间球形缓冲体；

S9计算影响区域，落在此空间球形缓冲体内的设备即为被影响设备；

S10统计被影响设备面积的加权求和值；

S11重复步骤S6-S10，以1平米为单位遍历计算，找到施工吊车碰撞到的被影响设备面积的加权求和值最小的位置,并且施工吊车司机视线畅通，即为吊车的最优停靠位置；

S12在吊车最优停靠位置，重复步骤S8-S9，采用地理处理模块下的3D要素相交分析，形成相交要素的属性表；

S13依据属性表加载这些被影响设备或者被影响设备的一部分，执行渲染操作对被影响的设备进行着色，得到缓冲体内和周围要素的相交图显示的结果，将相交要素高亮渲染显示出来；

S14生成作业影响区域的三维图和俯视图；

S15生成吊车现场作业书，供施工人员带入现场辅助参考。

2.根据权利要求1所述的基于安全作业的变电站空间分析方法，其特征是：所述的步骤S8包括：

S8-1生成缓冲体执行点要素缓冲体构建算法，在三维空间中，采用栅格模型进行缓冲体分析模拟三维空间各向异性的扩散，当缓冲体扩散半径R等于吊车位置距故障设备的距离X时，停止扩散，形成空间球形缓冲体，并绘制出该缓冲体；

S8-2点目标缓冲体生成算法的关键是确定定位点为球心的球，在此用多面体来逼近球，多面体面数越多，它与球的逼近程度也就越高，多面体逼近球的算法步骤如下:

step1：构造一个以已知点p（x，y，z）为圆心，缓冲距r为半径的圆；

为了计算简单，这里构造的圆为垂直于坐标轴中的任意一条，假设垂直于z轴，则在平面圆上取四个点A,B,C,D，其坐标可以用以下求得:其中i=0,1,2,3,α=π/2

v.x=p.x+rcos(iα)

v.y=p.y+rsin(iα)

v.z=p.z

step2:过点P作上述平面圆的垂线，在垂线上截取到点p的距离为r的两个点E,F；step3:构造多面体，该多面体由八个三角形面片△ABE，△BCE，△CDE，△DAE，△DAF，△ABF.△BCF.△CDF组成；

step4:对每个三角形面片进行剖分来逼近球，剖分方法是:将三角形面一分为四，分别取每条边的中点，由于新引进的顶点q(x,y,z)稍稍的处在球内部，可以通过归一化的方法将这些顶点移到球表面上，重复这一剖分过程得到任意精度的近似。