一种输电线路杆塔的受力分析方法及装置与流程

本技术涉及输电线路，更具体的说，是涉及一种输电线路杆塔的受力分析方法及装置。

背景技术：

1、随着电力技术的发展，输电线路遍及全国，在电力供应中发挥着不可或缺的作用。杆塔是输电线路的重要部分，起到支撑线路或防止线路与其他导体接触产生接地故障，保障电能安全、可靠的传输给下级用户。一些地带因其地理位置以及气候天气影响，会加速输电杆塔杆件的锈蚀、老化，轻则导致杆塔弯曲形变，重则断线甚至倒塔。

2、目前，在杆塔荷载信息提取方面，目前均以杆塔设计使用条件为分析依据，不能满足短时极端条件下对杆塔受力分析的实时性要求。

技术实现思路

1、鉴于上述问题，本技术提供了一种输电线路杆塔的受力分析方法及装置，以满足短时极端条件下对杆塔受力分析的实时性要求。

2、为了实现上述目的，现提出具体方案如下：

3、一种输电线路杆塔的受力分析方法，包括：

4、获取杆塔架空线路的电网信息模型和数字高程模型；

5、基于所述电网信息模型，确定所述杆塔架空线路的每基杆塔的模型信息和参数信息；

6、解析所述数字高程模型，获取所述杆塔架空线路的地理信息；

7、基于所述地理信息、每基杆塔的模型信息和该基杆塔参数信息，生成该基杆塔的杆塔荷载信息；

8、针对每基杆塔，根据与所述杆塔最近的微气象站的实时气象数据，以及所述杆塔的杆塔荷载信息，对所述杆塔进行受力分析，得到受力分析结果。

9、可选的，基于所述电网信息模型，确定所述杆塔架空线路的每基杆塔的模型信息和参数信息，包括：

10、解析所述电网信息模型，获得项目cbm文件；

11、获取所述项目cbm文件中的导体组cbm文件及塔串组cbm文件；

12、对所述塔串组cbm文件遍历得到杆塔cbm文件，并以预设关键字对所述杆塔cbm文件进行索引得到杆塔开发物理模型文件；

13、从所述杆塔开发物理模型文件中提取杆塔几何模型文件；

14、从所述杆塔几何模型文件中获取杆塔信息文件，并解析所述杆塔信息文件得到所述杆塔架空线路上每基杆塔的模型信息；

15、根据所述塔串组cbm文件以及所述导体组cbm文件，获取所述杆塔架空线路上每基杆塔的参数信息。

16、可选的，获取所述项目cbm文件中的塔串组cbm文件，包括：

17、对所述项目cbm文件进行第一级索引，得到线路分段cbm文件；

18、对所述分段记录进行第二级索引，得到耐张段cbm文件；

19、对所述耐张段cbm文件进行第三级索引，得到塔串组cbm文件。

20、可选的，解析所述数字高程模型，获取所述杆塔架空线路的地理信息，包括：

21、解析所述数字高程模型，得到数字高程模型文件；

22、以所述数字高程模型文件的所述杆塔架空线路的塔基的中心坐标作为原点，提取在所述塔基周边的地形栅格的像素值；

23、根据所述地形栅格的像素值，采用拟合曲面法计算在所述塔基周边的地形的坡度和坡向；

24、基于在所述塔基周边的地形的坡度和坡向，生成所述杆塔架空线路的各基杆塔的地形类别和粗糙度类别；

25、将所述地形类别和所述粗糙度类别作为所述杆塔架空线路的地理信息。

26、可选的，所述针对每基杆塔，根据与所述杆塔最近的微气象站的实时气象数据，以及所述杆塔的杆塔荷载信息，对所述杆塔进行受力分析，得到受力分析结果，包括：

27、通过kafka数据推送服务实时更新预设气象网格数据库中的每个微气象站的气象数据，每个微气象站的气象数据包括该个微气象站的小时内最高气温、小时内极大风速以及小时内极大风向；

28、针对每基杆塔，根据所述杆塔的坐标信息，确定与所述杆塔最近的微气象站的目标基站编号，并确定与所述杆塔的所述目标基站编号对应的目标气象数据；

29、通过websocket协议将各基杆塔各自的所述杆塔荷载信息，以及各基杆塔各自对应的目标气象数据推送至受力分析模块，以供所述受力分析模块根据每基杆塔的目标气象数据，以及该基杆塔的杆塔荷载信息进行受力分析，得到受力分析结果。

30、可选的，该方法还包括：

31、从所述杆塔开发物理模型文件中提取属性描述文件，所述属性描述文件包含每基杆塔的编号信息及顺序信息；

32、将各基杆塔的编号信息、各基杆塔的顺序信息、各基杆塔的杆塔荷载信息以及各基杆塔各自的所述目标基站编号加入至所述预设气象网格数据库。

33、一种输电线路杆塔的受力分析装置，包括：

34、模型获取单元，用于获取杆塔架空线路的电网信息模型和数字高程模型；

35、杆塔信息确定单元，用于基于所述电网信息模型，确定所述杆塔架空线路的每基杆塔的模型信息和参数信息；

36、地理信息获取单元，用于解析所述数字高程模型，获取所述杆塔架空线路的地理信息；

37、杆塔荷载信息生成单元，用于基于所述地理信息、每基杆塔的模型信息和该基杆塔的参数信息，生成该基杆塔的杆塔荷载信息；

38、受力分析单元，用于针对每基杆塔，根据与所述杆塔最近的微气象站的实时气象数据，以及所述杆塔的杆塔荷载信息，对所述杆塔进行受力分析，得到受力分析结果。

39、可选的，所述杆塔信息确定单元，包括：

40、电网信息模型解析单元，用于解析所述电网信息模型，获得项目cbm文件；

41、文件获取单元，用于获取所述项目cbm文件中的导体组cbm文件及塔串组cbm文件；

42、物理模型文件获取单元，用于对所述塔串组cbm文件遍历得到杆塔cbm文件，并以预设关键字对所述杆塔cbm文件进行索引得到杆塔开发物理模型文件；

43、杆塔几何模型文件提取单元，用于从所述杆塔开发物理模型文件中提取杆塔几何模型文件；

44、模型信息获取单元，用于从所述杆塔几何模型文件中获取杆塔信息文件，并解析所述杆塔信息文件得到所述杆塔架空线路上每基杆塔的模型信息；

45、参数信息获取单元，用于根据所述塔串组cbm文件以及所述导体组cbm文件，获取所述杆塔架空线路上每基杆塔的参数信息。

46、可选的，所述文件获取单元，包括：

47、第一文件获取子单元，用于对所述项目cbm文件进行第一级索引，得到线路分段cbm文件；

48、第二文件获取子单元，用于对所述分段记录进行第二级索引，得到耐张段cbm文件；

49、第三文件获取子单元，用于对所述耐张段cbm文件进行第三级索引，得到塔串组cbm文件。

50、可选的，所述地理信息获取单元，包括：

51、第一地理信息获取子单元，用于解析所述数字高程模型，得到数字高程模型文件；

52、第二地理信息获取子单元，用于以所述数字高程模型文件的所述杆塔架空线路的塔基的中心坐标作为原点，提取在所述塔基周边的地形栅格的像素值；

53、第三地理信息获取子单元，用于根据所述地形栅格的像素值，采用拟合曲面法计算在所述塔基周边的地形的坡度和坡向；

54、第四地理信息获取子单元，用于基于在所述塔基周边的地形的坡度和坡向，生成所述杆塔架空线路的各基杆塔的地形类别和粗糙度类别；

55、第五地理信息获取子单元，用于将所述地形类别和所述粗糙度类别作为所述杆塔架空线路的地理信息。

56、可选的，所述受力分析单元，包括：

57、第一受力分析子单元，用于通过kafka数据推送服务实时更新预设气象网格数据库中的每个微气象站的气象数据，每个微气象站的气象数据包括该个微气象站的小时内最高气温、小时内极大风速以及小时内极大风向；

58、第二受力分析子单元，用于针对每基杆塔，根据所述杆塔的坐标信息，确定与所述杆塔最近的微气象站的目标基站编号，并确定与所述杆塔的所述目标基站编号对应的目标气象数据；

59、第三受力分析子单元，用于通过websocket协议将各基杆塔各自的所述杆塔荷载信息，以及各基杆塔各自对应的目标气象数据推送至受力分析模块，以供所述受力分析模块根据每基杆塔的目标气象数据，以及该基杆塔的杆塔荷载信息进行受力分析，得到受力分析结果。

60、可选的，该装置还包括：

61、编号顺序信息提取单元，用于从所述杆塔开发物理模型文件中提取属性描述文件，所述属性描述文件包含每基杆塔的编号信息及顺序信息；

62、入库单元，用于将各基杆塔的编号信息、各基杆塔的顺序信息、各基杆塔的杆塔荷载信息以及各基杆塔各自的所述目标基站编号加入至所述预设气象网格数据库。

63、借由上述技术方案，本技术通过获取杆塔架空线路的电网信息模型和数字高程模型，基于所述电网信息模型，确定所述杆塔架空线路的每基杆塔的模型信息和参数信息，解析所述数字高程模型，获取所述杆塔架空线路的地理信息，基于所述地理信息、每基杆塔的模型信息和该基杆塔参数信息，生成该基杆塔的杆塔荷载信息，针对每基杆塔，根据与所述杆塔最近的微气象站的实时气象数据，以及所述杆塔的杆塔荷载信息，对所述杆塔进行受力分析，得到受力分析结果。由此可见，一方面能够实现短时极端天气和极端运行条件对杆塔受力的实时分析，另一方面能够实现海量杆塔数据自动化提取分析和多线程异步处理。