[发明专利]三维虚拟仿真搭建配电线路杆塔的实现方法

说明书

三维虚拟仿真搭建配电线路杆塔的实现方法，在三维引擎中先将典型杆塔分级拆分成单元，在渲染的过程中通过设置单元间的连接点方式进行拼接或者通过微调进行定位，确定杆塔的整体搭建方式后，确定位置和朝向，最后定义联动方式确定杆塔整体的朝向变化和联动关系，实现配电线路的自动三维搭建。本发明从根本上解决现有三维虚拟仿真配电线路杆塔搭建的时间和空间资源浪费问题，较完美的实现了配电线路的三维仿真杆塔组装，提供了目前最高的细节展示和高效准确的半自动组装手段，为进一步的需求开发奠定的基础。

技术领域

本发明属于三维虚拟仿真技术，涉及配电线路的设计仿真，尤其是用三维虚拟仿真进行配电线路杆型的搭建，为一种三维虚拟仿真搭建配电线路杆塔的实现方法。

背景技术

长期以来，配电网设计工作一直是一项非常复杂的系统工作，主要表现在数据管理、真实性、数学模型与算法等多个方面。配电网方案的优劣取决于规划设计所采用的方法和工具。随着三维虚拟仿真技术在国家电网应用的不断扩大，在配电设计及方案优化领域中加入虚拟仿真技术，这种基于三维可视化的配电网络优化和辅助设计工具提高了电网方案的质量，对保证电力企业的健康发展具有重要的意义。这种快速高效的配电网络设计功能、快速高效的配电网络复现功能、快速高效的配电线路统计功能都是现有设计手段所没有的，同时三维仿真的运用使得设计工作更加直观。但是，现有的三维虚拟仿真技术都是对配电杆塔进行整体建模，而配电杆塔种类繁多，不仅仅有巨量的典型杆塔，还有根据现场特点布置的非典型杆塔，这些种类繁多的杆塔使用传统的一次性建模进行虚拟仿真已经不可能实现。进一步的，还要在如此繁杂的设计上，进行专业的统计和计算，更是计算量巨大，让设计者头疼。因此，现有的配电设计主流还都是基于二维设计，同时需要建立繁琐的设计库和设计表，最后进行手工计算得到设计内容。

尽管计算机三维建模技术、计算机图形图像技术和三维地理信息技术已经相对比较成熟，但是没有出现专门针对配电线路杆型设计和统计的三维虚拟仿真搭建方法，使得三维仿真技术无法更好的应用和服务于配电网设计工作。现有的配电线路三维建模存在以下技术问题：

一、设备种类繁杂不确定：配电线路杆塔的设计使用在国家电网有典型标准，复现现有杆塔有地区非典型的使用。并且在不同的典型杆塔上使用不同的相关金具，使得设备种类繁杂，在实用过程中一次性难以穷尽并且在特殊的非典型杆塔上难以完善。

二、一次性建模不能有效调整各部件位置：一次性建模可以解决有无问题，但是在各零部件之间都使用固定的关系，渲染后难以变动，例如绝缘子朝向的自适应、拉线方向的自适应、杆塔上连线的自使用等等问题。

三、建模不能很好地参与统计：一次性杆塔建模，导致材料统计需要对整跟杆塔做备份记录。在种类繁杂的组合中，一次性杆塔建模很难很好的进行基础金具的统计和记录。

四、组装复杂：现在通用的一次性建模忽略了组装的多样性和复杂性，同一种杆塔建模后很难对应不同的运用。组装的复杂也导致不同的杆塔用于不用的地方或者99％相似的杆塔只要有1％的区别就需要重新整体建模，大大增加了工程量。

五、部分设备新增修改繁琐：随着社会的发展进步，新金具的不断引入使用、老金具的不断淘汰。一次性建模也使得整个模型库随着部分设备的新增修改而需要大量的人力物力进行重新建模，也浪费了大量的时间。

发明内容

本发明要解决的问题是：现有技术不能满足对配电杆塔的三维展示的需求，普通三维建模的方式过于复杂，难于实现。

本发明的技术方案为：三维虚拟仿真搭建配电线路杆塔的实现方法，在三维引擎中先将典型杆塔分级拆分成单元，在渲染的过程中通过设置单元间的连接点方式进行拼接或者通过微调进行定位，确定杆塔的整体搭建方式后，确定位置和朝向，最后定义联动方式确定杆塔整体的朝向变化和联动关系，实现配电线路的自动三维搭建，包括以下步骤：