[发明专利]基于三维设计的输变电工程模型基本图元构建方法和系统

说明书

本发明涉及一种基于三维设计的输变电工程模型基本图元构建方法和系统，其特征在于其包括以下步骤：1)对电网工程中的各设备结构进行统计分析，初步获得构建设备模型所需要的基本图元的种类，并确定各基本图元的驱动参数及图形描述方式；2)采用获得的基本图元，通过调整各基本图元的驱动参数，创建与电网工程中各设备结构的几何外形一致的设备结构模型。本发明实现了三维模型跨平台的互通与共享，保证三维模型几何外形的完备性、关联性、一致性、唯一性、扩展性，满足可视化、可分析、可编辑、可出图等工程全寿命周期应用需求。

技术领域

本发明涉及电网工程数字化领域，特别是关于一种基于三维设计的输变电工程模型基本图元构建方法和系统。

背景技术

在搭建电网三维设计模型的过程中，设计人员需要根据工程实际情况借助三维设计平台，建立各种设备模型，并利用这些设备模型来完成工程的三维设计工作。工程 三维设计成果需要满足全生命周期中设计各阶段、建设各阶段跨平台的共享和利用。

根据国家电网公司三维设计和工程数据中心建设总体规划要求，遵循“科研支撑、标准先行，试点建设、加快推进”的总体原则，保证三维设计和工程数据中心建设工 作顺利开展并实施。在三维模型搭建过程中，对完整性、一致性、可编辑性、可利用 性的构建方法需求日益彰显。

目前，电网工程数字化主流设计软件的底层图形引擎各异，对几何图像的显示算法不一，导致几何模型跨平台交互不畅。而简单的表面建模方式，虽然可以解决图像 显示一致性的问题，但由于不能进行二次编辑，而无法满足对模型全阶段全周期利用 的需求。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供一种基于三维设计的输变电工程模型基本图元构建方法和系统，用于构建电气一次、二次等设备、设施及材料模型，能通过对简 单几何单元拼接组合而形成部件、设备或设施，如变压器、断路器、隔离开关、二次 保护装置等。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：一种基于三维设计的输变电工程模型基本图元构建方法，其特征在于其包括以下步骤：1)对电网工程中的各设备结构进 行统计分析，初步获得构建设备模型所需要的基本图元的种类，并确定各基本图元的 驱动参数及图形描述方式；2)将待搭建的输变电工程的各设备进行拆分，得到能够组 合得到该设备的基本图元类型和数量，通过调整各基本图元的驱动参数，创建与电网 工程中各设备结构的几何外形一致的设备结构三维设计模型。

所述步骤1)中，获取基本图元种类，并确定各基本图元驱动参数和图形描述方 式的方法，包括以下步骤：1.1)分析电网工程中的设备结构模型的几何外形，得到组 装成各设备结构几何外形的各基本图元，并将得到的基本图元划分为基本几何图元和 型钢构件图元；1.2)确定基本几何图元中各基本图元的节点名称，并根据各基本几何 图元的几何外形确定其驱动参数；1.3)根据国家电网公司的规范标准以及绘制型钢图 元便捷性，确定各型钢构件图元的节点名称、型号格式、型号库及横型坐标系。

所述步骤1.1)中，建立的基本几何图元包括：球体、椭球体、长方体、棱台或 棱锥、偏移矩形台、圆柱体、圆台体、偏心圆台体、圆环、矩形环、椭圆环、圆形垫 片、台型垫片、方形垫片、拉伸体、瓷套和端子板。

所述步骤1.1)中，建立的型钢构件图元包括：等边角钢、不等边角钢、工字钢、 H型钢、槽钢、扁钢、L钢、T型钢、圆钢、圆钢管、矩形钢管、方形钢管、双槽钢、 等边双角钢和不等边双角钢。

所述步骤1.2)中，所述基本几何图元的节点名称是指能够确定该基本图元的唯一标识；所述基本几何图元的驱动参数是指用于描述该基本图元几何外形信息的几何 参数，所述驱动参数包括字段、说明、值范围、为空和备注参数，所述“字段”用来 表示该基本图元的结构参数，所述“说明”用来对字段的具体含义进行说明，“值范围” 用来限定字段的数值范围，“为空”用来表示该参数值是否可以是空值，“备注”用来 增加描述说明信息。