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CN112035983A - 一种基于三维实景的城市中压电网规划设计平台 - Google Patents

一种基于三维实景的城市中压电网规划设计平台 Download PDF

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Publication number
CN112035983A
CN112035983A CN202010502391.2A CN202010502391A CN112035983A CN 112035983 A CN112035983 A CN 112035983A CN 202010502391 A CN202010502391 A CN 202010502391A CN 112035983 A CN112035983 A CN 112035983A
Authority
CN
China
Prior art keywords
dimensional
design
data
platform
line
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202010502391.2A
Other languages
English (en)
Inventor
黄宇
周菊根
邱凯峰
喻庆
傅亚玲
汪洋
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Xinyu Power Supply Branch Of State Grid Jiangxi Electric Power Co ltd
State Grid Corp of China SGCC
Original Assignee
Xinyu Power Supply Branch Of State Grid Jiangxi Electric Power Co ltd
State Grid Corp of China SGCC
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Xinyu Power Supply Branch Of State Grid Jiangxi Electric Power Co ltd, State Grid Corp of China SGCC filed Critical Xinyu Power Supply Branch Of State Grid Jiangxi Electric Power Co ltd
Priority to CN202010502391.2A priority Critical patent/CN112035983A/zh
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    • G06F30/18Network design, e.g. design based on topological or interconnect aspects of utility systems, piping, heating ventilation air conditioning [HVAC] or cabling
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Abstract

本发明涉及电网规划领域,尤其基于一种基于三维实景的城市中压电网规划设计平台。该平台实现了对配电工程全设计周期的线路设计、以及设计过程、成果的三维可视化显示,该平台还包括三维实景线路设计、电缆三维设计、三维距离校验、杆塔模型解析、空间分析功能。本发明具有以下有益效果:整合现有各类资源,推进信息化管理和数据共享;服务于电力规划设计一体化业务,提高工作效率;集成各业务环节,实现整体业务流程与内容的协同和贯通;集成应用研究工具,提升规划设计技术含量,实现精益化规划设计。

Description

一种基于三维实景的城市中压电网规划设计平台
技术领域
本发明涉及电网规划领域,尤其基于一种基于三维实景的城市中压电网规划设计平台。
背景技术
目前基于二维图纸的传统规划方式,使规划人员无法掌握现场情况,无法面面俱到的深入现场,导致规划与现场背离,规划立项不合理。规划与可研、初设环节衔接不紧密,致使规划项目常常发生不同程度的变化,使投资效益地下,甚至造成巨大得低效无效投资。三维技术与中压电网规划的结合是电网规划领域的一大探索性的创新,它取代了传统的静态单向设计流程,实现动态交互的三维规划,对提高线路选线、路径优化、优化排位、辅助方案决策的效率和质量有非常明显的帮助,加快推进数据资源的积累和经验汇集的同时为规划设计人员提供了基础数据、工程数据、设计成果等大量数据共享服务,减少搜资实际,缩短设计周期,提高设计精度。
本发明一种基于三维实景的城市中压电网规划设计平台基于三维建模技术,充分利用对空间数据、三维模型数据、设备资产台账数据、社会经济数据、负荷信息等多源多种类数据的有效整合,将电力工程设计融入到电网规划中,方便规划人员能够直观的进行规划设计,使规划投资更精准,电网效益更显著。
发明内容
针对传统二维图纸规划设计不足,本发明提供一种基于三维实景的城市中压电网规划设计平台,提高电网规划的效率和精确度。
一种基于三维实景的城市中压电网规划设计平台,该平台实现了对配电工程全设计周期的线路设计、以及设计过程、成果的三维可视化显示,该平台还包括三维实景线路设计、电缆三维设计、三维距离校验、杆塔模型解析、空间分析功能。
该平台还包括配电线路设计功能,配电线路设计功能实现了架空线路三维设计;通过配电设计模块,增加配电线路倾斜摄影数据,将三维设计全面应用于20kV及以下配电架空线路工程;以工程项目为单位进行工程信息录入、工程资料整理,通过多方案路径比选进行选线,结合数字化定位进行架空三维排杆,通过各项电气约束条件进行电气安全距离校验;
实现功能包括:一键还原地物管线信息;底图获取:集成多源地理信息数据,内容包括但不限于航拍正交摄影、倾斜摄影数据,来自于Google、天地图的卫星图,将其按坐标形式加载到平台,作为平台地理信息可视化的基础;
三维标绘:支持以“对话列表”形式在三维场景中手动添加点、线、面等对象,包括三维图形、文字、照片、视频,并提供地物的查询、编辑、删除操作;能将三维族库模型基本信息与平台中的地物信息自动关联,支持在三维场景中,通过鼠标点击的形式查看标绘地物基本信息;支持标绘地物选择任意坐标系,导出dwg图形格式;俯视图下可导出dwg二维图形,其它视图采用屏幕截图的方式导出图片;
实现功能包括:线路路径设计;路径绘制:支持在三维场景中,通过人工指定线路路径起点、终点和转角点,并将相关定点自动连线;允许在场景中手动调整定点位置,并实时显示线路与地表建筑物间水平距离;支持在同一场景中绘制、保存多条线路路径方案,可选择显示单条或多条路径;
路径与安全距离判断:通过点击“指定选项”,能在作业界面中高亮显示“与地物间不符合水平安全距离要求的路径段”和“交叉跨越或穿越路径段”,并有相应文字描述相应内容;
路径方案比选:通过点击“指定选项”,以列表显示各路径方案的对比指标参数,能通过系统判断给出建议方案;
实现功能包括:杆塔排位;
自动排塔:能自动判据线路路径的终端和转角位置,支持以“对话列表”形式按指定条件选择杆塔模块,并自动匹配选择模块至三维设计场景中;能按照给定的耐张段长度、档距以及杆塔模块类型,沿线路路径进行自动杆塔排位;
手动排塔:支持在三维设计界面、平断面二维设计界面中,通过人工点击指定位置弹出“杆塔模块选择对话框”,并将按指定条件选择的杆塔模块自动匹配至指定位置;支持在三维设计界面、平断面二维设计界面中人工调整杆塔位置;
手动设置架空开关装置:支持在三维设计界面、平断面二维设计界面中,通过人工点击指定位置弹出“开关装置模块选择对话框”,并将按指定条件选择的开关装置模块自动匹配至指定位置;支持在三维设计界面、平断面二维设计界面中人工调整开关装置位置;
导线布置:能根据杆塔位置,结合导线选型,进行自动或手动导线连接,线路、导线相关数据可根据规范相关内容进行自动判定是否满足要求,如不满足要求进行自动预警;能将插入的绝缘子模块、拉线模块等按线路走向自动调整角度;
跳线绘制:支持在三维设计界面中,通过点击指定位置将各点按三维空间连线,并可手动调整连线弧度;
平断面设计:能根据三维线路设计类内容自动生成满足配网设计要求的线路平断面;支持在设计界面中同时显示三维设计和二维平断面设计界面,在任一界面中进行线路设计调整,另一界面实时显示调整内容;
信息标绘:能自动关联三维族库模型基本信息并在设计界面中支持“选择显示”;能按指定要求自动生成杆塔排序、线路名称等与线路设计相关信息,支持手动调整、修改;支持手动标注线路相关尺寸;
交叉跨越校核:实现导线对地、对交叉地物安全距离检查,不符合要求的用不同颜色标识,并有相关信息显示;对杆塔的水平档距、垂直档距和转角度数等使用条件进行校验,对不符合要求的用不同颜色标识,并有相关信息显示;
实现功能包括:三维展示;实现三维模型,在整体三维设计界面下具备细节放大功能,能抓取三维图中任意一点旋转查看。
该平台还包括电缆线路三维设计功能,通过结合城市电网规划和现场资料,实现20kV及以下电缆线路设计功能,完成对电缆路径规划、地物导入、地下管线还原;通过节点选取、路径比选完成电缆自动布线;通过地下管线安全距离约束条件进行管线碰撞检查,完成地下管线的可视化设计;
实现功能包括:一键还原地物管线信息;
底图获取:平台集成多源地理信息数据,内容包括但不限于航拍正交摄影、倾斜摄影数据,来自于Google、天地图的卫星图,将其按坐标形式加载到三维平台,作为平台地理信息可视化的基础;
电缆数据:可对地下管线物探成果提供的管线节点坐标和管线埋深数据自动转化为WGS84坐标节点,按管线节点属性自动将相应的三维模型族库图形导入平台,在平台中按管线直径、轮廓自动形成三维线路连接相关节点,生成地下管线三维图形,并对不同专业管线进行碰撞检查和提醒;将地下管线物探成果提供的道路节点坐标自动转化为WGS84坐标节点,在平台中自动形成道路轮廓,并显示道路功能分区;
三维标绘:支持以“对话列表”形式在三维场景中手动添加点、线、面等对象,并提供地物的查询、编辑、删除操作;能将三维族库模型基本信息与平台中的地物信息自动关联,支持在三维场景中,通过鼠标点击的形式查看标绘地物基本信息;支持标绘地物选择任意坐标系,导出dwg图形格式;
实现功能包括:电缆路径设计;
路径绘制:支持在三维场景中,通过人工指定或APP移动数据导入确定线路路径起点、终点和转角点,并将相关定点自动连线;允许在场景中手动调整定点位置,并实时显示线路与地表建筑物间水平距离;支持在同一场景中绘制、保存多条线路路径方案,可选择显示单条或多条路径;
路径与安全距离判断:通过点击“指定选项”,能在作业界面中高亮显示“与地物间不符合水平安全距离要求的路径段”和“交叉跨越或穿越路径段”,并有相应文字描述相应内容;
路径方案比选:通过点击“指定选项”,以列表显示各路径方案的对比指标参数,能通过系统判断给出建议方案;
实现功能包括:电缆走廊设计;
手动布置工井:支持在三维设计界面、二维设计界面中,通过人工点击指定位置弹出“工井模块选择对话框”,并将按指定条件选择的工井模块自动匹配至指定位置;支持在三维设计界面、二维设计界面中人工调整工井位置;
电缆走廊布置:能根据工井位置,结合电缆走廊三维模块选择,进行自动或手动线路连接,线路相关数据可根据规范相关内容进行自动判定是否满足要求,如不满足要求进行自动预警;支持手动纵向、横向调整排管弧度;
信息标绘:能自动关联三维族库模型基本信息并在设计界面中支持“选择显示”;能按指定要求自动生成工井排序、线路走廊规格等与线路设计相关信息,支持手动调整、修改;支持手动标注线路相关尺寸;
电缆走廊安全距离校验:实现电缆走廊对地下管线、地表建筑物安全距离检查,及碰撞检查,不符合要求的用不同颜色标识,并有相关信息显示;支持人工忽略提示项,但留有相关操作记录;
实现功能包括:电缆设计;
电缆布线:通过点击走廊需要放置电缆的位置,结合选定的电缆截面以及相应的电缆弯曲半径实现自动布置电缆;不符合电缆敷设要求的地方用不同颜色标识,并有相关信息显示;支持手动调整电缆敷设位置和电缆弯曲半径;
电缆接头布置:支持在三维设计界面、二维设计界面中,通过人工点击指定位置弹出“电缆接头模块选择对话框”,并将按指定条件选择的电缆接头模块自动匹配至指定位置;支持在三维设计界面、二维设计界面中人工调整电缆接头位置;
实现功能包括:三维展示;
最短距离:在整体三维设计界面下通过点击模型任意位置能得出两个不同模型之间的最小距离并在界面中清晰显示;注释功能:在整体三维图形中能增加注释框功能以便输入文字描述;三维模型:在整体三维设计界面下具备细节放大功能:能抓取三维图中任意一点旋转查看;
实现功能包括:二维出图;图纸输出:所选位置生成的断面图能够反映地下设备情况。
该平台还包括系统接口管理功能;
制图软件应用;图档文件管理:通过链接方式实现应用AUTOCAD、Bentley第三方制图软件进行设计,支持第三方制图软件设计成果由平台统一管理,包括出图、打印、查阅;
文件格式自动转换:平台能自动解析AUTOCAD、Bentley第三方制图软件格式;
文本编辑软件应用;文本文件管理:通过链接方式实现应用WORD、EXCEL微软办公软件进行文档编辑,支持办公软件存档文件由平台统一管理,包括打印、查阅;
文本模板管理:能对WORD、EXCEL微软办公软件生成的文本模板进行管理,能自动提取设计项目中的文本信息应用于模板内容编辑,可直接在平台中查阅、编辑、保存模板文件;支持模板文件在微软办公软件中编辑,并自动在平台中保存或另存。
该平台还包括设计成果管理、专业标准化文件管理、系统配置管理功能;
设计成果管理功能实现对已有的配电站、架空线路、电缆线路进行定位管理,成果数据能在系统平台中共享,以便于其它项目参考应用,支持三维设计成果、照片、视频、文件数据查阅;
专业标准化文件管理功能实现专业标准化文件分类管理,支持专业标准化文件按权限上传、引用、下载,能与设计输入场景操作相关联;
系统配置管理功能实现组织机构管理、用户权限管理、坐标系转换和数据字典、数据库配置功能。
该平台数据库包括:三维模型数据、工程信息数据、属性数据、无人机采集数据对接、地理信息数据;
三维模型数据用于支持以工程项目为单位进行三维设计模型成果导出,三维模型主要包括:三维杆塔模型、绝缘子串模型以及其他电网模型;
工程信息数据包括工程项目基本信息、工程概况、项目名称、电压等级、开工时间、竣工时间、回路信息、气象条件、地形条件、地质条件、导地线型号、设计单位、施工单位、监理单位项目基本信息;
属性数据用于支持工程项目的各种数据属性信息的管理和导出工作,属性数据信息包括:工程线路信息表、杆塔明细表、交叉跨越统计表、三维杆塔属性信息表、金具绝缘子属性信息表、绝缘子串属性信息表、导地线型号表;
无人机采集数据对接用于无人机设备及航线规划软件对指定范围进行高分辨率数据的采集,并通过切割加载到三维平台中;
地理信息数据包括基础影像数据、DEM数据、路网数据、电网专题数据、各种地形图、地质图数据,支持按照工程要求格式导出相关数据格式。
该平台还包括:实现供区地块管理功能,在已有的城市三维模型基础上,管理每个地块图形、属性信息;供区内地块支持地块外部导入、地块形状编辑、地块风格编辑,地块属性扩展编辑;供区内地块支持对地块用地性质、地块内用户数、现状负荷、现状及规划容积率等属性管理并统计;实现饱和负荷预测功能,依据控制性详规,统计供区内地块的现状负荷、现状及规划容积率,对供区内饱和负荷进行准确预测;依据饱和负荷预测结果,结合三维实景城市的空间参考,实现辅助对中压电网的规划和投资估算;依据饱和负荷预测结果,实现辅助决策供区中所需的中压线路路径、条数及配变容量、台数;结合三维实景城市的空间参考,考虑地物间的水平安全距离、交叉跨越、地理环境限制约束,实现对中压线路路径的走向和配电位置进行辅助决策;根据已有的投资估算公式,实现对规划后的路径进行项目规模和投资的估算;实现对现状、规划中压电网进行三维展示,并进行查询;实现已有的电网成果分年度展示、支持路径的飞行浏览、细节放大浏览;实现电网路径的属性查询、单个电网设备的属性查询。
本发明具有以下有益效果:
1、整合现有各类资源,推进信息化管理和数据共享;
通过将规划、设计等环节的成果数据、基础数据、项目数据、专题数据等进行整合,以信息化手段实现将传统的各类标准不一、格式各异、分散存储的各种数据进行分类集成管理,形成统一的资源库为设计院发电、变电、输配电、规划、环境安全评估等各部门提供数据服务和信息服务,实现各部门间的数据贯通与资源共享,并通过平台逐步积累,为开展电力规划工作提供真实可靠的数据支撑,提高规划成果的科学性,提高管理效益。
2、服务于电力规划设计一体化业务,提高工作效率;
依托电力资源数据库,利用电力数字化设计平台的业务功能,实现从传统的经验工作方式转变为量化的数据比较,使报告编写更有依据;以图形化、可视化的方式从宏观上对规划、设计工作进行策划,对成果进行数字化管理,有利于提高输变电线路工程提高决策水平,缩短决策时间,提高工作效率。同时,能够以图表、地图等直观方式展示电力规划设计相关成果和资料,方便查询统计、输出、汇报等工作。
3、集成各业务环节,实现整体业务流程与内容的协同和贯通;
集成业务、技术、管理等信息,将规划、设计等业务环节的相关工作集成到一个一体化平台上开展,基于统一的数据基础、同一套作业平台,实现各部门工作人员的协同作业,各部门工作人员通过在同一套平台上执行各自对应的操作,共同协作完成工程相关工作,各环节成果从后台自动反馈到下一环节的工作流程中,保证平台操作可以及时反馈给其他作业人员,从而实现各业务流程的协同与贯通,改变传统作业模式下各个环节工作需要通过不同部门、不同的平台、不同人员的交互为同一平台的协同操作,保证设计工作的同步性和一致性的同时,提高管理水平和作业效率。
4、集成应用研究工具,提升规划设计技术含量,实现精益化规划设计;
电力规划设计工作中,项目建设环境日趋复杂,协调难度大,业主要求越来越高,工作深度相应也越来越深,在控制造价基础上还要提升设计技术含量,注重环保、社会效益与经济效益并重,所涉及的工作流程越来越多,通过实现负荷预测、电力电量平衡、路径优化选线、杆塔排位、造价估算、电气计算、环评水保等专业计算软件的集成,有效辅助规划设计工作开展,提高设计方案的可操作性和规划设计技术含量,实现精益化规划设计。
附图说明
图1为本发明的平台架构示意图;
图2为本发明的平台流程示意图;
图3为本发明的电网三维展示流程示意图;
图4为本发明的饱和负荷预测流程示意图;
图5为本发明的辅助决策中压电网规划流程示意图;
图6为本发明的电网三维展示示意图。
具体实施方式
本发明提供一种基于三维实景的城市中压电网规划设计平台,提高电网规划的效率和精确度。
一种基于三维实景的城市中压电网规划设计平台,该平台实现了对配电工程全设计周期的线路设计、以及设计过程、成果的三维可视化显示,该平台还包括三维实景线路设计、电缆三维设计、三维距离校验、杆塔模型解析、空间分析功能。
该平台还包括配电线路设计功能,配电线路设计功能实现了架空线路三维设计;通过配电设计模块,增加配电线路倾斜摄影数据,将三维设计全面应用于20kV及以下配电架空线路工程;以工程项目为单位进行工程信息录入、工程资料整理,通过多方案路径比选进行选线,结合数字化定位进行架空三维排杆,通过各项电气约束条件进行电气安全距离校验;
实现功能包括:一键还原地物管线信息;底图获取:集成多源地理信息数据,内容包括但不限于航拍正交摄影、倾斜摄影数据,来自于Google、天地图的卫星图,将其按坐标形式加载到平台,作为平台地理信息可视化的基础;
三维标绘:支持以“对话列表”形式在三维场景中手动添加点、线、面等对象,包括三维图形、文字、照片、视频,并提供地物的查询、编辑、删除操作;能将三维族库模型基本信息与平台中的地物信息自动关联,支持在三维场景中,通过鼠标点击的形式查看标绘地物基本信息;支持标绘地物选择任意坐标系,导出dwg图形格式;俯视图下可导出dwg二维图形,其它视图采用屏幕截图的方式导出图片;
实现功能包括:线路路径设计;路径绘制:支持在三维场景中,通过人工指定线路路径起点、终点和转角点,并将相关定点自动连线;允许在场景中手动调整定点位置,并实时显示线路与地表建筑物间水平距离;支持在同一场景中绘制、保存多条线路路径方案,可选择显示单条或多条路径;
路径与安全距离判断:通过点击“指定选项”,能在作业界面中高亮显示“与地物间不符合水平安全距离要求的路径段”和“交叉跨越或穿越路径段”,并有相应文字描述相应内容;
路径方案比选:通过点击“指定选项”,以列表显示各路径方案的对比指标参数,能通过系统判断给出建议方案;
实现功能包括:杆塔排位;
自动排塔:能自动判据线路路径的终端和转角位置,支持以“对话列表”形式按指定条件选择杆塔模块,并自动匹配选择模块至三维设计场景中;能按照给定的耐张段长度、档距以及杆塔模块类型,沿线路路径进行自动杆塔排位;
手动排塔:支持在三维设计界面、平断面二维设计界面中,通过人工点击指定位置弹出“杆塔模块选择对话框”,并将按指定条件选择的杆塔模块自动匹配至指定位置;支持在三维设计界面、平断面二维设计界面中人工调整杆塔位置;
手动设置架空开关装置:支持在三维设计界面、平断面二维设计界面中,通过人工点击指定位置弹出“开关装置模块选择对话框”,并将按指定条件选择的开关装置模块自动匹配至指定位置;支持在三维设计界面、平断面二维设计界面中人工调整开关装置位置;
导线布置:能根据杆塔位置,结合导线选型,进行自动或手动导线连接,线路、导线相关数据可根据规范相关内容进行自动判定是否满足要求,如不满足要求进行自动预警;能将插入的绝缘子模块、拉线模块等按线路走向自动调整角度;
跳线绘制:支持在三维设计界面中,通过点击指定位置将各点按三维空间连线,并可手动调整连线弧度;
平断面设计:能根据三维线路设计类内容自动生成满足配网设计要求的线路平断面;支持在设计界面中同时显示三维设计和二维平断面设计界面,在任一界面中进行线路设计调整,另一界面实时显示调整内容;
信息标绘:能自动关联三维族库模型基本信息并在设计界面中支持“选择显示”;能按指定要求自动生成杆塔排序、线路名称等与线路设计相关信息,支持手动调整、修改;支持手动标注线路相关尺寸;
交叉跨越校核:实现导线对地、对交叉地物安全距离检查,不符合要求的用不同颜色标识,并有相关信息显示;对杆塔的水平档距、垂直档距和转角度数等使用条件进行校验,对不符合要求的用不同颜色标识,并有相关信息显示;
实现功能包括:三维展示;实现三维模型,在整体三维设计界面下具备细节放大功能,能抓取三维图中任意一点旋转查看。
该平台还包括电缆线路三维设计功能,通过结合城市电网规划和现场资料,实现20kV及以下电缆线路设计功能,完成对电缆路径规划、地物导入、地下管线还原;通过节点选取、路径比选完成电缆自动布线;通过地下管线安全距离约束条件进行管线碰撞检查,完成地下管线的可视化设计;
实现功能包括:一键还原地物管线信息;
底图获取:平台集成多源地理信息数据,内容包括但不限于航拍正交摄影、倾斜摄影数据,来自于Google、天地图的卫星图,将其按坐标形式加载到三维平台,作为平台地理信息可视化的基础;
电缆数据:可对地下管线物探成果提供的管线节点坐标和管线埋深数据自动转化为WGS84坐标节点,按管线节点属性自动将相应的三维模型族库图形导入平台,在平台中按管线直径、轮廓自动形成三维线路连接相关节点,生成地下管线三维图形,并对不同专业管线进行碰撞检查和提醒;将地下管线物探成果提供的道路节点坐标自动转化为WGS84坐标节点,在平台中自动形成道路轮廓,并显示道路功能分区;
三维标绘:支持以“对话列表”形式在三维场景中手动添加点、线、面等对象,并提供地物的查询、编辑、删除操作;能将三维族库模型基本信息与平台中的地物信息自动关联,支持在三维场景中,通过鼠标点击的形式查看标绘地物基本信息;支持标绘地物选择任意坐标系,导出dwg图形格式;
实现功能包括:电缆路径设计;
路径绘制:支持在三维场景中,通过人工指定或APP移动数据导入确定线路路径起点、终点和转角点,并将相关定点自动连线;允许在场景中手动调整定点位置,并实时显示线路与地表建筑物间水平距离;支持在同一场景中绘制、保存多条线路路径方案,可选择显示单条或多条路径;
路径与安全距离判断:通过点击“指定选项”,能在作业界面中高亮显示“与地物间不符合水平安全距离要求的路径段”和“交叉跨越或穿越路径段”,并有相应文字描述相应内容;
路径方案比选:通过点击“指定选项”,以列表显示各路径方案的对比指标参数,能通过系统判断给出建议方案;
实现功能包括:电缆走廊设计;
手动布置工井:支持在三维设计界面、二维设计界面中,通过人工点击指定位置弹出“工井模块选择对话框”,并将按指定条件选择的工井模块自动匹配至指定位置;支持在三维设计界面、二维设计界面中人工调整工井位置;
电缆走廊布置:能根据工井位置,结合电缆走廊三维模块选择,进行自动或手动线路连接,线路相关数据可根据规范相关内容进行自动判定是否满足要求,如不满足要求进行自动预警;支持手动纵向、横向调整排管弧度;
信息标绘:能自动关联三维族库模型基本信息并在设计界面中支持“选择显示”;能按指定要求自动生成工井排序、线路走廊规格等与线路设计相关信息,支持手动调整、修改;支持手动标注线路相关尺寸;
电缆走廊安全距离校验:实现电缆走廊对地下管线、地表建筑物安全距离检查,及碰撞检查,不符合要求的用不同颜色标识,并有相关信息显示;支持人工忽略提示项,但留有相关操作记录;
实现功能包括:电缆设计;
电缆布线:通过点击走廊需要放置电缆的位置,结合选定的电缆截面以及相应的电缆弯曲半径实现自动布置电缆;不符合电缆敷设要求的地方用不同颜色标识,并有相关信息显示;支持手动调整电缆敷设位置和电缆弯曲半径;
电缆接头布置:支持在三维设计界面、二维设计界面中,通过人工点击指定位置弹出“电缆接头模块选择对话框”,并将按指定条件选择的电缆接头模块自动匹配至指定位置;支持在三维设计界面、二维设计界面中人工调整电缆接头位置;
实现功能包括:三维展示;
最短距离:在整体三维设计界面下通过点击模型任意位置能得出两个不同模型之间的最小距离并在界面中清晰显示;注释功能:在整体三维图形中能增加注释框功能以便输入文字描述;三维模型:在整体三维设计界面下具备细节放大功能:能抓取三维图中任意一点旋转查看;
实现功能包括:二维出图;图纸输出:所选位置生成的断面图能够反映地下设备情况。
该平台还包括系统接口管理功能;
制图软件应用;图档文件管理:通过链接方式实现应用AUTOCAD、Bentley第三方制图软件进行设计,支持第三方制图软件设计成果由平台统一管理,包括出图、打印、查阅;
文件格式自动转换:平台能自动解析AUTOCAD、Bentley第三方制图软件格式;
文本编辑软件应用;文本文件管理:通过链接方式实现应用WORD、EXCEL微软办公软件进行文档编辑,支持办公软件存档文件由平台统一管理,包括打印、查阅;
文本模板管理:能对WORD、EXCEL微软办公软件生成的文本模板进行管理,能自动提取设计项目中的文本信息应用于模板内容编辑,可直接在平台中查阅、编辑、保存模板文件;支持模板文件在微软办公软件中编辑,并自动在平台中保存或另存。
该平台还包括设计成果管理、专业标准化文件管理、系统配置管理功能;
设计成果管理功能实现对已有的配电站、架空线路、电缆线路进行定位管理,成果数据能在系统平台中共享,以便于其它项目参考应用,支持三维设计成果、照片、视频、文件数据查阅;
专业标准化文件管理功能实现专业标准化文件分类管理,支持专业标准化文件按权限上传、引用、下载,能与设计输入场景操作相关联;
系统配置管理功能实现组织机构管理、用户权限管理、坐标系转换和数据字典、数据库配置功能。
该平台数据库包括:三维模型数据、工程信息数据、属性数据、无人机采集数据对接、地理信息数据;
三维模型数据用于支持以工程项目为单位进行三维设计模型成果导出,三维模型主要包括:三维杆塔模型、绝缘子串模型以及其他电网模型;
工程信息数据包括工程项目基本信息、工程概况、项目名称、电压等级、开工时间、竣工时间、回路信息、气象条件、地形条件、地质条件、导地线型号、设计单位、施工单位、监理单位项目基本信息;
属性数据用于支持工程项目的各种数据属性信息的管理和导出工作,属性数据信息包括:工程线路信息表、杆塔明细表、交叉跨越统计表、三维杆塔属性信息表、金具绝缘子属性信息表、绝缘子串属性信息表、导地线型号表;
无人机采集数据对接用于无人机设备及航线规划软件对指定范围进行高分辨率数据的采集,并通过切割加载到三维平台中;
地理信息数据包括基础影像数据、DEM数据、路网数据、电网专题数据、各种地形图、地质图数据,支持按照工程要求格式导出相关数据格式。
该平台还包括:实现供区地块管理功能,在已有的城市三维模型基础上,管理每个地块图形、属性信息;供区内地块支持地块外部导入、地块形状编辑、地块风格编辑,地块属性扩展编辑;供区内地块支持对地块用地性质、地块内用户数、现状负荷、现状及规划容积率等属性管理并统计;实现饱和负荷预测功能,依据控制性详规,统计供区内地块的现状负荷、现状及规划容积率,对供区内饱和负荷进行准确预测;依据饱和负荷预测结果,结合三维实景城市的空间参考,实现辅助对中压电网的规划和投资估算;依据饱和负荷预测结果,实现辅助决策供区中所需的中压线路路径、条数及配变容量、台数;结合三维实景城市的空间参考,考虑地物间的水平安全距离、交叉跨越、地理环境限制约束,实现对中压线路路径的走向和配电位置进行辅助决策;根据已有的投资估算公式,实现对规划后的路径进行项目规模和投资的估算;实现对现状、规划中压电网进行三维展示,并进行查询;实现已有的电网成果分年度展示、支持路径的飞行浏览、细节放大浏览;实现电网路径的属性查询、单个电网设备的属性查询。
如图1所示为本发明的平台架构示意图;
如图2所示为本发明的平台流程示意图;
如图3所示为本发明的电网三维展示流程示意图。包括:1、三维实景城市和三维电网设备的准备2、供区地块管理3、饱和负荷预测4、辅助决策中压电网规划5、项目建设规模和投资估算6、中压电网三维展示。规划人员通过上述步骤能够快速、准确的进行电网规划和项目投资估算。
图4所示为本发明的饱和负荷预测流程示意图,首先导入已有的供区地块数据,并支持对每个地块的图形编辑、风格编辑、属性查询等;对每个地块赋予用户户数、地块用地性质等属性,根据控制性详规,生成每个地块现状负荷、现状及规划容积率等属性;以地块属性为基础,根据饱和负荷预测算法,生成供区内的饱和负荷预测结果。
图5所示为本发明的辅助决策中压电网规划流程示意图,依据图2中生成的饱和负荷预测结果,结合已有算法,辅助规划设计人员决策供区中所需的中压线路路径、条数及配变容量、台数等;并以三维实景城市的空间为参考,考虑地物间的安全距离、交叉跨越、环境约束等,辅助决策线路路径的走向、电网设备的布置等,在路径规划过程中实时进行地物的交叉跨越检测、安全距离校验等;规划完成后的路径,以投资估算算法为基础,统计整条线路的投资规模、预算,并输出投资估算表等。
图6所示为本发明的电网三维展示示意图,图中包括了平台电网展示的内容与方式,主要包括所有现状、规划电网按年度、分颜色进行展示,电网设备细节放大浏览展示,支持根据空间关系、属性信息查询线路路径、电网设备,电网路径的飞行浏览展示并进行视频录制,支持在三维场景中对任意电网设备间的距离量算,电网设备与周边建筑的距离量算等。
本发明系统设计原则:
1)实用性原则
实用性是直接影响系统的运行效果和生命力的最重要因素,项目建设应紧紧围绕电力设计为中心的各项实际需求,设计规划具有针对性、指导性,系统交互良好,易操作、易理解、易控制。人机界面简洁统一;指令简单准确无异议,结果直观,便于电力设计人员,设备维护、管理等专业人员使用,能够切实提高电力设计管理工作的效率,实现管理工作全面信息化。
2)先进性原则
为实现系统的建设目标,项目建设要充分考虑国内外发展的趋势和技术现状,采用先进、成熟、有发展前途的技术,保证项目建设的先进性。应用服务器、数据库产品、二三维GIS平台等重要的软件支撑平台,要选用业界领先和主流的产品,既要着眼于目前系统的需求,还要面向未来的发展,面向应用、高起点、高质量建设使项目建设水平达到国内先进水平。
3)规范性原则
项目建设过程首先必须遵循国家规范标准、行业规范标准及上级有关部门规定,其次实施过程需要制定一系列标准或操作规范,包括数据质量标准、数据组织规范、软件设计规范、程序编码规范、文档管理规范、系统维护规范等等。同时还要严格按照系统工程的程序设计、开发和实施,严格质量管理。
4)标准化原则
系统建设、业务处理和技术方案应符合国际、国内及行业的有关信息化标准和行业规范。软件体系结构、通信协议和接口标准均采用国际标准或主流行业标准,使应用系统很容易地进行互连、扩充和操作、管理。
5)扩充性原则
系统应支持Oracle,SQL Server等不同类型主流关系数据库,充分考虑网络、硬件的扩展及系统二次开发的需要,支持未来出现的新业务带来的数据种类、数据量及并发访问量的增长;支持新建业务系统或数据服务类型的不断增长和变化,并具有持续改进的能力。
6)稳定性原则
系统的稳定性与可靠性是衡量系统性能的重要指标,总平数据库建设在系统设计、开发和应用时,应从系统结构、技术措施、软硬件平台、技术服务和维护相应能力等各方面综合考虑,采用主流、成熟、稳定、先进的操作系统、数据库、网络协议、中间件等,确保系统较高的性能和较低的故障率以及系统建成后能长期运行。
7)安全性原则
由于整个系统所涉及的数据是国家和电力设计企业的保密数据资料,因此保证系统安全与数据保密是系统设计的根本要求,系统的建设必须在能保证这一原则的基础上进行,建立全面的权限管理机制,确保数据库的安全管理。通过设计灵活与完备的身份认证、权限、角色、日志等系统来实现对数据的安全使用。建设数据库安全管理和完备的数据库备份与恢复机制,保证代码编制无无效访问或攻击行为,同时通过物理或软件手段保证数据不被非法入侵和盗用或破坏。
项目建设要满足系统的运营安全标准,达到系统运营的“万无一失”。要求在系统设计上考虑整个系统的安全措施,使用业界技术成熟的产品,采用安全可靠的系统架构,利用完善的安全策略保证信息的安全可靠。建立完善的安全管理体系,设置严格的安全等级,确保系统安全,包括数据库安全、应用服务安全、Web服务安全和系统安全等。同时,要确保密级数据的保密性原则。
8)灵活性原则
项目设计和实施时应充分考虑完善使整个系统具有很好的扩展性和包容性,能够根据个性化需求定制符合自身业务功能需求和展现平台,对业务需求未来的扩展或变化有优秀的适应能力。
系统总体方案设计在体系结构、硬件平台、软件平台的确定方面,从设备选型到设计、开发都要充分考虑“标准和开放”的原则。在应用系统的设计与开发方面,依据标准化和模块化的设计思想,在此基础上建立具有一定灵活性和可扩展性的应用平台,使系统不仅在体系结构上保持很大的开放性而且同时提供各种灵活的接口,系统内部也保持相当程度的可扩充性。
9)易操作性原则
系统使用和操作界面要求全部汉化,界面美观,采用当前流行的可定制ribbon风格,操作习惯贴近CAD和常用Google Earth的操作习惯,设置鼠标右键快捷菜单项目,同时应该遵从电力设计企业的应用需求和习惯,开发具有行业特色、标准化操作模式、友好的人机界面、可视化功能展示、美观的格式输出等特点的应用系统,做到功能强大、空间数据和统计结果展现能力强大、界面美观友好、贴近实际、操作简单、使用方便。
10)数据访问高效性
主体数据库的数据装载速度必须远大于新数据的产生速度,不允许出现主体数据库数据更新不及时的现象发生;在支持用户并发业务数据的综合查询时间<1s;数据分析时间<5s;空间数据表现时间<5s,保证系统大部分操作响应时间应小于2秒,系统启动等最大响应时间不超过10秒。
11)数据独立性原则
充分考虑三维输电线路数字化设计系统项目数据多样性和独立性,应具有有选择性地输入输出相关数据或数据库的能力,一次或者多次数据迁移备份的能力,部分或整体数据转换的能力,分格式加密的能力,确保涉密或资料独立性的需要。
12)系统可维护性原则
三维输电线路数字化设计系统项目设计与实施必须具备代码编写规范,使代码满足可读性、可理解性和可追溯性要求;具有良好的封装性、逻辑性、完整性、稳定性等,满足识别性和可分离性等各项要求。同时项目文档及时更新,形成与代码对应版本,做到及时跟进,及时记录,可维护,可回溯,可查证,确保软件投入正式运行后必要的局部维护和修改。
本发明逻辑架构设计:
平台的逻辑架构可划分为六个层次两个体系,分别是基础设施层、数据管理层、数据访问层、应用服务层、应用层、用户层、信息化标准体系和信息安全防护体系。其中,数据访问层、应用服务层、应用层和用户层分离,便于系统的扩展。
(1)基础设施层
基础设施层包括系统运行所需的硬件、软件、网络、操作系统软件等,是系统正常运行和使用的保障。
(2)数据管理层
数据管理层管理对象涵盖了平台所需的各类基础数据、设计专题数据以及工程数据等内容,通过对各类数据进行分层组织与分类管理,基于大型数据库管理系统搭建一个集中、统一管理的输电线路数据库,通过完善数据存储管理基础设施建设,统一规划软硬件和网络环境,加强存储系统和容灾备份技术应用,建设面向专业应用的工程信息、基础地理、专题信息、业务信息、三维模型等子级数据库,统一数据资源管理,为各应用服务的数据访问、管理、共享提供有效支撑。
(3)数据访问层
数据访问层是支持各专业应用服务的基础,借助各类主流技术手段,提供对统一存储管理的输电线路数据库的数据存取访问支持。通过ADO.NET、NHibernate、微软企业类库等方式提供对基于二维关系表进行管理的属性数据访问支持,通过ArcSDE空间数据引擎提供对统一存储管理的图形数据的访问支持,通过ArcGIS Server基于OGC规范提供对影像、DEM等大容量数据的快速数据访问支持,通过FTP提供各类文档资料的远程存取访问支持,通过WebService、WCF提供各类数据服务的发布与共享。
(4)应用服务层
应用服务层是所有应用服务的基础。在系统各功能模块的基础上,抽取类似功能构建通用应用服务,既包括抽象的功能服务,如域登陆、图表统计、数据库连接、成果查询、辅助工具等,也包含封装的组件对象,如制图输出、数据编辑、图层管理等在系统中使用较多的通用组件,为避免功能重复开发,可将其抽取出来作为通用组件和功能服务供其他应用模块调用,达到业务变更时组件修改即可满足全部系统修改的要求。
(5)应用层
应用层集中、直观地体现系统的各项应用功能,面向设计院提供二三维基础平台、输电线路设计等应用,为各专业工作的开展提供辅助设计支持,为线路选线、杆塔排位、电气设计、结构设计等工作提供专业工具服务,满足各专业用户对该系统的使用需求,辅助提高工作效率。
(6)用户层
用户层主要根据系统的相关服务对象的特定需求,构建符合不同层次用户的界面。主要面向设计院业务部门提供辅助专业设计支持。
(7)信息标准化体系
信息标准化体系主要满足信息资源共享的需要。为系统集成和整合提供标准。解决信息系统的数据多源性和多重性问题,提供系统集成依据和信息采集、传输、交换、存贮、处理和共享等环节制定或采用的相关技术标准。
(8)安全防护体系
安全防护体系是指提供系统软硬件方面整体安全性的所有技术工具和措施的总和,依据平台设计对安全防护方面的要求,实现对系统的全面安全防护。防护措施覆盖平台各个部分,包括数据安全、应用安全、系统安全、网络安全等。
本发明系统架构设计:
平台属于一个以设计为主的系统,划分为基础平台、电气设计、结构设计、辅助工具等业务功能模块,基于统一的配电线路数据库、规划数据库开展业务设计工作,不同业务数据通过底层数据库实现互联互通,各业务模块与专业软件之间通过接口方式进行集成,同时提供数据管理和系统管理两个模块对数据和平台进行维护管理,各模块之间相互衔接、依次贯穿、共同服务于系统相关工作。
1、搭建一个核心数据库
搭建一个集中、统一管理平台数据库。通过多方整合、分析现有的各类勘测、配电的业务数据、成果资料等内容,设计统一的数据库逻辑结构,疏通底层数据间逻辑相互关系,实现各专业间数据流的互联互通;通过完善数据存储管理基础设施建设,建设绿色机房,统一规划软硬件和网络环境,加强存储系统和容灾备份技术应用;在此基础上,建设面向应用的基础地理、专题、工程、业务、三维模型等子级数据库,统一数据资源管理,为配电线路设计业务的数据应用和数据共享提供有效支撑。
平台建设采用大型关系数据库管理系统与空间数据引擎想配合,搭建集空间、属性、文档、视频、音频、照片等多种类型数据管理于一体的空间数据库。基于该空间数据库,借助空间数据引擎实现对空间数据的存取访问;借助数据库访问驱动提供对属性数据的读写支持;针对更新频率低、数据量比较大的影像、DEM等数据,通过遵循OGC规范借助地图服务发布引擎将其发布成相应的地图服务供本平台和其它第三方软件使用;针对文档、视频、音频等不再更新的数据对象,则通过FTP等文件服务器的方式对外提供访问支持。
2、基于两个保障体系
以信息标准化体系为基础,遵循GB/T 13923-2006、GB/T 20258.1-2007、GB/T20257.1-2007、Q/GDW 702-2012等国家和行业标准,为配电线路数据库的分类建库、组织管理、数据访问、更新维护等提供规范,同时参照国网GIS相关数据管理规范,加强不同业务平台之间的数据共享,实现不同专业的数据贯通与应用集成。
建立与信息标准化体系配套的安全防护体系,通过指定数据定期备份和恢复计划,结合服务器双机备份技术,保障数据安全;通过对系统功能权限进行控制,对数据服务和功能服务的访问进行管理,对系统基本运行参数进行控制,对系统插件进行统一维护,结合日志记录系统运行状态信息以便及时修改维护,以此保障系统应用安全;通过内外网隔离、防火墙监控等措施来保证系统的网络安全。通过有效防范和控制系统安全风险,可以增强系统检测能力、保护能力、安全预警能力及应急处理能力,为三维配电线路数字化设计系统的运营提供保障。
数据架构设计:
在系统逻辑结构设计中,数据访问层是链接应用服务层和数据管理层之间的核心模块,作为应用服务层的基础,数据访问层承担着为应用服务层提供空间、属性、文档数据访问的职责,而作为数据管理层的外延,数据访问层屏蔽了数据存储多源、异构、分布的差异,对外提供统一的数据访问服务。系统数据交互设计的重点在于协调应用服务层的数据应用需求和数据管理层的数据服务需求,基于数据管理层良好的数据分类存储管理模式,以方便、快捷的方式对外提供各类数据访问服务。
用户通过展现层各操作窗体访问时,通过数据控制层调用后台提供的标准接口将请求数据传递给控制层,控制层对传入数据进行组织、封装和加密后,调用相应模块提供的服务接口进行请求处理,各模块根据请求类型调用相应的数据实体对象操作,并将操作结果传递给控制层,经过处理后返回前台展现层,由展现层组件渲染用户响应界面。
业务模块中的业务组件根据控制层提交的请求数据和请求类型,调用相应的数据实体操作接口,并将操作结果加密后返回给控制层。
瓦片数据经过处理后建立金字塔以文件形式存储于服务器磁盘中,平台客户端根据三维场景视点的位置信息,组织当前视点所需加载数据类型、级别,根据定义好的规则,访问空间数据发布服务器,获取影像、DEM、路网等空间数据。
持久层相当于数据库表在内存中的缓存,表现层和业务层需要通过持久层来完成和数据库的交互,业务层在检索或更新数据时传入相应数据表或数据集给持久层,调用相应的方法完成操作并返回结果。
坐标系统设计:
考虑到系统建设过程中原始数据存在多种坐标系统的可能性,并考虑到三维系统在建设过程中仅能支持WGS84坐标系的限制,为了避免数据坐标多次转换后的精度损失,在平台应用上,二维视图和三维视图统一采用WGS84坐标系统;在数据存储上,主要分为两大类处理,行政区划、影像、DEM等基础数据入库前在外部做坐标转换,保存的数据为转换后的数据,工程标绘数据入库做坐标转换入库管理,同步记录存储数据转换参数信息,在标段7参数修改时候系统后台做动态转换坐标更新,以便于保证数据精度的可靠性。
插件机制设计:
考虑到平台体系结构的灵活性、可扩展性、健壮性,平台所有模块的开发均基于统一的插件引擎技术进行,通过插件机制的引入对平台各模块各功能的基本信息进行动态控制,包括各功能所在模块、模块所属菜单的上下级关系、名称、标题等。根据各个功能的复用度、需求的不同,平台的插件引擎主要划分为菜单级、模块级和功能级三个不同颗粒度,以最细粒度的功能级为基础逐层封装各级插件,由功能级插件封装成模块级插件,由模块级插件组合成菜单级插件。

Claims (7)

1.一种基于三维实景的城市中压电网规划设计平台,其特征在于,该平台实现了对配电工程全设计周期的线路设计、以及设计过程、成果的三维可视化显示,该平台还包括三维实景线路设计、电缆三维设计、三维距离校验、杆塔模型解析、空间分析功能。
2.根据权利要求1所述的一种基于三维实景的城市中压电网规划设计平台,其特征在于:该平台还包括配电线路设计功能,配电线路设计功能实现了架空线路三维设计;通过配电设计模块,增加配电线路倾斜摄影数据,将三维设计全面应用于20kV及以下配电架空线路工程;以工程项目为单位进行工程信息录入、工程资料整理,通过多方案路径比选进行选线,结合数字化定位进行架空三维排杆,通过各项电气约束条件进行电气安全距离校验;
实现功能包括:一键还原地物管线信息;底图获取:集成多源地理信息数据,内容包括但不限于航拍正交摄影、倾斜摄影数据,来自于Google、天地图的卫星图,将其按坐标形式加载到平台,作为平台地理信息可视化的基础;
三维标绘:支持以“对话列表”形式在三维场景中手动添加点、线、面等对象,包括三维图形、文字、照片、视频,并提供地物的查询、编辑、删除操作;能将三维族库模型基本信息与平台中的地物信息自动关联,支持在三维场景中,通过鼠标点击的形式查看标绘地物基本信息;支持标绘地物选择任意坐标系,导出dwg图形格式;俯视图下可导出dwg二维图形,其它视图采用屏幕截图的方式导出图片;
实现功能包括:线路路径设计;路径绘制:支持在三维场景中,通过人工指定线路路径起点、终点和转角点,并将相关定点自动连线;允许在场景中手动调整定点位置,并实时显示线路与地表建筑物间水平距离;支持在同一场景中绘制、保存多条线路路径方案,可选择显示单条或多条路径;
路径与安全距离判断:通过点击“指定选项”,能在作业界面中高亮显示“与地物间不符合水平安全距离要求的路径段”和“交叉跨越或穿越路径段”,并有相应文字描述相应内容;
路径方案比选:通过点击“指定选项”,以列表显示各路径方案的对比指标参数,能通过系统判断给出建议方案;
实现功能包括:杆塔排位;
自动排塔:能自动判据线路路径的终端和转角位置,支持以“对话列表”形式按指定条件选择杆塔模块,并自动匹配选择模块至三维设计场景中;能按照给定的耐张段长度、档距以及杆塔模块类型,沿线路路径进行自动杆塔排位;
手动排塔:支持在三维设计界面、平断面二维设计界面中,通过人工点击指定位置弹出“杆塔模块选择对话框”,并将按指定条件选择的杆塔模块自动匹配至指定位置;支持在三维设计界面、平断面二维设计界面中人工调整杆塔位置;
手动设置架空开关装置:支持在三维设计界面、平断面二维设计界面中,通过人工点击指定位置弹出“开关装置模块选择对话框”,并将按指定条件选择的开关装置模块自动匹配至指定位置;支持在三维设计界面、平断面二维设计界面中人工调整开关装置位置;
导线布置:能根据杆塔位置,结合导线选型,进行自动或手动导线连接,线路、导线相关数据可根据规范相关内容进行自动判定是否满足要求,如不满足要求进行自动预警;能将插入的绝缘子模块、拉线模块等按线路走向自动调整角度;
跳线绘制:支持在三维设计界面中,通过点击指定位置将各点按三维空间连线,并可手动调整连线弧度;
平断面设计:能根据三维线路设计类内容自动生成满足配网设计要求的线路平断面;支持在设计界面中同时显示三维设计和二维平断面设计界面,在任一界面中进行线路设计调整,另一界面实时显示调整内容;
信息标绘:能自动关联三维族库模型基本信息并在设计界面中支持“选择显示”;能按指定要求自动生成杆塔排序、线路名称等与线路设计相关信息,支持手动调整、修改;支持手动标注线路相关尺寸;
交叉跨越校核:实现导线对地、对交叉地物安全距离检查,不符合要求的用不同颜色标识,并有相关信息显示;对杆塔的水平档距、垂直档距和转角度数等使用条件进行校验,对不符合要求的用不同颜色标识,并有相关信息显示;
实现功能包括:三维展示;实现三维模型,在整体三维设计界面下具备细节放大功能,能抓取三维图中任意一点旋转查看。
3.根据权利要求1所述的一种基于三维实景的城市中压电网规划设计平台,其特征在于:该平台还包括电缆线路三维设计功能,通过结合城市电网规划和现场资料,实现20kV及以下电缆线路设计功能,完成对电缆路径规划、地物导入、地下管线还原;通过节点选取、路径比选完成电缆自动布线;通过地下管线安全距离约束条件进行管线碰撞检查,完成地下管线的可视化设计;
实现功能包括:一键还原地物管线信息;
底图获取:平台集成多源地理信息数据,内容包括但不限于航拍正交摄影、倾斜摄影数据,来自于Google、天地图的卫星图,将其按坐标形式加载到三维平台,作为平台地理信息可视化的基础;
电缆数据:可对地下管线物探成果提供的管线节点坐标和管线埋深数据自动转化为WGS84坐标节点,按管线节点属性自动将相应的三维模型族库图形导入平台,在平台中按管线直径、轮廓自动形成三维线路连接相关节点,生成地下管线三维图形,并对不同专业管线进行碰撞检查和提醒;将地下管线物探成果提供的道路节点坐标自动转化为WGS84坐标节点,在平台中自动形成道路轮廓,并显示道路功能分区;
三维标绘:支持以“对话列表”形式在三维场景中手动添加点、线、面等对象,并提供地物的查询、编辑、删除操作;能将三维族库模型基本信息与平台中的地物信息自动关联,支持在三维场景中,通过鼠标点击的形式查看标绘地物基本信息;支持标绘地物选择任意坐标系,导出dwg图形格式;
实现功能包括:电缆路径设计;
路径绘制:支持在三维场景中,通过人工指定或APP移动数据导入确定线路路径起点、终点和转角点,并将相关定点自动连线;允许在场景中手动调整定点位置,并实时显示线路与地表建筑物间水平距离;支持在同一场景中绘制、保存多条线路路径方案,可选择显示单条或多条路径;
路径与安全距离判断:通过点击“指定选项”,能在作业界面中高亮显示“与地物间不符合水平安全距离要求的路径段”和“交叉跨越或穿越路径段”,并有相应文字描述相应内容;
路径方案比选:通过点击“指定选项”,以列表显示各路径方案的对比指标参数,能通过系统判断给出建议方案;
实现功能包括:电缆走廊设计;
手动布置工井:支持在三维设计界面、二维设计界面中,通过人工点击指定位置弹出“工井模块选择对话框”,并将按指定条件选择的工井模块自动匹配至指定位置;支持在三维设计界面、二维设计界面中人工调整工井位置;
电缆走廊布置:能根据工井位置,结合电缆走廊三维模块选择,进行自动或手动线路连接,线路相关数据可根据规范相关内容进行自动判定是否满足要求,如不满足要求进行自动预警;支持手动纵向、横向调整排管弧度;
信息标绘:能自动关联三维族库模型基本信息并在设计界面中支持“选择显示”;能按指定要求自动生成工井排序、线路走廊规格等与线路设计相关信息,支持手动调整、修改;支持手动标注线路相关尺寸;
电缆走廊安全距离校验:实现电缆走廊对地下管线、地表建筑物安全距离检查,及碰撞检查,不符合要求的用不同颜色标识,并有相关信息显示;支持人工忽略提示项,但留有相关操作记录;
实现功能包括:电缆设计;
电缆布线:通过点击走廊需要放置电缆的位置,结合选定的电缆截面以及相应的电缆弯曲半径实现自动布置电缆;不符合电缆敷设要求的地方用不同颜色标识,并有相关信息显示;支持手动调整电缆敷设位置和电缆弯曲半径;
电缆接头布置:支持在三维设计界面、二维设计界面中,通过人工点击指定位置弹出“电缆接头模块选择对话框”,并将按指定条件选择的电缆接头模块自动匹配至指定位置;支持在三维设计界面、二维设计界面中人工调整电缆接头位置;
实现功能包括:三维展示;
最短距离:在整体三维设计界面下通过点击模型任意位置能得出两个不同模型之间的最小距离并在界面中清晰显示;注释功能:在整体三维图形中能增加注释框功能以便输入文字描述;三维模型:在整体三维设计界面下具备细节放大功能:能抓取三维图中任意一点旋转查看;
实现功能包括:二维出图;图纸输出:所选位置生成的断面图能够反映地下设备情况。
4.根据权利要求1所述的一种基于三维实景的城市中压电网规划设计平台,其特征在于:该平台还包括系统接口管理功能;
制图软件应用;图档文件管理:通过链接方式实现应用AUTOCAD、Bentley第三方制图软件进行设计,支持第三方制图软件设计成果由平台统一管理,包括出图、打印、查阅;
文件格式自动转换:平台能自动解析AUTOCAD、Bentley第三方制图软件格式;
文本编辑软件应用;文本文件管理:通过链接方式实现应用WORD、EXCEL微软办公软件进行文档编辑,支持办公软件存档文件由平台统一管理,包括打印、查阅;
文本模板管理:能对WORD、EXCEL微软办公软件生成的文本模板进行管理,能自动提取设计项目中的文本信息应用于模板内容编辑,可直接在平台中查阅、编辑、保存模板文件;支持模板文件在微软办公软件中编辑,并自动在平台中保存或另存。
5.根据权利要求1所述的一种基于三维实景的城市中压电网规划设计平台,其特征在于:该平台还包括设计成果管理、专业标准化文件管理、系统配置管理功能;
设计成果管理功能实现对已有的配电站、架空线路、电缆线路进行定位管理,成果数据能在系统平台中共享,以便于其它项目参考应用,支持三维设计成果、照片、视频、文件数据查阅;
专业标准化文件管理功能实现专业标准化文件分类管理,支持专业标准化文件按权限上传、引用、下载,能与设计输入场景操作相关联;
系统配置管理功能实现组织机构管理、用户权限管理、坐标系转换和数据字典、数据库配置功能。
6.根据权利要求1所述的一种基于三维实景的城市中压电网规划设计平台,其特征在于:该平台数据库包括:三维模型数据、工程信息数据、属性数据、无人机采集数据对接、地理信息数据;
三维模型数据用于支持以工程项目为单位进行三维设计模型成果导出,三维模型主要包括:三维杆塔模型、绝缘子串模型以及其他电网模型;
工程信息数据包括工程项目基本信息、工程概况、项目名称、电压等级、开工时间、竣工时间、回路信息、气象条件、地形条件、地质条件、导地线型号、设计单位、施工单位、监理单位项目基本信息;
属性数据用于支持工程项目的各种数据属性信息的管理和导出工作,属性数据信息包括:工程线路信息表、杆塔明细表、交叉跨越统计表、三维杆塔属性信息表、金具绝缘子属性信息表、绝缘子串属性信息表、导地线型号表;
无人机采集数据对接用于无人机设备及航线规划软件对指定范围进行高分辨率数据的采集,并通过切割加载到三维平台中;
地理信息数据包括基础影像数据、DEM数据、路网数据、电网专题数据、各种地形图、地质图数据,支持按照工程要求格式导出相关数据格式。
7.根据权利要求1所述的一种基于三维实景的城市中压电网规划设计平台,其特征在于,该平台还包括:
实现供区地块管理功能,在已有的城市三维模型基础上,管理每个地块图形、属性信息;供区内地块支持地块外部导入、地块形状编辑、地块风格编辑,地块属性扩展编辑;供区内地块支持对地块用地性质、地块内用户数、现状负荷、现状及规划容积率等属性管理并统计;实现饱和负荷预测功能,依据控制性详规,统计供区内地块的现状负荷、现状及规划容积率,对供区内饱和负荷进行准确预测;依据饱和负荷预测结果,结合三维实景城市的空间参考,实现辅助对中压电网的规划和投资估算;依据饱和负荷预测结果,实现辅助决策供区中所需的中压线路路径、条数及配变容量、台数;结合三维实景城市的空间参考,考虑地物间的水平安全距离、交叉跨越、地理环境限制约束,实现对中压线路路径的走向和配电位置进行辅助决策;根据已有的投资估算公式,实现对规划后的路径进行项目规模和投资的估算;实现对现状、规划中压电网进行三维展示,并进行查询;实现已有的电网成果分年度展示、支持路径的飞行浏览、细节放大浏览;实现电网路径的属性查询、单个电网设备的属性查询。
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