一种输电杆塔的自动建模方法、装置、设备及介质与流程

1.本技术涉及电网技术领域，尤其涉及一种输电杆塔的自动建模方法、装置、设备及介质。


背景技术：

2.当前输电杆塔的结构设计模型主要采用二维的设计图来描述，其主要通过设计人员人工绘制而成。当需要根据现场情况更改输电杆塔的局部方案时，即使是一根支撑梁的变动，都会引发输电杆塔内一连串的相关联变动，需要更改大量的相关联的设计图。设计人员在对设计图进行修改时，需要找齐变动部位的所有相关联变动。而通过人工的方式修改设计图，工作量无疑是巨大的，不仅效率低，还有可能因为遗漏相关联变动而影响设计图的修改。


技术实现要素：

3.本技术提供了一种输电杆塔的自动建模方法、装置、设备及介质，能够在对输电杆塔的结构进行修改时，快速找齐输电杆塔上的所有相关联变动并生成相应的输电杆塔模型，不仅能够提高修改效率，还能保证生成的输电杆塔模型的准确度。
4.为了实现上述目的，本技术采用如下技术方案：
5.第一方面，本技术提供了一种输电杆塔的自动建模方法，包括：
6.获取输电杆塔的初始参数集，以及获取待修改参数；
7.确定所述待修改参数在所述初始参数集中的第一关联参数；
8.基于关联规则，在根据所述待修改参数对所述第一关联参数进行修改后，确定第二关联参数；
9.根据所述待修改参数和所述第二关联参数，确定输电杆塔的当前参数集；
10.基于所述当前参数集，建立所述输电杆塔的模型。
11.根据本技术第一方面的一种能够实现的方式，所述确定所述待修改参数在所述初始参数集中的第一关联参数，包括：
12.查询本地数据库，获取所述输电杆塔的参数关联数据；
13.基于所述参数关联数据，确定所述待修改参数在所述初始参数集中的第一关联参数。
14.根据本技术第一方面的一种能够实现的方式，所述基于所述当前参数集，建立所述输电杆塔的模型，包括：
15.设定模型的坐标原点，并基于所述坐标原点确定所述模型上各节点的三维极坐标后，构建坐标集，其中，所述模型上各节点与所述当前参数集中的参数一一映射；
16.基于所述坐标集建立所述输电杆塔的模型。
17.根据本技术第一方面的一种能够实现的方式，所述建立所述输电杆塔的模型之后，还包括：
18.计算所述模型上各节点的承受力；
19.将承受力大于第一承受力的节点确定为第一节点；
20.根据所述第一节点确定对应的第二节点，并在所述第一节点和所述第二节点之间增加支撑梁。
21.根据本技术第一方面的一种能够实现的方式，所述建立所述输电杆塔的模型之后，还包括：
22.计算所述模型上各支撑梁两端节点的承受力；
23.将两端节点的承受力均小于第二承受力的支撑梁去掉。
24.第二方面，本技术提供了一种输电杆塔的自动建模装置，包括：
25.参数获取模块，用于获取输电杆塔的初始参数集，以及获取待修改参数；
26.第一关联参数确定模块，用于确定所述待修改参数在所述初始参数集中的第一关联参数；
27.第二关联参数确定模块，用于基于关联规则，在根据所述待修改参数对所述第一关联参数进行修改后，确定第二关联参数；
28.当前参数集确定模块，用于根据所述待修改参数和所述第二关联参数，确定输电杆塔的当前参数集；
29.模型建立模块，用于基于所述当前参数集，建立所述输电杆塔的模型。
30.第三方面，本技术实施例提供一种电子设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并能在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述任意一项输电杆塔的自动建模的步骤。
31.第四方面，本技术实施例提供一种存储介质，所述存储介质中存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时上述任意一项输电杆塔的自动建模的步骤。
32.综上所述，与现有技术相比，本技术实施例提供的技术方案带来的有益效果至少包括：
33.1、本技术实施例能够在对输电杆塔的结构进行修改时，快速找齐输电杆塔上的所有相关联变动并生成相应的输电杆塔模型，不仅能够提高修改效率，还能保证生成的输电杆塔模型的准确度；
34.2、本技术实施例能够通过判断输电杆塔上各节点的受力情况来适当增加输电杆塔上的支撑梁从而提高输电杆塔的稳定性；
35.3、本技术实施例通过判断输电杆塔上支撑梁对应节点的受力情况来确定不必要的支撑连，再通过减少不必要的支撑梁来减少输电杆塔的整体造价成本。
附图说明
36.图1为本技术第一个较优选实施例提供的输电杆塔的自动建模方法的流程示意图；
37.图2为本技术第二个较优选实施例提供的输电杆塔的自动建模方法的流程示意图；
38.图3为本技术第三个较优选实施例提供的输电杆塔的自动建模方法的流程示意图；
39.图4为本技术第四个较优选实施例提供的输电杆塔的自动建模装置的结构框图。
具体实施方式
40.为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
41.本技术的说明书和权利要求书中的术语“包括”以及它的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
42.本技术实施例中术语“第一”“第二”等字样用于对作用和功能基本相同的相同项或相似项进行区分，应理解，“第一”、“第二”、“第n”之间不具有逻辑或时序上的依赖关系，也不对数量和执行顺序进行限定。
43.图1所示为本技术第一个较优选实施例提供的一种输电杆塔的自动建模方法的流程示意图。
44.如图1所示，所述方法包括：
45.s10、获取输电杆塔的初始参数集，以及获取待修改参数；
46.具体地，初始参数集指的是构成输电杆塔的所有参数的集合，每个参数都对应有参数值，同类型输电杆塔的参数集是具有统一规格的；在需要根据现场情况更改输电杆塔的局部方案时可以通过用户端的输入来确定待修改参数集中待修改参数的参数值。比如需要对输电杆塔的塔头进行修改时，待修改参数集可以为：1、平口交叉点高；2、下曲臂高；3、上曲臂高；4、横担高度；5、横担下梁上凸；6、横担上梁下凹；7、地线支架高；8、节点间距；9、上曲臂外侧距离；10、上曲臂内侧距离；11、地线支架内侧宽；12、地线支架外侧宽；13、地线支架顶点内侧距离；14、地线盖板宽；15、导线横担长；16、地线横担鸭嘴宽；17、地线支架侧面宽；18、上曲臂侧面宽；19、下曲臂侧面宽；20、横担侧面宽。
47.s11、确定所述待修改参数在所述初始参数集中的第一关联参数；
48.其中，第一关联参数在这里可以理解为参数值未修改的关联参数。
49.在一实施例中，通过查询本地数据库来获取所述输电杆塔的参数关联数据，从而基于所述参数关联数据，确定所述待修改参数在所述初始参数集中的第一关联参数；
50.具体地，参数关联数据存储于本地服务器中，参数关联数据可以看成一个表格，可以根据用户输入的待修改参数从表格中查找到对应的关联参数，修改某一参数的参数值时，参数值也会随之发生变化的参数即为该参数的关联参数。
51.s12、基于关联规则，在根据所述待修改参数对所述第一关联参数进行修改后，确定第二关联参数；
52.其中，第二关联参数在这里可以理解为参数值修改后的关联参数。
53.具体地，关联规则可以是几何关系算式，可以根据待修改参数修改后的参数值通过几何关系算式确定关联参数修改后的参数值，也就是第二关联参数。第一关联参数为修改前的关联参数，第二关联参数为参数值修改后的关联参数。例如，几何关系算式为a＝kb，
其中,a 为待修改参数的参数值，b为待修改参数的一关联参数的参数值，k为常数，k可以根据实际情况进行设定。
54.s13、根据所述待修改参数和所述第二关联参数，确定输电杆塔的当前参数集；
55.s14、基于所述当前参数集，建立所述输电杆塔的模型。
56.具体地，当前参数集指的是对初始参数集中的参数的参数值进行修改后得到的。
57.在一实施例中，设定模型的坐标原点，并基于所述坐标原点确定所述模型上各节点的三维极坐标后，构建坐标集，其中，所述模型上各节点与所述当前参数集中的参数一一映射；基于所述坐标集建立所述输电杆塔的模型。
58.其中，当前参数集中的参数对应输电杆塔模型上的两个节点。
59.具体地，可以随机将输电杆塔上某一节点设为三维坐标原点，从三维坐标原点开始，一个一个地计算输电杆塔上各节点的三维直角坐标。比如坐标原点对应的其中一个参数为d，那么就可以通过两点间的直线距离计算公式来确定该参数对应的另一个节点的三维直角坐标(x1,y1,z1)，其中，(x2,y2,z2)可以是坐标原点，可以通过这样一一计算从而确定输电杆塔上所有节点的三维直角坐标，最后再通过三维极坐标和三维直角坐标的转换公式将输电杆塔上各节点的三维直角坐标转化为三维极坐标，基于输电杆塔上全部节点的三维极坐标构建坐标集，最后再基于所述坐标集生成输电杆塔的模型，其中，将三维直角坐标转化为三维极坐标的转换公式为：
[0060][0061]
在本实施例中，在对输电杆塔的结构进行修改时，能够快速找齐输电杆塔上的所有相关联变动并生成相应的输电杆塔模型，不仅能够提高修改效率，还能保证生成的输电杆塔模型的准确度。
[0062]
发明人在实施本技术的过程中发现：当参数的数值发生改变时，输电杆塔的整体重量也会随之变化，若修改后的输电杆塔的重量是增加的，那么输电杆塔上各个节点的受力也会随之增加，这可能会对输电杆塔的稳定性造成影响。
[0063]
为了保证输电杆塔的稳定性，图2是本技术的第二个示较优选实施例提供的一种输电杆塔的自动建模方法，其是在图1所示的第一个较优选实施例中作进一步改进，所述方法的主要步骤描述如下：
[0064]
s20、获取输电杆塔的初始参数集，以及获取待修改参数；
[0065]
在本实施例中，步骤s20与上述实施例中步骤s10类似，在此不多赘述。
[0066]
s21、确定所述待修改参数在所述初始参数集中的第一关联参数；
[0067]
在本实施例中，步骤s21与上述实施例中步骤s11类似，在此不多赘述。
[0068]
s22、基于关联规则，在根据所述待修改参数对所述第一关联参数进行修改后，确定第二关联参数；
[0069]
在本实施例中，步骤s22与上述实施例中步骤s12类似，在此不多赘述。
[0070]
s23、根据所述待修改参数和所述第二关联参数，确定输电杆塔的当前参数集；
[0071]
在本实施例中，步骤s23与上述实施例中步骤s13类似，在此不多赘述。
[0072]
s24、基于所述当前参数集，建立所述输电杆塔的模型；
[0073]
在本实施例中，步骤s24与上述实施例中步骤s14类似，在此不多赘述。
[0074]
s25、计算所述模型上各节点的承受力；
[0075]
其中，所述模型上各节点的承受力可以采用结构有限元杆梁单元模型的方法来计算。
[0076]
s26、将承受力大于第一承受力的节点确定为第一节点；
[0077]
其中，第一承受力可以理解为超出节点承受范围的力，各节点的第一承受力可以根据人工经验进行设定。
[0078]
s27、根据所述第一节点确定对应的第二节点，并在所述第一节点和所述第二节点之间增加支撑梁。
[0079]
其中，第二节点可以是第一节点在同一高度下的对角节点，由于第一节点通常处于对称结构当中，所以可以通过找到第一节点的对角节点来确定第二节点。
[0080]
具体地，当节点上的承受力超出第一承受力时会对输电杆塔的稳定性造成影响，可以通过在该节点与该节点的对角节点之间增加支撑梁来减小节点上实际承受的力。
[0081]
本技术实施例通过判断输电杆塔上各节点的受力情况来适当增加输电杆塔上的支撑梁从而提高输电杆塔的稳定性。
[0082]
发明人在实施本技术的过程中还发现：输电杆塔上的部分支撑梁是不必要的，而过多的支撑梁也会增加输电杆塔的造价成本。
[0083]
为了降低输电杆塔的造价成本，图3是本技术的第三个示较优选实施例提供的一种输电杆塔的自动建模方法，其是在图1所示的第一个较优选实施例中作进一步改进，所述方法的主要步骤描述如下：
[0084]
s30、获取输电杆塔的初始参数集，以及获取待修改参数；
[0085]
在本实施例中，步骤s30与上述实施例中步骤s10类似，在此不多赘述。
[0086]
s31、确定所述待修改参数在所述初始参数集中的第一关联参数；
[0087]
在本实施例中，步骤s31与上述实施例中步骤s11类似，在此不多赘述。
[0088]
s32、基于关联规则，在根据所述待修改参数对所述第一关联参数进行修改后，确定第二关联参数；
[0089]
在本实施例中，步骤s32与上述实施例中步骤s12类似，在此不多赘述。
[0090]
s33、根据所述待修改参数和所述第二关联参数，确定输电杆塔的当前参数集；
[0091]
在本实施例中，步骤s33与上述实施例中步骤s13类似，在此不多赘述。
[0092]
s34、基于所述当前参数集，建立所述输电杆塔的模型；
[0093]
在本实施例中，步骤s34与上述实施例中步骤s14类似，在此不多赘述。
[0094]
s35、计算所述模型上各支撑梁两端节点的承受力；
[0095]
其中，输电杆塔上有很多的支撑梁，这些支撑梁能够起到稳定输电杆塔的作用，但是输电杆塔上部分支撑梁是多余，可以将输电杆塔上多余的支撑梁去除，从而减少输电杆塔的整体造价成本。
[0096]
具体地，可以找到输电杆塔上的所有支撑梁，再采用结构有限元杆梁单元模型的方法来计算支撑梁两端节点上的承受力。
[0097]
s36、将两端节点的承受力均小于第二承受力的支撑梁去掉。
[0098]
其中，第二承受力是通过人工经验进行设定的，当支撑梁两端节点的承受力均小于第二承受力时，可以认为这两个节点之间无需支撑梁来支撑，这些节点之间的支撑梁是可以去掉的。
[0099]
在本实施例中，生成输电杆塔模型之后，采用结构有限元杆梁单元模型的方法来计算所述模型上全部支撑梁两端节点的受力情况来判断这两个节点之间是否需要支撑梁，通过减少不必要的支撑梁来减少输电杆塔的整体造价成本。
[0100]
图4所示为本技术第四个较优选实施例提供的一种输电杆塔的自动建模装置，该装置与上述实施例中的方法一一对应，所述装置包括：
[0101]
参数获取模块401，用于获取输电杆塔的初始参数集，以及获取待修改参数；
[0102]
第一关联参数确定模块402，用于确定所述待修改参数在所述初始参数集中的第一关联参数；
[0103]
第二关联参数确定模块403，用于基于关联规则，在根据所述待修改参数对所述第一关联参数进行修改后，确定第二关联参数；
[0104]
当前参数集确定模块404，用于根据所述待修改参数和所述第二关联参数，确定输电杆塔的当前参数集；
[0105]
模型建立模块405，用于基于所述当前参数集，建立所述输电杆塔的模型。
[0106]
在一实施例中，所述第一关联参数确定模块402具体包括：
[0107]
参数关联数据获取单元，用于查询本地数据库，获取所述输电杆塔的参数关联数据；
[0108]
第一关联参数确定单元，用于基于所述参数关联数据，确定所述待修改参数在所述初始参数集中的第一关联参数。
[0109]
在一实施例中，所述模型建立模块405具体包括：
[0110]
坐标集构建单元，用于设定模型的坐标原点，并在基于所述坐标原点确定所述当前参数集中各参数对应节点的三维极坐标后，构建坐标集；
[0111]
模型建立单元，用于基于所述坐标集建立所述输电杆塔的模型。
[0112]
在一实施例中，所述输电杆塔的自动建模装置还包括：
[0113]
节点承受力计算模块，用于计算所述模型上各节点的承受力；
[0114]
新模型形成模块，用于在节点的承受力大于第一承受力时，在该节点与该节点的对角节点之间增加支撑梁，以形成新的模型。
[0115]
在一实施例中，所述输电杆塔的自动建模装置还包括：
[0116]
节点承受力计算模块，用于计算所述模型上各支撑梁两端节点的承受力；
[0117]
新模型形成模块，用于在支撑梁两端节点的承受力均小于第二承受力时，将该支撑梁的去掉，以形成新的模型。
[0118]
第五个较优选实施例中提供了一种电子设备，具体为计算机设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并能在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述任意一项的输电杆塔的自动建模方法的步骤。
[0119]
第六个较优选实施例中提供了一种存储介质，具体为计算机可读存储介质，所述存储介质中存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时上述任意一项的输电杆塔的自动建模方法的步骤。
[0120]
以上所述是本技术的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本技术的保护范围。
[0121]
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、rom(read-only memory，只读存储记忆体)或ram(random access memory，随机存储记忆体)等。