[发明专利]输电线路杆塔受外力形变的三维动态模型建立方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及电力监控技术领域，特别涉及一种输电线路杆塔受外力形变的三维动态模型建立方法及系统。

背景技术

输电线路是生命线工程的重要组成部分，在保证国民经济平稳运行的重要性方面是不言而喻的。近年来，自然灾害频发，输电线路杆塔倒塔事故时有发生，08年南方由于持续的低温和雨雪天气造成了大面积冰灾，2008年5.12汶川大地震中，四川省输电线路严重受损，风灾引起的输电线路严重破坏从未间断，特殊环境下的灾害荷载造成的输电线路杆塔结构的破坏问题日益引起人们的重视。

目前对杆塔受力分析的计算公式较多，但生成的结果都是数据表格，无法直观表达杆塔的形变过程和形变的结果。因此，以往的三维输电平台，杆塔都是静态模型，无法随着外力影响而产生变化，或设定环境条件预测杆塔的形变。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术缺陷，提供一种输电线路杆塔受外力形变的三维动态模型建立方法及系统。

本发明的技术方案提供一种输电线路杆塔受外力形变的三维动态模型建立方法，包括以下步骤，

步骤1，令当前时序点n为0，读取原始的杆塔节点数据；

步骤2，当杆塔的两个节点之间有一根骨架连接，按照杆塔节点数据构建杆塔的骨架；

步骤3，设骨架处于相应塔材的中心线，根据塔材形状将各抽象的骨架化为具有实体外形的塔材，得到相应三维模型数据；

步骤4，设外力情况的作用过程有N个时序点，判断是否n＝N，

若否，令n＝n+1，根据外力情况，通过通用力学模型，计算新的当前时序点受力节点偏离的新坐标，得到新的杆塔节点数据，返回步骤2，继续绘制下一时序点相应新的骨架和新的杆塔三维模型数据；

若是，存储时序点0相应的杆塔三维模型数据、时序点1相应的杆塔三维模型数据、时序点2相应的杆塔三维模型数据…时序点N相应的杆塔三维模型数据，进入步骤5；

步骤5，将杆塔三维模型数据加载到通用的三维地理信息平台，按时序进行杆塔受力情况的动画播放。

本发明还相应提供一种输电线路杆塔受外力形变的三维动态模型建立系统，包括以下模块，

输入模块，用于令当前时序点n为0，读取原始的杆塔节点数据；

骨架构建模块，用于当杆塔的两个节点之间有一根骨架连接，按照杆塔节点数据构建杆塔的骨架；

塔材具现模块，用于设骨架处于相应塔材的中心线，根据塔材形状将各抽象的骨架化为具有实体外形的塔材，得到相应三维模型数据；

受力更新模块，用于设外力情况的作用过程有N个时序点，判断是否n＝N，

若否，令n＝n+1，根据外力情况，通过通用力学模型，计算新的当前时序点受力节点偏离的新坐标，得到新的杆塔节点数据，命令骨架构建模块继续绘制下一时序点相应新的骨架和塔材具现模块相应绘制新的杆塔三维模型数据；

若是，存储时序点0杆塔三维模型数据、时序点1相应新的杆塔三维模型数据、时序点2相应新的杆塔三维模型数据…时序点N相应新的杆塔三维模型数据；

模型可视化模块，用于将杆塔三维模型数据加载到通用的三维地理信息平台，按时序进行杆塔受力情况的动画播放。

本发明以解析规则的方式动态生成杆塔模型，当外力规则发生变化时，杆塔外形也因为自身的结构和力学的规则发生相应的形变，从来预测杆塔的安全隐患。通过该平台进行杆塔的模拟，能有效促进杆塔设计的更加安全，从而提高了防风防覆冰等自然灾害，杜绝杆塔设计中的安全隐患，保证了供电的可靠性。

附图说明

图1是本发明实施例的流程图。

具体实施方式

下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。

具体实施时，本发明实施例方法所提供流程可采用计算机软件技术实现自动运行。参见图1，实施例包括以下步骤：

步骤1，读取原始的杆塔节点数据。具体实施时，可以预先将设计的杆塔节点数据存储在文件中,模型生成时从文件中读取。

为便于实施起见，可将杆塔节点数据按格式存储。实施例定义杆塔节点数据格式如下：节点数据编号，x坐标，y坐标，z坐标。杆塔节点数据中的节点指的是两块塔材相互连接固定的地方。