[发明专利]一种智能变电站的三维集成化模型

说明书

技术领域

本发明涉及一种智能变电站的三维集成化模型，属于智能变电站数字化技术领域。

背景技术

随着中国经济的迅猛发展，对电力的需求也呈现飞速增长。在促进电力工业发展的同时，也对电力设备和电力基础设施建设和运行提出了更高的要求，使得电力基础设施从设计、建设到维护成为了一项系统而又复杂的工程，牵涉到多个方面环节，如：线路走廊布置，大型电力建筑物的选址建造，电力设备的运送和安装等。每一个项目的启动都必须经过规划、设计、论证，审批。需要与电力主管部门、政府规划部门、建设单位协调沟通。经过复杂慎密的程序，必然生成大量分散的专业图纸、文档、数据。同时由于电力工程涉及多个专业、领域，而各相关部门大多属于不同行业、领域，知识储备、技术类别差异较大，对同一问题认识各不相同。面对如此繁复的杂乱的信息，必然要经过多次现场调研、开会的形式进行沟通和磋商。不但不直观，难以互相理解，费时费力，还容易造成失误，也不容易在图纸阶段发现问题。常导致进度缓慢，效率低下，影响科学的评价，难以产生高质量的方案。

随着信息技术应用的迅速发展，三维设计已经成为未来电力工程设计发展的必然趋势和普遍要求。但由于三维设计的独特性以及开发应用的不完善，三维设计的理念难以迎合传统设计的需求。目前国内变电站设计基本采用AUTOCAD二维绘图平台，处于计算机辅助制图的阶段，缺乏适用的专业软件，绘图工作量大，重复劳动多。修改内容不能相关联动，容易出错，无法实现相关的专业计算与校验，设备材料需人工统计，土建资料和图纸清册由人工整理绘制。

发明内容

本发明的目的是提供一种智能变电站的三维集成化模型，以取代传统设计方式中设计人员头脑里想象的模型，使设计更为方便。

本发明为解决上述技术问题而提供一种智能变电站的三维集成化模型，该三维集成化模型包括可视化三维模型和安全距离校核模块，所述的可视化三维模型通过在DirectX9中引入专门编辑Shader代码的编程语言进行编程实现，所采用的Shader用于对三维对象的表面和屏幕对象的缓存进行处理，所述的安全距离校核模块能够针对规范要求对三维模型中个电气设备间的安全距离进行校核。

所述的Shader包括两种，一种是顶点级的，称为Vertex Shader，用于取代固定渲染管线中的变换和光照部分，以实现灵活的顶点变换和光照处理，一种是像素级的，称为PixelShader，用于取代固定渲染管线中的光栅化部分，以实现灵活的像素颜色控制和纹理采样。

所述的三维集成化模型还包括三维抽图模块，该三维抽图模块用于根据所建立三维模型的三维布置得到其所对应二维平断面布置图。

所述的三维集成化模型还包括碰撞检查模块，该碰撞检查模块能够通过对所建立的可视化三维模型的浏览发现错、漏、碰、缺，空间布置的合理与否，也可以借助程序自动进行检查。

所述的三维集成化模型还包括电气计算模块，该计算模块用于从所建立可视化的三维模型中提取相应的电气参数计算内嵌短路电流、导线张力弧锤、入地电流、接地电阻、跨步电压和接触电势。

所述的三维集成化模型还包括防雷保护设计模块，该模块用于对于所建立的可视化三维模型进行三维防雷设计及保护范围校核，包括避雷针、避雷线及联合保护范围的三维效果。

所述的三维集成化模型还包括表格生成模块，所述表格生成模块能够根据自动生成卷册材料表及工程设备材料汇总表。

本发明的有益效果是:本发明通过在DirectX9中引入专门编辑Shader代码的编程语言进行编程建立可视化的三维模型，减少了复杂的实体三维空间和二维图纸在设计师头脑里的转换过程，提高了效率。利用三维集成技术建立碰撞检查模块、安全距离校核模块、三维抽图模块、电气计算模块、防雷保护设计模块和表格生成模块，实现了实时碰撞检查，带电距离检查，可以尽早地发现问题，制定出更合理的设计方案，减少了设计变更数量，从而间接地提高了施工效率。

具体实施方式