[发明专利]一种电网设备设施三维组件化模型数据库的建立方法

说明书

技术领域

本发明涉及电力系统三维地理信息系统与电力工程设计技术领域，尤其涉及一种电网设备设施三维组件化模型数据库的建立方法。

背景技术

电网GIS系统是将电网企业的发、输、变、配、用电各环节的设备设施的地理位置、生产运行、经营管理等信息与二/三维地形、地貌、地物等基本地理信息进行有机整合与发布展示的统一系统。

近年来电网二维GIS技术在电力行业的生产、设计、运行和管理方面已得到深入广泛的应用，并取得较好的效果，但由于二维GIS无法直观高效地表现变电站内部与输配电线路等电网设备设施之间的空间位置关系，因此在工程勘测设计中处理交叉跨越、管线分布、三维空间复杂连接等实际工作时仍显得力不从心。近年来，三维GIS技术得到了蓬勃发展，并在大规模地形显示、空间数据管理和空间数据分析等方面都取得了突破性的进展，在电力系统中的应用日益广泛，在电力生产和管理上已经发挥了重要作用，为用户提供可靠的辅助决策手段与依据。

目前电网三维GIS系统的主流三维建模技术是使用基于ACIS 内核的三维设计软件构造，各种线框、曲面、实体造型经由几何变换形成带有三维显示特征的模型，这种模型提供了着色、消隐等三维可视化效果，能够满足基本的展示需要，但该方式存在一定的不足之处，主要表现在：

1、直接将三维建模技术生成的模型加载到三维环境中并不能充分反映电力设备的三维特征，具体表现在主流三维模型是作为一个统一实体来加载和渲染的，不能很好反映设备组件的具体状态、相互关系和精细特征；

2、主流三维模型将由众多电网设备设施所构成的复杂群体组织作为一个实体对象进行创建、加载和渲染，一方面提高了模型运行环境要求，加大了模型库维护难度，另一方面运行效率相对也较低；

申请号为201110241288.8的发明提供一种三维电力网络的建设方法及装置，该方法包括以下步骤：根据电网数据模型和电网数据库建立电网建设对象，记录真实电网建设的时间戳信息，建设基于时间戳的电网建设对象成果数据库；设计电网数据模型的线性参考机制、网络拓扑模型机制，建设基于空间拓扑分析的关联成果数据库；使用基于时间戳的数据库索引技术对所述关联成果数据库建立时空索引信息，并将所述时空索引信息存储在所述关联成果数据库中，完成三维电力网络的建设。本发明的方法及装置实现了与真实建设资料和建设环境相匹配的电网建设过程的三维可视化模拟，为电网改造、电网建设管理提供了更加高效直观的管理手段。

申请号为201110200653.0的发明公开了电网三维设计成果数据管理系统及数字化管理方法。该系统包括:三维设计成果数据管理设备、与所述数据管理设备连接的接口转换设备、与所述接口转换设备连接的业主端,其中,所述数据管理设备,用于记录电网三维设计成果;所述接口转换设备,用于建立转换关系,将所述转换关系和所述电网三维设计成果数字化无缝移交给业主端;所述业主端,根据所述转换关系将所述电网三维设计成果读取并保存到本地磁盘文件当中。采用本发明,提供了电网三维设计成果数据管理系统及其数字化管理方法,这一整套技术方案填补了目前在国内这一领域的技术空白。从根本解决电网三维设计成果与施工、运行、管理、监控相脱节的实际状况,提升了电网设计、建设和管理的技术水平和工作效率。

综上所述，为实现电力设备设施的三维精细表达，以及方便对设备空间配置关系进行分析，需要设计构建一种面向对象的高精度三维组件化模型数据库，实现对实体电网在三维可视化环境中的高效和精确描述。

发明内容

本发明的目的是提供一种电网设备设施三维组件化模型数据库的建立方法，基于面向对象设计思路来构建模型数据库，并在三维环境中针对不同组件模型的装配、加载和渲染进行控制。

为实现本发明的目的所采用的技术方案是：一种电网设备设施三维组件化模型数据库的建立方法，采用面向对象设计方法，按照国网设备管理标准，对电力设备进行设备属性信息分类及设备组件标识设计，基于分类标识结果使用三维建模技术，创建高精度三维组件式电力设备模型，将各组件化模型按照其属性及关系进行存储，最终形成三维电力组件化模型数据库。

三维组件式电力设备模型对电网设备设施的空间配置和设备组装关系进行研究，定义组装关系数据模型，基于数据模型来实现待定义设备组件模型的三维虚拟装配，得到完整的电网设备设施模型。