一种输电线路多窗口联动选线、排塔定位系统及方法
【专利摘要】本发明公开了一种输电线路多窗口联动选线、排塔定位系统及方法，实现了多窗口选线、排塔定位、场景建模的实时联动，包括：采用消息通信和实时联动公共数据库，通过二维选线模块选取线路路径、确定转角桩，对数字高程模型沿线路中心和风偏线进行离散化提取断面数据，利用杆塔排位模块实现杆塔的人工和智能优化排位，排位后的塔位坐标联动反馈到GIS选线模块中，并在三维场景建模模块及计算校验模块中实时进行场景建模、精细化调整和计算校验。本发明结合了二三维的优点，集成了地物分布、地形地貌、交叉跨越物和输电设备等多维信息，实现了选线、排塔定位、计算校验和三维场景建模模块的多窗口联动，可有效改善传统的作业方式，提高工作效率。
【专利说明】一种输电线路多窗口联动选线、排塔定位系统及方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及输电工程设计与计算机领域，具体涉及一种用于实现选线、排塔定位、计算校验和三维场景建模模块的多窗口联动的设计方法及系统。
【背景技术】
[0002]输电线路设计中路径选择及排塔定位关系到线路的造价和施工、运行的方便与安全，是一项具有很强政策性、技术性、实践性的工作，需要勘测设计人员现场实地踏勘收集照片、地形和塔位资料，并按照终勘定线、平断面图和排塔定位的设计工序进行。但在障碍物较多、地形复杂、地质变化大的地区，线路路径决定着塔位的选择，局部塔位又影响着路径方案的成立与否，这就需要设计人员反复进行定线、定位的修改工作，从而影响线路设计的质量和效率。因此，为适应线路设计高度信息化、自动化的发展方向，改变传统的定线、定位方式返工率高的问题，提高线路设计的质量和效率，需要将二维选线、三维场景建模、杆塔排位以及计算校验等输电线路选线、排位过程实现数据的智能实时传输，输电线路数据修改频繁，且相互关联大，如果二维选线、三维场景建模、杆塔排位以及计算校验之间直接进行数据的交互，数据传输量大，并且数据容易产生冲突，误码率高。
[0003]需要开发一种输电线路多窗口联动选线、排塔定位系统，解决上述问题。
【发明内容】
[0004]本发明是为避免上述现有作业方式存在的不足之处，提供一种输电线路多窗口联动选线、排塔定位方法及系统，可在二维、三维多窗中的同步进行输电线路的定线、切断面和排塔定位工作，实时联动的实现“以线选位、以位正线”的操作，实现二维选线、三维场景建模、杆塔排位以及计算校验之间消息的实时互动，大大减少设计的返工量，使设计方案更经济合理。
[0005]本发明为解决技术问题采用如下技术方案:一种输电线路多窗口联动选线、排塔定位系统，包括实时联动公共数据库、二维选线模块、杆塔排位模块、计算校验模块和三维场景建模模块。
[0006]二维选线模块、杆塔排位模块、计算校验模块、三维场景建模模块依次顺序连接，二维选线模块与三维场景建模模块相连接，实时联动公共数据库与二维选线模块、杆塔排位模块、计算校验模块、三维场景建模模块相连接，实时联动公共数据库实时联动更新来自二维选线模块、杆塔排位模块、计算校验模块、三维场景建模模块的数据信息。
[0007]二维选线模块用于选取输电线线路路径，断面数据提取，确定转角桩，并将线路路径、断面数据发生了修改的消息分别发送给杆塔排位模块、三维场景建模模块。
[0008]杆塔排位模块用于优化杆塔排位，将塔位坐标反馈消息发送给二维选线模块，并与计算校验模块进行塔型塔位联动消息交互。
[0009]计算校验模块用于三维场景建模的校验，对塔型塔位数据信息进行校验调整，将塔型塔位调整的消息发送给杆塔排位模块。[0010]三维场景建模模块用于基于三维路径数据信息、塔型塔位信息的三维场景建模，与二维选线模块进行路径调整的消息交互，同时，与计算校验模块进行三维联动消息交互。
[0011]计算校验模块、三维场景建模模块相连接，实现三维场景建模、塔位移位精细化调整和塔位计算校验；二维选线模块与杆塔排位模块相连接，二维选线模块将断面数据的提取消息发送给杆塔排位模块，杆塔排位模块将塔位坐标修改消息发送给二维选线模块；二维选线模块与三维场景建模模块相连接，实现线路路径消息互动；杆塔排位模块与计算校验模块相连接，实现塔型塔位消息联动互发；计算校验模块与三维场景建模模块相连接，计算校验模块与三维场景建模模块之间三维联动消息互发，实现场景建模、塔位精细化调整和塔位计算校验。
[0012]输电线路的线路路径数据、断面数据、塔位坐标修改时，选线、排塔定位具体包括:
(I) 二维选线模块的线路路径数据片段修改时，修改的线路路径数据片段写入实时联动公共数据库，同时，二维选线模块将线路路径发生了修改的消息发送给三维场景建模模块，三维场景建模模块从实时联动公共数据库中获取线路路径数据片段，并更新数据后，进行三维场景建模。
[0013](2) 二维选线模块的断面数据片段进行修改时，修改的断面数据片段写入实时联动公共数据库，同时，二维选线模块发送断面数据片段发生了修改的消息到杆塔排位模块，杆塔排位模块从实时联动公共数据库获取断面数据片段，进行杆塔重新排位后，将重新排位的杆塔排位数据存入实时联动公共数据库，并同时发送杆塔排位消息到计算校验模块，计算校验模块从实时联动公共数据库获取断面数据片段，进行塔型塔位计算校验，调整塔型塔位数据，将调整后的塔型塔位数据存入实时联动公共数据库，同时，计算校验模块发送塔型塔位调整消息到三维场景建模模块，三维场景建模模块从实时联动公共数据库获取塔型塔位数据，并重新进行三维场景建模。
[0014](3)杆塔排位模块的塔位坐标修改时，修改的塔位坐标数据写入实时联动公共数据库，同时发送塔位坐标数据修改的消息到二维选线模块和计算校验模块，二维选线模块从实时联动公共数据库获取修改的塔位坐标数据，进行二维选线，计算校验模块从实时联动公共数据库获取塔位坐标数据，进行计算校验，对塔型塔位进行调整，将调整的塔型塔位数据写入实时联动公共数据库，并发送塔型塔位调整的消息到三维场景建模模块，三维场景建模模块从实时联动公共数据库获取调整后的塔型塔位数据，重新进行三维场景建模。
[0015]二维选线模块、杆塔排位模块、计算校验模块和三维场景建模模块之间的互动的消息是输电线路的线路路径、断面数据、塔位坐标、塔型塔位的数据的修改消息，二维选线模块、杆塔排位模块、计算校验模块和三维场景建模模块具体的修改的数据片段内容实时发送给实时联动公共数据库，当某一个模块接收到其他模块数据修改的消息后，从实时联动公共数据库读取数据，实时更新数据。
[0016]利用实时联动公共数据库保证二维选线模块、杆塔排位模块和三维场景建模模块及计算校验模块数据的一致性，并通过进程间消息的通信实现二维、三维多窗口的实时联动。
[0017]二维选线模块包括二维GIS选线窗口，杆塔排位模块包括二维排塔定位窗口，计算校验模块包括三维CAD计算校验窗口，三维场景建模模块包括三维GIS展示窗口 ；二维GIS选线窗口、二维排塔定位窗口、三维CAD计算校验窗口和三维GIS展示窗口在计算机多屏上同步或单独显示；采用二维、三维多窗口联动的可视化操作，实现选线、排塔定位、计算校验和三维场景建模模块等设计工作的实时与同步，以使选线定位成果更高效、合理。
[0018]二维选线模块基于二维GIS 二次开发，进行手工选线和智能选线，通过在二维GIS中加载影像、矢量地图、现状电网、环境敏感地带及规划区，建立铁塔、基础、导线、绝缘子的费用模型，对二维空间信息进行识别、进行障碍物规避，生成费用最低的最优线路，同时根据选线成果实时从数字高程模型进行离散处理，用以提取线路中心和风偏线断面数据，分别向杆塔排位模块、三维场景建模模块发出断面数据提取消息、线路路径互动消息。二维选线模块可进行手工选线和智能选线，同时可根据选线成果实时从数字高程模型提取线路中心和风偏线断面数据。二维选线模块可随时对选线成果进行修改，本申请可实时切制修改段的路径断面并将更新成果实时提供给杆塔排位模块。
[0019]杆塔排位模块基于二维CAD 二次开发的杆塔排位系统进行杆塔排位，杆塔排位模块进行杆塔排位具体包括:在指定桩位点手工插入、修改杆塔，通过设定经济档距、增加跨越点、特殊地形强制立塔进行干预，基于二维CAD 二次开发的杆塔排位系统根据杆塔使用条件、地形特征进行智能排塔定位，分别向二维选线模块、计算校验模块发出塔位坐标反馈消息、塔型塔位联动消息。杆塔排位模块根据最新路径断面图进行塔位更新，将塔位成果实时反馈给二维选线模块以进行塔位显示，并同时系统还实时将塔位、塔型和高程等信息提供给计算校验模块。
[0020]计算校验模块采用三维CAD 二次开发系统，通过集成张力弧垂计算、跳线计算安装、金具串调整、防振锤及间隔棒安装子模块，实现张力弧垂计算、跳线计算安装、金具串调整、防振锤及间隔棒安装子模块间计算结果的互动反馈，实现计算校验的一体化，同时依据计算校验的结果，计算校验模块进行CAD三维场景的生成，分别向杆塔排位模块、三维场景建模模块发出塔型塔位联动消息、三维联动消息。同时系统兼具塔位移位、删改的功能。计算校验模块根据塔位、塔型和高程等信息进行力学计算、电气校验和金具配置，生成CAD三维拓扑模型，并将CAD三维拓扑数据实时提供给三维场景建模模块。
[0021]三维场景建模模块是采用三维GIS 二次开发的漫游展示系统，通过TerraBuilder创建的三维地形数据集场景，利用ITerraExplorer接口进行线路全景建模、对地距离量测、障碍物及塔基地形三维展示，同时通过对线路路径修改，塔位移位、删改实现三维场景建模更新，三维场景建模模块分别向二维选线模块、计算校验模块发出线路路径互动消息、三维联动消息。同时系统兼具线路路径修改，塔位移位、删改的功能。三维场景建模模块根据CAD三维拓扑模型，实时自动生成三维GIS场景，通过全局三场场景校验路径及塔位方案的合理性。
[0022]一种输电线路多窗口联动选线、排塔定位方法，包括以下步骤:
步骤S101，进行电网专题空间数据、输电设备属性参数、地形图、行政规划图、航飞获取影像、DEM数据的采集，通过参数建模工具进行杆塔、绝缘子串的三维建模；
步骤S102，二维选线模块通过建立矢量地理信息、设置障碍物缓冲半径，优选出若干条线路路径，在完成若干条路径的智能自动选线之后，手动选线优化路径，确定转角桩；
步骤S103，根据步骤S102的选线成果，二维选线模块对数字高程模型沿线路中心和风偏线进行离散化提取断面数据，并将断面数据实时发送给杆塔排位模块； 步骤S104，杆塔排位模块的杆塔排位采用两种工作方式:手工排塔和自动优化排位；手工排塔具体包括在指定桩位点手工插入、修改杆塔，并通过设定经济档距、增加跨越点、特殊地形强制立塔干预；自动优化排位包括根据杆塔使用条件、地形特征进行智能排塔定位；
步骤S105，在排塔定位的过程中，如发现立塔的线路路径不合理(观察立塔线路与实际地理环境地形图，检查立塔的线路路径)，则进行部分线路的修改后，进入步骤S103实时提取修改部分的断面数据；若未发现线位不合理的问题，则进入步骤S106 ；
步骤S106，在计算校验模块中，根据平断面数据和杆塔排位结果进行力学计算、电气校验和金具调整配置，生成CAD三维拓拓扑模型，并将CAD三维拓扑数据实时提供给三维场景建模模块；
步骤S107，根据计算校验模块提供的CAD三维拓拓扑模型，三维场景建模模块5实时的进行线路全景建模、对地距离量测、障碍物及塔基地形三维展示，生成三维GIS场景校验路径及塔位方案的合理性；
步骤S108，用户结合全局的地形图、行政规划图和航飞获取影像校验路径方案的合理性，判断立塔限位是否合理，如发现立塔的线路路径不合理，(观察立塔线路与实际地理环境地形图，检查立塔的线路路径)则进行部分线路的修改后，进入步骤S103，若未发现线位不合理的问题，则进入步骤S109 ；
步骤S109，结合高分辨率的航飞获取影像、三维地形和交叉跨越物校验塔位方案的合理性，判断塔位是否合理，如发现塔位和塔型不合理，则返回步骤S104进行局部塔型塔位的修改，若未发现塔位不合理的问题，则进入步骤SllO结束选线定位；
步骤SI 10，选线定位结束。
[0023]本发明具有如下积极的技术效果:二维选线模块、杆塔排位模块、计算校验模块和三维场景建模模块之间的互动的消息是输电线路的线路路径、断面数据、塔位坐标、塔型塔位的数据的修改消息，而具体的修改的数据片段内容实时发送给实时联动公共数据库，当某一个模块接收到其他模块数据修改的消息后，从实时联动公共数据库读取数据，实时更新数据。修改消息数据量小，易于在模块之间高效传输；输电线路具体的修改数据，数据量大，通过实时联动公共数据库与模块之间的数据传输，避免了二维选线模块、杆塔排位模块、计算校验模块和三维场景建模模块之间数据片段的直接传输，数据传输安全、高效，并保证了数据的一致性。
[0024]进一步地，通过实时同步的选线、排塔定位、计算校验和三维场景建模模块等设计工作，发挥高清卫片、航片、网络资源及三维可视技术在选线和杆塔排位中的作用，使线路设计更快捷直观，可以更好的帮助设计人员全面掌握地形、高程以及“两微”等信息，避让不良地形，做到“线中有位”;通过对线路工程施工条件、经济造价以及运行维护等因素进行综合性考虑，可方便的根据局部的塔位方案实时的进行“以位正线”操作，获得最优化的线路路径和杆塔定位方案，降低工程的实施成本，减少设计返回的工作量。
【专利附图】
【附图说明】
[0025]图1为本发明的输电线路多窗口联动选线、排塔定位系统结构图；
图2为输电线路多窗口联动选线、排塔定位方法流程示意图。【具体实施方式】
[0026]本发明提供一种集输电线路选线、排塔定位、计算校验和三维场景建模模块的多窗口联动的全流程设计方法及系统，突破了传统输电线路设计步骤间的隔断，兼顾宏观路径的全局经济性和微观塔位的合理可行性，实现设计全过程一体化和可视化。下面结合附图和实施例对本发明进行详细的描述。
[0027]如图1所示，一种输电线路多窗口联动选线、排塔定位系统，包括实时联动公共数据库1、二维选线模块2、杆塔排位模块3、计算校验模块4和三维场景建模模块5。
[0028]二维选线模块2、杆塔排位模块3、计算校验模块4、三维场景建模模块5依次顺序连接，二维选线模块2与三维场景建模模块5相连接，实时联动公共数据库I与二维选线模块2、杆塔排位模块3、计算校验模块4、三维场景建模模块5相连接，实时联动公共数据库I实时联动更新来自二维选线模块2、杆塔排位模块3、计算校验模块4、三维场景建模模块5的数据信息。
[0029]二维选线模块2用于选取输电线线路路径，断面数据提取，确定转角桩，并将线路路径、断面数据发生了修改的消息分别发送给杆塔排位模块3、三维场景建模模块5。
[0030]杆塔排位模块3用于优化杆塔排位，将塔位坐标反馈消息发送给二维选线模块2，并与计算校验模块4进行塔型塔位联动消息交互。
[0031]计算校验模块4用于三维场景建模的校验，对塔型塔位数据信息进行校验调整，将塔型塔位调整的消息发送给杆塔排位模块3。
[0032]三维场景建模模块5用于基于三维路径数据信息、塔型塔位信息的三维场景建模，与二维选线模块2进行路径调整的消息交互，同时，与计算校验模块4进行三维联动消息交互。
[0033]所述计算校验模块4、三维场景建模模块5相连接，实现三维场景建模、塔位移位精细化调整和塔位计算校验；所述二维选线模块2与杆塔排位模块3相连接，二维选线模块2将断面数据的提取消息发送给杆塔排位模块3，所述杆塔排位模块3将塔位坐标修改消息发送给二维选线模块2 ;所述二维选线模块2与三维场景建模模块5相连接，实现线路路径消息互动；所述杆塔排位模块3与计算校验模块4相连接，实现塔型塔位消息联动互发；所述计算校验模块4与三维场景建模模块5相连接，计算校验模块4与三维场景建模模块5之间三维联动消息互发，实现场景建模、塔位精细化调整和塔位计算校验。
[0034]二维选线模块2、杆塔排位模块3、计算校验模块4和三维场景建模模块5之间的互动的消息是输电线路的线路路径、断面数据、塔位坐标、塔型塔位的数据的修改消息，二维选线模块2、杆塔排位模块3、计算校验模块4和三维场景建模模块5具体的修改的数据片段内容实时发送给实时联动公共数据库1，当某一个模块接收到其他模块数据修改的消息后，从实时联动公共数据库I读取数据，实时更新数据。
[0035]输电线路的线路路径数据、断面数据、塔位坐标修改时，选线、排塔定位具体包括:
(I)二维选线模块2的线路路径数据片段修改时，修改的线路路径数据片段写入实时联动公共数据库1，同时，二维选线模块2将线路路径发生了修改的消息发送给三维场景建模模块5，三维场景建模模块5从实时联动公共数据库I中获取线路路径数据片段，并更新数据后，进行三维场景建模。
[0036](2) 二维选线模块2的断面数据片段进行修改时，修改的断面数据片段写入实时联动公共数据库1，同时，二维选线模块2发送断面数据片段发生了修改的消息到杆塔排位模块3，杆塔排位模块3从实时联动公共数据库I获取断面数据片段，进行杆塔重新排位后，将重新排位的杆塔排位数据存入实时联动公共数据库1，并同时发送杆塔排位消息到计算校验模块4，计算校验模块4从实时联动公共数据库I获取断面数据片段，进行塔型塔位计算校验，调整塔型塔位数据，将调整后的塔型塔位数据存入实时联动公共数据库1，同时，计算校验模块4发送塔型塔位调整消息到三维场景建模模块5，三维场景建模模块5从实时联动公共数据库I获取塔型塔位数据，并重新进行三维场景建模。
[0037](3)杆塔排位模块3的塔位坐标修改时，修改的塔位坐标数据写入实时联动公共数据库1，同时发送塔位坐标数据修改的消息到二维选线模块2和计算校验模块4，二维选线模块2从实时联动公共数据库I获取修改的塔位坐标数据，计算校验模块4从实时联动公共数据库I获取塔位坐标数据，进行计算校验，将校验调整的塔型塔位数据写入实时联动公共数据库1，并发送塔型塔位调整的消息到三维场景建模模块5，三维场景建模模块5从实时联动公共数据库I获取调整后的塔型塔位数据，重新进行三维场景建模。
[0038]利用实时联动公共数据库保证二维选线模块、杆塔排位模块和三维场景建模模块及计算校验模块数据的一致性，并通过进程间消息的通信实现二维、三维多窗口的实时联动。
[0039]二维选线模块2包括二维GIS选线窗口，杆塔排位模块3包括二维排塔定位窗口，计算校验模块4包括三维CAD计算校验窗口，三维场景建模模块5包括三维GIS展示窗口 ；所述二维GIS选线窗口、二维排塔定位窗口、三维CAD计算校验窗口和三维GIS展示窗口在计算机多屏上同步或单独显示；采用二维、三维多窗口联动的可视化操作，实现选线、排塔定位、计算校验和三维场景建模模块等设计工作的实时与同步，以使选线定位成果更高效、合理。
[0040]所述二维选线模块2基于二维GIS 二次开发，进行手工选线和智能选线，通过在二维GIS中加载影像、矢量地图、现状电网、环境敏感地带及规划区，建立铁塔、基础、导线、绝缘子的费用模型，对二维空间信息进行识别、进行障碍物规避，生成费用最低的最优线路，同时根据选线成果实时从数字高程模型进行离散处理，用以提取线路中心和风偏线断面数据，分别向杆塔排位模块3、三维场景建模模块5发出断面数据提取消息、线路路径互动消息。二维选线模块2可进行手工选线和智能选线，同时可根据选线成果实时从数字高程模型提取线路中心和风偏线断面数据。二维选线模块可随时对选线成果进行修改，本申请可实时切制修改段的路径断面并将更新成果实时提供给杆塔排位模块。
[0041]所述杆塔排位模块3基于二维CAD 二次开发的杆塔排位系统进行杆塔排位，杆塔排位模块3进行杆塔排位具体包括:在指定桩位点手工插入、修改杆塔，通过设定经济档距、增加跨越点、特殊地形强制立塔进行干预，所述基于二维CAD 二次开发的杆塔排位系统根据杆塔使用条件、地形特征进行智能排塔定位，分别向二维选线模块2、计算校验模块4发出塔位坐标反馈消息、塔型塔位联动消息。所述杆塔排位模块根据最新路径断面图进行塔位更新，将塔位成果实时反馈给二维选线模块以进行塔位显示，并同时系统还实时将塔位、塔型和高程等信息提供给计算校验模块。[0042]所述计算校验模块4采用三维CAD 二次开发系统，通过集成张力弧垂计算、跳线计算安装、金具串调整、防振锤及间隔棒安装子模块，实现所述张力弧垂计算、跳线计算安装、金具串调整、防振锤及间隔棒安装子模块间计算结果的互动反馈，实现计算校验的一体化，同时依据计算校验的结果，所述计算校验模块4进行CAD三维场景的生成，分别向杆塔排位模块3、三维场景建模模块5发出塔型塔位联动消息、三维联动消息。同时系统兼具塔位移位、删改的功能。所述计算校验模块根据塔位、塔型和高程等信息进行力学计算、电气校验和金具配置，生成CAD三维拓扑模型，并将CAD三维拓扑数据实时提供给三维场景建模模块。
[0043]三维场景建模模块5是采用三维GIS 二次开发的漫游展示系统，通过TerraBuilder创建的三维地形数据集场景,利用ITerraExplorer接口进行线路全景建模、对地距离量测、障碍物及塔基地形三维展示，同时通过对线路路径修改，塔位移位、删改实现三维场景建模更新，所述三维场景建模模块5分别向二维选线模块2、计算校验模块4发出线路路径互动消息、三维联动消息。同时系统兼具线路路径修改，塔位移位、删改的功能。所述三维场景建模模块根据CAD三维拓扑模型,实时自动生成三维GIS场景,通过全局三场场景校验路径及塔位方案的合理性。
[0044]如图2所示，一种输电线路多窗口联动选线、排塔定位方法，包括以下步骤:
步骤S101，进行电网专题空间数据、输电设备属性参数、地形图、行政规划图、航飞获取
影像、DEM数据的采集，通过参数建模工具进行杆塔、绝缘子串的三维建模；
步骤S102，二维选线模块2通过建立矢量地理信息、设置障碍物缓冲半径，优选出若干条线路路径，在完成若干条路径的智能自动选线之后，手动选线优化路径，确定转角桩；步骤S103，根据步骤S102的选线成果，二维选线模块2对数字高程模型沿线路中心和风偏线进行离散化提取断面数据，并将断面数据实时发送给杆塔排位模块3(附图2中步骤S1031),；
步骤S104，杆塔排位模块3的杆塔排位采用两种工作方式:手工排塔和自动优化排位；手工排塔具体包括在指定桩位点手工插入、修改杆塔，并通过设定经济档距、增加跨越点、特殊地形强制立塔干预；自动优化排位包括根据杆塔使用条件、地形特征进行智能排塔定位；
步骤S105，在排塔定位的过程中，如发现立塔的线路路径不合理，则进行步骤S1032部分线路的修改后，进入步骤S103实时提取修改部分的断面数据；若未发现线位不合理的问题，则进入步骤S106 ；
步骤S106，在计算校验模块4中，根据平断面数据和杆塔排位结果进行力学计算、电气校验和金具调整配置，生成CAD三维拓拓扑模型，并将CAD三维拓扑数据实时提供给三维场景建模模块5 ；
步骤S107，根据计算校验模块4提供的CAD三维拓拓扑模型，三维场景建模模块5实时的进行线路全景建模、对地距离量测、障碍物及塔基地形三维展示，生成三维GIS场景校验路径及塔位方案的合理性；
步骤S108，用户结合全局的地形图、行政规划图和航飞获取影像校验路径方案的合理性，判断立塔限位是否合理，如发现立塔的线路路径不合理，(观察立塔线路与实际地理环境地形图，检查立塔的线路路径)则进行部分线路的修改后，进入步骤S103，若未发现线位不合理的问题，则进入步骤S109 ；
步骤S109，结合高分辨率的航飞获取影像、三维地形和交叉跨越物校验塔位方案的合理性，判断塔位是否合理(塔位设置的合理性不是本发明优化的内容，本实施例通过人工判断塔位的合理性，即人工查看三维场景建模模型与实际地理环境，检测塔位的合理性)，如发现塔位和塔型不合理，则返回步骤S104进行局部塔型塔位的修改，若未发现塔位不合理的问题，则进入步骤SllO结束选线定位；
步骤SI 10，选线定位结束。
[0045]最后，需要注意的是，以上列举的仅为本发明主流程的部分实施案例。显然，本发明不限于以上实施案例，还可以有如模块开发所依附的平台、模块功能、联动方式的变形。本领域的普通技术人员能从本发明公开的内容中直接导出或联想倒的所有变形，均应认为是本发明的保护范围。
[0046]其它未经详细说明的部分均为现有技术。
【权利要求】
1.一种输电线路多窗口联动选线、排塔定位系统，其特征在于:包括实时联动公共数据库(I)、二维选线模块(2)、杆塔排位模块(3)、计算校验模块(4)和三维场景建模模块(5)； 所述二维选线模块(2)、杆塔排位模块(3)、计算校验模块(4)、三维场景建模模块(5)依次顺序连接，所述二维选线模块(2)与三维场景建模模块(5)相连接，所述实时联动公共数据库(I)与二维选线模块(2)、杆塔排位模块(3)、计算校验模块(4)、三维场景建模模块(5)相连接，所述实时联动公共数据库(I)实时联动更新来自二维选线模块(2)、杆塔排位模块(3)、计算校验模 块(4)、三维场景建模模块(5)的数据信息； 所述二维选线模块(2)用于选取输电线线路路径，断面数据提取，确定转角桩； 所述杆塔排位模块(3)用于优化杆塔排位，将塔位坐标反馈消息发送给所述二维选线模块(2)，并与所述计算校验模块(4)进行塔型塔位联动消息交互； 所述计算校验模块(4)用于三维场景建模的校验，对塔型塔位数据信息进行校验调整，将塔型塔位调整的消息发送给所述杆塔排位模块(3); 所述三维场景建模模块(5)用于基于三维路径数据信息、塔型塔位信息的三维场景建模，与所述二维选线模块(2)进行路径调整的消息交互，同时，与所述计算校验模块(4)进行三维联动消息交互。
2.根据权利要求1所述的一种输电线路多窗口联动选线、排塔定位系统，其特征在于，二维选线模块(2)包括二维GIS选线窗口，杆塔排位模块(3)包括二维排塔定位窗口，计算校验模块(4)包括三维CAD计算校验窗口，三维场景建模模块(5)包括三维GIS展示窗口 ； 所述二维GIS选线窗口、二维排塔定位窗口、三维CAD计算校验窗口和三维GIS展示窗口在计算机多屏上同步或单独显示。
3.根据权利要求1所述的一种输电线路多窗口联动选线、排塔定位系统，其特征在于，所述二维选线模块(2)的线路路径数据片段修改时，所述修改的线路路径数据片段写入实时联动公共数据库(1)，同时，二维选线模块(2)将线路路径发生了修改的消息发送给三维场景建模模块(5 )，三维场景建模模块(5 )从实时联动公共数据库(I)中获取所述线路路径数据片段，并更新数据后，进行三维场景建模。
4.根据权利要求1所述的一种输电线路多窗口联动选线、排塔定位系统，其特征在于，所述二维选线模块(2)的断面数据片段进行修改时，所述修改的断面数据片段写入实时联动公共数据库(1)，同时，二维选线模块(2)发送断面数据片段发生了修改的消息到杆塔排位模块(3)，所述杆塔排位模块(3)从实时联动公共数据库(I)获取所述断面数据片段，进行杆塔重新排位后，将重新排位的杆塔排位数据存入实时联动公共数据库(1)，并同时发送杆塔排位消息到计算校验模块(4)，所述计算校验模块(4)从实时联动公共数据库(I)获取所述断面数据片段，进行塔型塔位计算校验，调整塔型塔位数据，将调整后的塔型塔位数据存入实时联动公共数据库(1)，同时，计算校验模块(4)发送塔型塔位调整消息到三维场景建模模块(5 )，所述三维场景建模模块(5 )从实时联动公共数据库(I)获取所述塔型塔位数据，并重新进行三维场景建模。
5.根据权利要求1所述的一种输电线路多窗口联动选线、排塔定位系统，其特征在于，所述杆塔排位模块(3)的塔位坐标修改时，所述修改的塔位坐标数据写入所述实时联动公共数据库(1)，同时发送塔位坐标数据修改的消息到二维选线模块(2)和计算校验模块(4)，所述二维选线模块(2)从实时联动公共数据库(I)获取所述修改的塔位坐标数据，进行二维选线，同时，所述计算校验模块(4)从实时联动公共数据库(I)获取所述塔位坐标数据，进行计算校验，对塔型塔位进行调整，将调整的塔型塔位数据写入实时联动公共数据库(1)，并发送塔型塔位调整的消息到三维场景建模模块(5)，所述三维场景建模模块(5)从实时联动公共数据库(I)获取调整后的塔型塔位数据，重新进行三维场景建模。
6.根据权利要求1所述的一种输电线路多窗口联动选线、排塔定位系统，其特征在于，所述二维选线模块(2)基于二维GIS 二次开发，进行手工选线和智能选线，通过在二维GIS中加载影像、矢量地图、现状电网、环境敏感地带及规划区，建立铁塔、基础、导线、绝缘子的费用模型，对二维空间信息进行识别、进行障碍物规避，生成费用最低的最优线路，同时根据选线成果实时从数字高程模型进行离散处理，用以提取线路中心和风偏线断面数据，分别向杆塔排位模块(3)、三维场景建模模块(5)发出断面数据提取消息、线路路径互动消肩、O
7.根据权利要求1所述的一种输电线路多窗口联动选线、排塔定位系统，其特征在于，所述杆塔排位模块(3)基于二维CAD 二次开发的杆塔排位系统进行杆塔排位，杆塔排位模块(3)进行杆塔排位具体包括:在指定桩位点手工插入、修改杆塔，通过设定经济档距、增加跨越点、特殊地形强制立塔进行干预，所述基于二维CAD 二次开发的杆塔排位系统根据杆塔使用条件、地形特征进行智能排塔定位，分别向二维选线模块(2)、计算校验模块(4)发出塔位坐标反馈消息、塔型塔位联动消息。
8.根据权利要求1所述的一种输电线路多窗口联动选线、排塔定位系统，其特征在于，所述计算校验模块(4)采用三维CAD 二次开发系统，通过集成张力弧垂计算、跳线计算安装、金具串调整、防振锤及间隔棒安装子模块，实现所述张力弧垂计算、跳线计算安装、金具串调整、防振锤及间隔棒安装子模块间计算结果的互动反馈，实现计算校验的一体化，同时依据计算校验的结果，所述计算校验模块(4)进行CAD三维场景的生成，分别向杆塔排位模块(3 )、三维场景建模模块(5 )发出塔型塔位联动消息、三维联动消息。
9.根据权利要求1所述的一种输电线路多窗口联动选线、排塔定位系统，其特征在于，所述三维场景建模模块(5)是采用三维GIS 二次开发的漫游展示系统，通过TerraBuilder创建的三维地形数据集场景，利用ITerraExplorer接口进行线路全景建模、对地距离量测、障碍物及塔基地形三维展示， 同时通过对线路路径修改，塔位移位、删改实现三维场景建模更新，所述三维场景建模模块(5)分别向二维选线模块(2)、计算校验模块(4)发出线路路径互动消息、三维联动消肩、O
10.一种输电线路多窗口联动选线、排塔定位方法，其特征在于，包括以下步骤: 步骤S101，进行电网专题空间数据、输电设备属性参数、地形图、行政规划图、航飞获取影像、DEM数据的采集，通过参数建模工具进行杆塔、绝缘子串的三维建模； 步骤S102，二维选线模块(2)通过建立矢量地理信息、设置障碍物缓冲半径，优选出若干条线路路径，在完成若干条路径的智能自动选线之后，手动选线优化路径，确定转角桩； 步骤S103，根据步骤S102的选线成果，二维选线模块(2)对数字高程模型沿线路中心和风偏线进行离散化提取断面数据，并将断面数据实时发送给杆塔排位模块(3)； 步骤S104，杆塔排位模块(3)的杆塔排位采用两种工作方式:手工排塔和自动优化排位；手工排塔具体包括在指定桩位点手工插入、修改杆塔，并通过设定经济档距、增加跨越点、特殊地形强制立塔干预；自动优化排位包括根据杆塔使用条件、地形特征进行智能排塔定位; 步骤S105，在排塔定位的过程中，如发现立塔的线路路径不合理，则进行部分线路的修改后，进入步骤S103实时提取修改部分的断面数据；若未发现线位不合理的问题，则进入步骤S106 ； 步骤S106，在计算校验模块(4)中，根据平断面数据和杆塔排位结果进行力学计算、电气校验和金具调整配置，生成CAD三维拓拓扑模型，并将CAD三维拓扑数据实时提供给三维场景建模模块(5)； 步骤S107，根据计算校验模块(4)提供的CAD三维拓拓扑模型，三维场景建模模块(5)实时的进行线路全景建模、对地距离量测、障碍物及塔基地形三维展示，生成三维GIS场景校验路径及塔位方案的合理性； 步骤S108，结合全局的地形图、行政规划图和航飞获取影像校验路径方案的合理性，判断立塔限位是否合理，如果立塔的线路路径不合理，则进行部分线路的修改后，进入步骤S103，若未发现线位不合理的问题，则进入步骤S109 ； 步骤S109，结合高分辨率的航飞获取影像、三维地形和交叉跨越物校验塔位方案的合理性，判断塔位是否合理，如发现塔位和塔型不合理，则返回步骤S104进行局部塔型塔位的修改，若未发现塔位不合理的问题，则进入步骤SllO结束选线定位； 步骤SI 10，选线定位结束。
【文档编号】G06F17/50GK104008241SQ201410224749
【公开日】2014年8月27日 申请日期:2014年5月27日 优先权日:2014年5月27日
【发明者】张瑞永, 赵新宇, 孙纯军, 陶青松, 张瑞龙, 姚成, 马军, 赵纪倩, 奚海波, 崔君瑞 申请人:江苏省电力设计院