[发明专利]三维电力线路模型构建方法和构建装置

说明书

技术领域

本发明涉及三维地理信息系统数据可视化领域，特别是涉及一种三维电力线路模型构建方法和构建装置。

背景技术

三维地理信息系统是在传统地理信息系统技术的基础上，以真实三维场景虚拟现实，具有直观、真实、可视和高效等特点，已在数字城市等领域得到广泛应用。与此同时，随着电网规模的不断扩大，电力公司所要管理的电力设备数据等信息成倍增长，针对这些日益增长的信息进行科学有效的管理成为电网管理者亟待解决的问题。故电力模型的高效可视化和有效管理成为三维地理信息系统的一项重要功能。因输电线路一般工作距离较长，覆盖范围广阔，涉及城市、乡村和野外，电力线路错综复杂需要灵活地管理方式。

目前已有的电力线路建模技术主要分为两类：电力线路模型的手动建模和电力线路模型的自动建模。

手动建模方法是首先根据实际需求用人工的方式通过建模软件建立杆塔模型、输电线路模型以及附属模型（如绝缘子等），然后将建立好的模型叠加进三维地理信息系统实现可视化的效果，进而可以根据模型的位置叠加相关的业务信息。这类方法的流程较为简单，虽然实现了电力模型的可视化效果，但是其缺点显而易见主要体现在以下几个方面：

首先，人工建模成本较大，电力线路模型具有分布广泛的特点，建模是要考虑到地形等因素，对建模人员的技术要求较高；

其次，模型的重复利用能力较差，如果更换新的应用需要重新建模；

再次，灵活性差，不便于管理。三维电力地理信息系统的功能主要为电力线路模型的可视化和电力线路模型的管理，电力线路模型错综复杂随着时间的改变电力线路往往存在添加、修改和删除的实际管理需求，采用这种手动建模方式则需要返回建模阶段对模型进行修改，然后重新叠加到场景中。

目前的电力线路自动建模的方法，采用悬垂度方程生成电力线路。这种方式可实现输电线路的自动建模，但是这种方式要根据具体情况生成悬垂度方程，在不同虚拟地理场景中需要建立不同的悬垂方程，灵活性差，而且线路仿真度不高，悬垂度校正比较繁琐。

发明内容

基于此，有必要针对现有技术中电力线路模型配置灵活性差的问题，提供一种能提高配置灵活性的三维电力线路模型构建方法。

此外，还有必要针对现有技术中电力线路模型配置灵活性差的问题，提供一种能提高配置灵活性的三维电力线路模型构建装置。

一种三维电力线路模型构建方法，包括以下步骤：

根据地形数据和影像数据建立三维虚拟地理场景；

建立电力杆塔模型以及其它输电设备模型；

获取输电线路结构数据，并根据所述输电线路结构数据确定所述电力杆塔的位置和方向；

将电力杆塔模型和其它输电设备模型加载到所述三维虚拟地理场景中；

根据所述输电线路结构数据和所述电力杆塔在所述三维虚拟地理场景中的位置构建三维电力线路模型，并进行输电线路悬垂度校正。

在其中一个实施例中，所述根据地形数据和影像数据建立三维虚拟地理场景的步骤包括：

获取数字高程模型地形数据和数字正射投影图影像数据，对所述数字高程模型地形数据和数字正射投影图影像数据进行处理，通过统一空间编码使地形数据与影像数据按编码一一对应；

根据所述一一对应的地形数据与影像数据建立三维虚拟地理场景。

在其中一个实施例中，所述建立电力杆塔模型以及其它输电设备模型的步骤包括：

根据电压和用途建立不同的电力杆塔模型，并建立其它输电设备模型，所述其它输电设备模型包括绝缘子和/或标志牌。

在其中一个实施例中，所述根据所述输电线路结构数据确定所述电力杆塔的方向的步骤包括：

以相邻电力杆塔为起始点，将电流方向设为向量方向；

当获取到输电线路方向不变时，将所述电力杆塔的方向设为与所述电流向量方向相同的方向；

当获取到在输电线路中间存在电力杆塔时，将中间电力杆塔的方向设为两端电力杆塔之间电流方向的向量方向。

在其中一个实施例中，所述将电力杆塔模型和其它输电设备模型加载到所述三维虚拟地理场景中的步骤包括：

在电压确定的区域内加载一个电力杆塔模型到所述三维虚拟地理场景中，再将所述电力杆塔模型进行正交矩阵变换得到多个电力杆塔模型；

加载所述其它输电设备模型到所述三维虚拟地理场景中。

在其中一个实施例中，所述其它输电设备包括绝缘子；

所述根据所述输电线路结构数据和所述电力杆塔在所述三维虚拟地理场景中的位置构建电力线路模型，并进行输电线路悬垂度校正的步骤为：