输电线路铁塔三维数字化建模方法研究
三维输电线路构建方法的研究与应用
三维输电线路构建方法的研究与应用前言随着电力系统的发展，越来越多的高压输电线路被建设起来，为了确保输电线路的稳定、安全运行，三维输电线路构建方法逐渐成为了研究的热点。
本文将探讨三维输电线路构建的相关研究及其应用。
结构与特性三维输电线路在结构和性质上与二维输电线路略有不同。
三维输电线路由于受到空间约束，所以其结构较为复杂。
同时，三维输电线路的参数模型也较为复杂，需要考虑多种因素，如导线几何特性、导线负荷、环境因素等。
因此，三维输电线路的建模需要使用多种建模方法。
建模方法传统的二维方法在传统的二维输电线路建模中，往往只考虑水平方向的布置，而在垂直方向上，通常只分为一层。
因此，该方法无法完全反映线路在三维空间中的真实布置情况。
此外，该方法也无法考虑多种因素对被建模对象的影响。
三维有限元法三维有限元法是一种常用的建模方法。
在该方法中，建模对象被分解为若干个有限元。
将所有有限元组合在一起，就可以得到整个对象的计算模型。
由于三维有限元法可以考虑多种因素的影响，因此其被广泛应用于三维输电线路的建模中。
数值方法数值方法是又一常用的建模方法。
在该方法中，建模对象被表示为一系列方程式的解。
通过解这些方程式，就能得到建模对象的模型。
该方法可以很好地处理较为复杂的建模对象，因此在三维输电线路的建模中也被广泛使用。
应用三维输电线路构建方法的研究是无处不在的。
从机场支架安装到电力系统的运行，从路灯建设到建筑设计，每个行业都可以找到三维输电线路构建方法的应用。
以下是一些常见的应用：机场支架安装机场支架安装一般要求支架的高度、位置、角度等参数要符合一定的要求。
通过三维输电线路构建方法，可以很好地完成这一任务。
电力系统运行在电力系统运行中，三维输电线路构建方法被广泛应用。
通过三维输电线路的建模，可以预测输电线路的损耗、温度、电流负荷等参数，从而调整系统结构，提高系统的运行效率。
路灯建设在路灯建设中，三维输电线路构建方法可以很好地帮助人们预测灯光散射、照度、光污染等问题，从而为合理的路灯建设提供支持。
三维数字化设计在输电线路工程中的应用研究
三维数字化设计在输电线路工程中的应用研究作者：黄正刚来源：《好日子（下旬）》2020年第06期摘要：我国的电网是世界上规模最大，最复杂的电网，在电网的设计与建设中离不开科学合理的输电线路工程。
经过多年的发展与应用，三维数字化设计技术已经成功在输电线路工程中广泛应用。
其主要是通过收集各项技术数据，以地理信息系统、遥感技术已经虚拟技术等，模拟构建三维地理模型，为输电线路工程的设计提供可视化的仿真模型。
仿真模型的建设可以有效的为输电线路的设计与优化提供指导，比如路径选择、塔杆排位等。
本文对三维数字化设计在输电线路工程中的应用展开研究，对其主要功能与技术要点进行介绍，然后对其应用进行分析，以促进三维数字化设计的发展，促进输电线路工程的建设。
关键词：三维;数字化设计;输电线路工程;应用研究引言近年来，以信息技术为代表的数字化技术发展迅速，与各行各业都在逐渐融合之中。
在输电线路工程中，三维数字化设计的应用可以有效提高设计效率与设计的科学合理性，三维数字化设计是以地理信息系统为基础平台，通过地理信息数据与输电工程数据的收集、整合、处理、分析等，构建三维可视化的仿真模型，为输电线路工程的设计提供指导。
随着三维数字化设计的逐渐成熟与发展，在电网工程设计的应用也越来越广泛，其可以有效提升输电线路工程的设计效率和设计质量，并极大简化了设计程序，成本也更低。
一、三维数字化设计概述三维数字化设计平台是一个综合性的集成系统，通过多种技术系统的整合，比如信息技术、地理信息系统、遥感技术等，可以实现协同设计与资源共享。
三维数字化设计平台现阶段在大型建筑工程的设计施工中应用非常广泛和成熟，出现了多种专业的设计平台，比如OpenPlant、Pdms、博超等。
但是在输电线路工程的设计中，还没有出现专业的三维数字化设计平台。
这一定程度上导致了输电线路工程应用三维数字化设计时数据不足、工具软件的整合性不足，沟通不畅等问题。
输电线路工程中三维数字化设计是以地理信息系统为基础平台，以计算机技术、大数据技术实现数据库的搭建与应用，然后以虚拟技术构建仿真模型，为输电线路工程的设计提供指导，为了适应客观发展的要求，输电线路工程的三维数字化平台也应该具有可拓展性。
三维设计在输电线路设计中应用探究
三维设计在输电线路设计中应用探究发布时间：2022-08-10T05:25:22.231Z 来源：《工程管理前沿》2022年第7期作者：王鑫[导读] 输电线路施工设计对通道内地物高程精度要求较高，电网三维设计系统为变电站选址、输电线王鑫国网山东省电力公司威海供电公司山东威海 264200摘要:输电线路施工设计对通道内地物高程精度要求较高，电网三维设计系统为变电站选址、输电线路优化选线、断面图快速生成、杆塔排杆二维和三维联动展示、金具串三维设计建模、铁塔三维设计建模、基础三维设计建模、三维输电线路设计成果输出、输电线路全过程机械化施工方案编制、施工管理、辅助运维检修等工作提供有效的数据支撑和技术手段。
关键词：三维设计；勘测设计；施工应用电网三维设计系统是将处理后卫片，航片叠加数字高程模型及电网信息、道路、居民地，水系等地理要素的综合三维可视化系统平台，它能给人带来“身临其境”的感觉。
电网三维设计系统在电网规划，输电线路设计、施工及运行维护等有着广泛的应用。
输电线路是位于地理空间中的人工构建物，其线路距离长，通过地区的地理条件比较复杂，与众多电力线路和通讯线路交叉跨越，并且通常会通过居民区、公园和其它特殊区域。
输电线路及其杆塔位置与地理空间位置密切相关，特别是在垂直方向上的层次信息尤为重要，这使得二维地理信息系统无法达到其管理的需求。
近年来，计算机图形学的发展和计算机硬件性能的成倍提高使得三维表现技术日益完善，通过这些技术，能够构造更接近于现实的三维地表模型和各类设备模型，使得输电线路设计从二维向三维发展。
本文将根据推进输电线路三维设计以及全过程机械化施工要求和工程实际情况，分析三维设计系统在输电线路全过程设计中的应用，提高输电线路工程的经济、环境、社会效益。
1电网三维设计系统电网三维系统设计平台完整梳理例了输电线路设计信息管理流程，总体包括项目管理、基础地理数据管理、线路路径选线分析、线路设计成果管理、模型库管理、空间分析、工程成果查询统计以及系统管理等多个功能模块；同时提供线路设计、分析统计、方案优化等业务相关功能。
输电线路铁塔三维数字化建模方法研究
输电线路铁塔三维数字化建模方法研究摘要：近年来，建筑信息模型化技术在建筑、水力、化工、石油等行业进入应用阶段，但在输电线路行业尚处于探索阶段。
即使将BIM技术应用于实际工程，也仅作为辅助施工和加工的一种手段。
输电线路工程正在大力推进三维数字化和智能电网的建设，实现对设备设施全寿命周期的管理。
但目前针对铁塔的三维数字化建模方法暂无系统性研究。
对铁塔三维数字化模型进行定义，分析模型细节层次，总结和分析目前主要的建模方法及优缺点，提出了一种从铁塔计算模型直接生成三维实体模型的建模方法，从而构建满足全寿命周期管理的铁塔模型。
梳理现有铁塔三维数字化建模通用软件的优缺点，采用TeklaStructures软件，建立一种特高压工程铁塔三维模型。
关键词：铁塔；三维数字化模型；建模方法引言为建设智能电网，输电线路行业正大力推进三维数字化设计，力求建立全线路完整的三维数字化模型，满足工程全寿命周期管理的需要。
输电线路模型主要包括铁塔、基础、金具、绝缘子串、导地线等设备设施等，其三维数字化模型中包含了丰富的数据信息，既可表达外形等几何信息，又包含设备的属性信息以及与关联设备间的逻辑关联信息。
基础、金具、绝缘子串和导地线因其部件少，形状特征可归纳提取，早已实现参数化建模。
而输电铁塔因其具有塔型多样、结构布置形式种类多、零件数量巨大，多接身多接腿组合、挂点和塔脚局部构造复杂等特点，已成为输电线路三维数字化模型的关键。
1架空输电线路三维数字化协同开发平台总体设计首先是结构框架。
高压架空输电线路三维数字协同开发平台提供以下几方面功能：全生命周期线路项目规划、平台协同设计、统计、分析、方案改良；覆盖工程的招投标、初步设计、可行性研究、选线规划、设计施工图阶段；完成估算经济指标、查询统计成果、优化路径选择、数字化成果移交、地理资料数字化采集，较大提高咨询和设计服务水平。
其次是设计方法输电线路三维数字化协同开发平台以高精度影像和地理数据为基准，大型数据库为中心，依托精细化三维建模平台，采用数据可视化建模技术，结合工程信息，进而以三维数字化形式并结合协同开发系统平台理念，将架空输电线路的地形地貌及施工数据信息整合；构建逼真三维环境现场。
智能化三维建模在输电线路日常巡维中的应用效果探究
智能化三维建模在输电线路日常巡维中的应用效果探究
随着电力行业的快速发展，输电线路的安全运行显得尤为重要。
为保障输电线路的正常运行，传统的人工巡检方式已经无法满足需求。
而智能化三维建模技术的应用，有效地提升了输电线路日常巡维的效果。
智能化三维建模可以实现对输电线路全景的实时监控。
通过无人机等设备获取线路的全景影像，并进行三维建模，可以实时地监控输电线路的状态。
当出现异常时，比如树木倒塌、设备损坏等，系统可以及时发出警报，提醒工作人员进行维修，避免了事故的发生。
智能化三维建模可以实现对输电线路设备的全面检测。
通过对线路设备的三维模型进行分析，可以准确地判断设备的状态是否正常。
对于变压器、绝缘子等设备，可以通过三维模型进行故障预警，提前采取维修措施，避免设备损坏导致的停电事故。
智能化三维建模还可以实现对输电线路的智能巡检。
传统的人工巡检存在着效率低、漏检等问题，而智能化三维建模则可以对输电线路进行自动化巡检。
通过对线路数据的比对分析，可以快速发现问题，提升巡检效率。
智能化巡检可以实现对线路的远程巡检，不受时间和地域限制，提高工作效率。
智能化三维建模在输电线路日常巡维中的应用效果显著。
它不仅可以实现对输电线路的全面监控和设备状态的精确判断，还可以提升巡检效率和减少人为差错。
对于提高电力线路的安全运行和保障供电的稳定性具有重要的意义。
在输电线路日常巡维中推广智能化三维建模技术，对改善电力行业的运行质量和效率具有积极的作用。
基于输电线路铁塔三维数字化建模方法研究
Power Technology︱220︱2019年12期基于输电线路铁塔三维数字化建模方法研究熊 娜中国能源建设集团浙江省电力设计院有限公司，浙江 杭州 310012摘要：本文提出了一种建模方法，可从铁塔计算模型的基础上直接生成三维实体模型，这样可以构建出一种铁塔模型，满足全寿命周期管理。
对现有的铁塔三维数字化建模所能使用的通用软件做一个优缺点梳理后，采用 Tekla Structures 软件，建立一种特高压工程铁塔三维模型。
关键词：铁塔；三维数字化模型；建模方法1 输电铁塔三维数字化模型 根据模型所能附带的容量大小以及它的信息层次，可以将该模型区分成以下三个细节层次：单线简化模型、实体产品模型和实体制造模型。
1.1 单线简化模型 使用单线方式搭建而成的一种杆塔模型，其主体结构是由两个部分组合而成：杆件及杆件节点，另外囊括了一些设计信息，如杆件参数等。
1.2 实体模型 铁塔实体模型在单线模型的基础上做了改进，根据杆件截面信息，对模型中的每根单线设置了型材截面的属性，并将其进一步地转换成为各个单元的实体，之后再根据图纸所呈现的信息，从而确定了螺栓、火曲、芯线等装置的装配关系，这样就搭建除了一个具有截面特征的三维模型。
改进过后的三维模型，其信息量较之单线模型更大，同时在视觉上也更加地接近真实的铁塔，三维模型的各部件无论是从空间位置的角度看还是从结构特征而言都更加符合实际情况。
实体模型如图1所示。
图1 实体模型2 铁塔建模方法分析通过对各位专家学者的研究成果分析，我们可以总结得出，目前广泛采用的建模方法主要有以下两种：从零件到整体组装、从整体到零件组装。
2.1 由零件到整体组装的方式顾名思义，这种方式是先根据结构图生成一些零件，如角钢、节点板和螺栓等的参数化模型，可以根据图纸对这些构件的长度、截面特性等进行一定的调整和修改，之后，再根据结构图的布置规则组装构件。
2.2 由整体到零件组装的方式目前国内铁塔加工所采用的建模方法一般都是这种方式，即先根据铁塔架构图来搭建几何模型，然后在该模型中依次录入构件，从而使单线具备相应的构件属性，之后配置螺栓以及绘制节点板，再利用计算机图形技术，用三维图元将构件的几何信息表达出来，从而形成一个完整的三维模型。
数字化三维模型的架空输电线路设计
2020年第07期67数字化三维模型的架空输电线路设计伍 翔娄底星源电力勘测设计有限责任公司，湖南 娄底 417000摘要：伴随科技水平的日益提升，三维技术有了重大突破，在架空输电线路中的运用范围也逐渐扩大。
由于输电线路日益复杂密集，通道资源日趋紧张，因此对输电线路进行高效合理的设计是输电线路设计中遇到的难题。
架空输电线路的数字化三维模型的构建，应用仿真方式完成输电线路有关施工活动。
文章通过对数字化三维模型的架空输电线路设计进行分析，对输电线路路径的开展进行优化，不断提高线路工程测量的准确性。
关键词：数字化；三维模型；架空输电线路中图分类号：TM75作者简介：伍翔（1991—），男，汉族，湖南新化人，硕士，助理工程师，主要从事输电线路设计工作。
0 引言国家电网当前阶段的发展目标是打造泛在电力物联网与具有较高现代化水平的智能电网。
输电线路的设计方案是电网建设的关键环节，而由于输电线路比较复杂密集，对输电线路进行三维数字化设计具有很重要的实际意义。
在三维数字设计中，架空输电线路设计过程中要使用的机械设备与施工建材的三维模型是三维数字设计的重要依据。
架空输电线路的跨度较大、单个模型数量多、种类较少，在进行三维模型设计时应结合这些特点，对相同几何特性的模型复用问题进行充分考虑。
同时，还应保障模型的精细度以及参数设计的合理性。
1 数字化三维设计数字化三维设计是现代化设计系统的重要功能与模块，当前已运用到诸多领域。
近年来，电网公司也在极力推动数字化三维设计技术在电力工程中的运用，以三维设计为核心，将数字化设计贯穿于电力工程的整个过程［1］。
1.1 数字化三维设计标准体系的建设数字化三维系统中对数据库建立、模型参数的输入、模型的深度管理、数据的一致性检查以及碰撞检查、成品制作等环节进行分析，制定可行的检查、审查及校审方式，制定设计标准及质量监督体系，对设计流程进行严格把控，促进三维数字化系统的建设及应用。
1.2 协同工作数字化三维设计系统与以往的二维设计系统的模式完全不同。
铁塔生产中的计算机辅助设计三维放样技术分析的研究报告
铁塔生产中的计算机辅助设计三维放样技术分析的研究报告研究报告：铁塔生产中的计算机辅助设计三维放样技术分析随着科学技术的不断发展，计算机技术在各个领域中都发挥着重要的作用。
在铁塔的生产过程中，三维放样技术已经被广泛应用，为生产过程的精确性和效率提供了保障。
本文将从三维放样技术的优缺点、应用情况及未来展望等方面进行分析。
一、三维放样技术的优缺点1. 优点三维放样技术可以实现高精度的产品设计和制造。
相比于传统的手工制造和二维设计方式，三维放样技术能够方便地对产品进行动态的设计、修改和优化。
其准确性和高效性得到了广泛的认可。
同时，三维放样技术可以在数字模型上进行工艺模拟，从而评估产品的可行性和各种制造方案的合理性。
这些优势使得三维放样技术被广泛应用于铁塔的制造中。
2. 缺点三维放样技术也有一些缺点。
首先，该技术需要大量的专业知识，受限于技术人员的素质和水平。
其次，三维放样技术需要昂贵的软硬件支持，投入成本较大。
另外，因为该技术需要进行复杂的设计和分析过程，因此需要采用一些特殊的方法和策略，对技术人员和机器设备的要求较高。
这些因素都限制了三维放样技术在实际应用中的普及程度。
二、三维放样技术在铁塔制造中的应用情况近年来，随着国内铁塔生产企业的发展和理念的更新，三维放样技术已经成为铁塔制造中不可或缺的组成部分。
三维放样技术使得产品设计更加合理、更加精确，从而降低了加工过程中的错误率和成本。
同时，三维放样技术也可以为产品的售后维修提供大量的数据和信息支持，提高了产品的使用寿命和稳定性。
此外，三维放样技术不仅可以应用于铁塔的单纯设计和制造，还能够在多方面进行拓展。
例如，该技术可以帮助铁塔企业进行产品性能预测和导向，控制产品的生产过程和质量，提高产品的服务效能和安全性，实现企业的产业升级和可持续发展。
因此，三维放样技术在铁塔行业中的应用前景广阔，值得企业们加强研究和开发。
三、三维放样技术的未来展望作为一项先进的数字制造技术，三维放样技术具有重大的发展潜力。
输电线路铁塔挂点数字化模型研究
输电线路铁塔挂点数字化模型研究赵维策：浙江盛达铁塔有限公司，浙江省杭州市310000摘要：随着我国输电线行业的快速发展，输电铁塔在运行时除了受塔架自身重力与导地线重力、张力等静载外,主要承受动态荷载,且倒塔事故的主要诱发原因大都与动荷载相关,如风荷载、导线舞动、塔身振动以及断线产生的突发性不平衡张力等。
输电线路行业正在大力研究和推进三维数字化设计技术的应用。
输电线路三维设计是以模型和数据为核心要素，通过驱动模型来提取、编辑和存储设计信息，从而完成相关的设计业务工作。
在输电线路三维模型中，铁塔是最关键的部分。
其中铁塔挂点既是连接绝缘子串和铁塔结构的装置，也是反映挂点装配要求的重要区域，对于指导铁塔和金具正确组装具有重要的指导作用。
目前行业内通用的输电线路铁塔模型包括以*.tta格式文件数据结构为基础的铁塔计算模型和以*.mod格式文件数据结构为基础的铁塔三维模型。
但计算模型和三维模型均未对挂点进行详细的定义。
关键词：铁塔挂点；三维数字化模型；建模方法；研究引言为提升电力输送能力，电力建设不断升级，国家对电网投资的日益增加，建设了大量高电压等级、高输送容量、超远距离、高技术水平的输电工程。
作为电力网重要的组成部分，输电铁塔的安全关系到整个电力网的安全。
输电线路铁塔是一种重要的高耸结构，是大型生命线工程和电力输送的支柱，约占线路建设总投资的40%左右。
输电铁塔在加工、运输、组立安装、运行维护各个阶段都有可能造成结构损坏，受覆冰、台风等极端气象环境，杆件变形，施工质量等因素影响，输电铁塔结构构件承载力不足的情况屡有发生。
输电铁塔结构的失效破坏将导致供电系统的瘫痪，同时可能会诱发一系列例如交通停滞、人员伤亡等严重后果，不仅会造成巨大的经济损失，而且其安全问题还将直接影响到国家的生产建设以及人民的生活秩序，因此输电铁塔的安全可靠性一直受到工程设计及科研人员的广泛关注。
迄今为止，学者对铁塔构件加固补强的研究日益增多，例如对十字型螺栓连接件加固角钢的受力性能研究、T形组合角钢加固构件承载性能试验研究、焊接加固角钢构件的受力性能研究等。
输电线路虚拟三维场景建模方法研究与实现
输电线路虚拟三维场景建模方法研究与实现摘要：随着二维GIS系统在电力行业应用的不断深入，其在对空间位置及周边地形的描述上遇到了一定的局限性。
电力系统对输电线路三维展示的需求变得急迫，而为了在三维场景中快速生成符合实际线路台账的输电线路，形成三维电网结构，在此提出一种半自动的三维输电线路构建算法。
该算法包括了三维建模规则、坐标转换、线路生成等步骤，可以为当前三维场景中输电线路的架设提供技术参考，此算法模型可复用、开放性、自由度高，具有广泛的应用前景。
关键词：杆塔横杆；三维建模；坐标转换；线路弧垂；悬链线当前，地理信息系统（GIS）已经广泛应用于电力行业，在电网运行监测、电网建设规划等方面起到了积极作用，提高了电力公司的管理水平和工作效率。
但是当前应用主要以二维平面GIS为主，在空间表达能力和分析能力上具有一定的局限性。
输电线路距离长，通过地区的地理条件比较复杂，与众多电力线路和通信线路交叉跨越，并且通常会通过居民区、公园和其他特殊区域。
输电线路及其杆塔位置与地理空间位置密切相关，特别是在垂直方向上的层次信息尤为重要[1]，而二维GIS系统无法达到精细化管理的要求。
近年来，随着计算机软硬件技术的不断发展成熟，三维地理信息系统的研究已经成为当前一大热点。
而三维系统要应用于电力行业，首要解决的就是错综复杂的三维输电线路构建问题，而现有的技术无法满足对输电线路的三维展示需求。
本文提出了一种通用的三维输电线路构建算法，能对输电线路进行结构化设置和调整，且对输电线路的杆塔、导线、金具进行批量修改，目前此算法已在实际的工程中得到了实现。
1 约定为了能够更好地阐述输电线路构建算法，需要做出如下约定：约定1 为了确定杆塔模型和三维场景中世界坐标系之间的关系，对建立的杆塔模型的坐标系约定如下：建立的杆塔模型初始状态为南北走向（与纬度线夹角为90°），杆塔底部中心点为坐标原点。
x轴正方向为大号侧，x轴负方向为小号侧，杆塔的横杆为y轴，z轴在杆塔底部中心垂直向上[2]。
输电线路数字化三维设计的研究
输电线路数字化三维设计的研究摘要：当前，二维计算机辅助设计和辅助制图技术已经得到了广泛普及，在电厂、变电站等设计领域，三维数字化辅助设计作为一种新型的设计手段，也处于蓬勃发展的阶段，其直观、便捷和协同工作的能力，越来越多的受到关注。
但是，在输电线路设计领域内，目前国内外尚未采用真正意义上的三维数字化辅助设计手段。
因此，在输电线路设计领域内引进数字化三维设计理念，搭建一个三维数字化线路统一设计平台，本文针对输电线路数字化三维设计进行了研究分析。
关键词：输电线路；数字化；三维设计1.三维数字化设计的应用1.1建模工作1.1.1导地线建模导、地线（含OPGW）建模采用参数化描述。
导、地线三维模型位置及弧垂姿态根据不同工况在三维场景中自动生成。
1.1.2绝缘子串建模利用金具三维组装系统实现对金具串的组装、拆分等逼真模拟，自动判断能否连接，可进行强度校核。
形象直观、不易出错。
提供金具材料的耗量统计及金具部件的部分信息编辑等工作，可以根据工程实际情况创建和改进金具库，完成各种电压等级架空送电线路导地线金具组装形式的设计和制图。
金具组装完成后自动生成二维图纸，完成材料统计、重量计算、尺寸计算、安全系数最小的受力部件查找及承受最大外荷载计算、联结方式检查、联结配合检查、组装自由度检查、联合碰撞检查、制图数据处理、图形布置和图形生成等项工作。
1.1.3杆塔建模利用三维技术，依《架空输电线路三维设计建模规范》标准，结合电气间隙等提资，快速建立铁塔通用模型，用于三维场景杆塔排位。
三维场景下，初设阶段根据电气排位成果，可批量计算铁塔，并生成《输变电工程三维设计成果数字化移交技术导则+第2部分：架空线路部分》规范要求深度的初设工程量。
1.1.4基础建模利用三维基础技术，依《架空输电线路三维设计建模规范》标准，结合水文地质等提资，快速建立基础通用。
1.1.5交叉跨越物建模交叉跨越物模型包括线路通道范围内的铁路、等级公路、房屋、林木、河流、架空线路、地下管线等。
关于输电线路巡维中三维建模的应用分析
关于输电线路巡维中三维建模的应用分析摘要：输电线路在电力系统中发挥着十分重要的作用，为广大用户提供电力能源，输电线路的运行维护工作至关重要，做好巡维工作才能确保其运行质量，巡维过程中的最关键是要把握好巡线路径，同时对巡维结果进行有效处理。
文章分析了三维建模在输电线路日常巡维中的应用。
关键词：三维建模；输电线路；日常巡维；电力系统1输电线路巡维的路线以及结果分析对于输电线路巡维工作来说，路径的确定十分关键，也是巡维开展的前提和基础。
因为输电线路架设所处的地理环境相对复杂，例如高海拔山区、地形崎岖的地域等，恶劣的地形条件、气候因素为巡维工作的开展带来了困难。
在复杂的地形条件下，巡维人员无法及时发现地面障碍物、标志物等，无法准确、有效地确定巡维路径，同时因为没有有效的路径记录方法，可能导致巡视路径被遗忘。
做好巡维结果的科学处理，这也是一项必需工作，发挥着对巡维工作集中分析、总结作用。
可以将巡维结果实施有效地分类、处理，以此来为巡维工作者提供实时的信息，从而明确线路具体的运行状态，传统的数据记录、统计方法通常选择Word、Excel软件，依靠其做好巡维结果的统计与处理。
然而这两大软件在数据记录与处理方面存在一定的局限性，处理过程也不够灵活，对应的信息数据也相对粗糙、不够精准。
在这种状态下，有必要引入三维建模软件，将巡维线路、路径等输入此模型，创建一个更加清晰、细致的巡维地图，从而协助相关的巡维工作者来探寻巡维路径，将相关的数据信息输入模型中，从而实现巡维结果的有效处理，确保巡维人员更加精准地掌握信息。
2正确选择建模软件为了提高建模质量，应该优选合适的建模软件，此次优选GoogleEarth软件、SketchUp软件。
前者属于虚拟的地球仪软件，来自于Google系统研发，此软件的工作过程为：将卫星图片、地理定位系统、航空图片等安装于相同的三维模型中，从而发挥杆塔定位、编定巡线等作用，也能为输电线路的假设与布置创造一个载体。
三维数字化技术在输电线路工程中的应用
三维数字化技术在输电线路工程中的应用摘要：现阶段，部分设计单位已经开始在输电线路的杆塔设计等领域尝试使用三维数字化辅助设计。
但是，在输电线路设计领域内，目前国内外尚未采用真正意义上的三维数字化辅助设计手段。
因此，在输电线路设计领域内引进数字化三维设计理念，搭建一个三维数字化线路统一设计平台，使设计更加直观、设计手段更加便捷，提高设计精度和效率，是非常必要的。
关键词：三维数字化技术；输电线路工程；应用1数字化重建技术路线1.1工程级三维建模依据设备、结构、管道、电气等专业的图纸资料，采用专业的三维工程设计软件，构建工程级三维模型。
建模流程如下：（1）收集图纸资料。
收集、整理项目相关设计、施工及改造图纸资料。
（2）建立数据库。
建立三维模型设备外形库、钢结构库、管道等级库、管道元件等级库。
（3）建立三维模型。
采用三维工程设计软件，建立具有设备外形、结构、管道、电气等的三维模型。
1.2三维激光扫描三维激光扫描流程如下：（1）现场勘查。
项目开始前，需要对采集数据地点进行踏勘，对其周围的地理环境，天气因素、人为影响做一个系统的了解，做好计划，防止采集数据发生的意外，同时规划扫描路线、精度及时间。
（2）布站扫描。
三维激光扫描布站以“全覆盖，重点抓”的原则进行合理布站，根据工厂的实际情况进行布站。
“全覆盖”指的是所需建模区域全部扫描，此部分可辅助正向建模自主校核。
“重点抓”是指对于管线密集区，管线走向变更，管线仪表区进行重点高精度扫描，以确保360°无死角。
（3）数据处理。
三维激光扫描完成后，检查数据一致性，分区拼合点云数据，与采用工程设计软件构建的三维模型进行比对校核。
2输电线路数字化设计关键技术2.1数字化协同设计该平台为设计人员提供了一个共享平台，能够让所有设计人员在同一平台操作，实时在线衔接不同专业、不同设计者的设计成果，使不同设计专业、设计者的设计联络和交流保持通畅，最终保持数据一致性和信息共享、工作的协调配合，实现精细化设计，避免设计差错和设计疏漏等问题。
三维数字化设计在输电线路工程中的应用研究
三维数字化设计在输电线路工程中的应用研究摘要：从输电线路工程角度，对于设计技术的发展趋势进行了分析，对三维数字化设计技术的应用效果进行了介绍，对输电线路工程应用三维数字化设计技术存在的问题提出了建议。
关键词：输电线路工程；三维数字化设计；工程信息传递引言一方面工程模型上，二维模型将向三维实体模型过渡；另一方面从信息角度来看，设计信息传递的日益便捷，多专业、跨区域、多平台整合之势日趋显现。
特别是近十年，以三维数字化设计技术为代表的新设计技术在输电线路工程中不断得到应用，作为一项发展中的技术，需要根据目前应用情况进行系统的研究，有序推动和引导技术的发展。
一、三维数字化平台架构研究（一）平台设计目标（1）建立输电线路设计数据库。
输电线路数据库包括基础地理数据、初步专题数据、电网数据、调查结果数据、三维模型数据、线路生产数据和工程项目数据。
根据业务流程对数据进行集成，便于设计者完成传输线的设计，实现不同数据之间的协同操作，形成成品的数字化。
（2）输电线路三维数字设计系统的构建。
通过项目的建设，整理出三维数字化设计信息管理过程中的传输线，包括项目、基础地理数据、勘测成果、电网数据、线路设计成果、模型库等管理，同时做好所设计线路的空间分析、路径选择、杆塔排位、基础配置、查询统计结果和系统管理等功能模块。
（3）专业设计平台集成。
整合现有专业设计平台，使输电线路设计相关专业数据信息数字化，并在统一平台上集成、管理、显示和分析应用程序。
（二）平台架构设计GIS技术和计算机网络技术是平台的基本技术保证，主要利用海量数据技术和软件框架构建数据库和系统的方法。
该平台是围绕网格设计的，遵循可扩展性原则。
平台分为六个层次，即基础设施层、数据管理层、基本软件层、通用组件层、业务服务层和用户性能层。
将数据管理层、通用组件层、服务层和用户性能层分开，便于系统的扩展。
二、三维设计与数字化协同的基本技术输电线路三维数字化设计技术是基于多层次信息集成技术的。
输电线路铁塔的三维建模
输电线路铁塔的三维建模绪论1.1 、概述三维激光扫描技术目前是测绘领域中一个新的研究热点。
众所周知， 传统测绘技术主要 是单点精确测量， 要用其采集数据进行三维建模就存在很多问题， 因为描述目标结构的完整 属性需要采集大量的点，少则几万，多则几百万甚至几千万，这样才能把目标完整地建模， 所以，用现代高精度扫描技术就可以解决了这个问题。
三维激光扫描技术就是全自动高精度 立体扫描的技术，它不同于单纯的测绘技术，它主要面向高精度逆向工程及三维模型重构， 具有独特的优势：数据获取速度快，实时性强：数据量大，能详细描绘物体的细节；主动性 强，能全天候工作；全数字特征，信息传输、加工、表达容易；操作方便，扫描时由软件控 制仪器工作。
因此，对基于三维激光扫捕数据的建模技术研究很有必要。
三维激光扫描技术又称 “实景复制技术” ，对任何复杂的现场环境及空间进行扫描操作， 采用高精度逆向三维建模及重构技术， 以获取研究目标的三维坐标数据和数码照片的方式快 速获取各种大型的、 复杂的、 不规则、 标准或非标准等大型实体或实景等目标的三维立体信 息，直接将这些三维数据完整地采集到电脑中，进而快速重构出目标的三维模型及线、面、 体、空间等各种数据， 再现客观事物真实的形态特性。
该技术为快速获取空间数据提供了有 效手段，是继GPS 技术以后的又一项测绘技术新突破。
利用地面三维激光扫描仪对物体进行数字化， 得到物体表面大量点的三维坐标集合， 称 为点云数据。
这些三维激光点云数据还可进行各种后处理工作 （ 如：测绘、计量、分析、仿 真、模拟、展示、监测、虚拟现实等 ） ，即所谓的逆向工程应用。
所有采集的三维点云数据 及三维建模数据都可以通过标准接口格式转换给各种正向工程软件直接使用。
目前空间模型的表达一般用面体，包括平面和曲面，平面的表达用的最多的是平面三角形，因为空间中任意三个点都可以决定一个平面；曲面的表达一般用基于控制点的 NURB 曲面， 此曲面以一定量的控制点来控制整个曲面的形状。
架空输电线路三维建模分析与研究
架空输电线路三维建模分析与研究摘要:本文对于当前输电线路三维数字化设计技术的主要功能进行了介绍,同时对于该技术的主要关键点分别进行了论述，最后对该技术的应用效益进行了总结展望，希望通本文为后续的研究提供一定的参考和借鉴。
关键词:输电线路;三维设计;数字化设计平台;GIS计算机网络环境近年来国内多家电力设计企业搭建了输电线路三维数字化设计平台，既有完全自主开发，也有在商用平台基础上二次开发。
目前国内三维数字化设计商用平台主要有道亨SLW3D架空送电线路三维设计系统，电科院架空输电线路三维协同设计平台，国遥输电线路三维数字化设计平台，洛斯达输电线路三维数字化设计平台，百合送电线路设计系统，博超TLD数字化三维送电设计平台等。
每个平台都有各自的优缺点，应根据生产的实际情况并站在数字化技术发展的角度进行软件平台的选型与建设，考虑后续设计、施工、运维一体化、数字化移交及全寿命周期管理方面的需要，自主或在商用平台基础上逐步开发完善数字化设计功能，满足未来工程数字设计需求。
一、主要功能三维数字化设计可以对于输电线路的设计流程进行分析统计，同时能够对于现有的设计方案提出相应的优化措施，同时提供全周期生命规划的服务。
该技术平台可以通过卫星设备、航拍测量、GPS、地形测量的方式来为线路设计中的路径选择、杆塔建设等提供可视化方案，以此来保证线路设计更加直观便于理解1.1基础配置功能根据上述的功能简介我们可以得知该平台的需要具备以下基本功能模块：二维共功能、三维功能、地形定位、地图测绘、地形编辑、坐标系统、图像生成等。
其中三维功能最为重要，主要可以提供图像可视化，计算分析，特效生成、已经动态图像等功能。
另外对于该系统的管理模块中则需要具备用户和用户权限、工作日志、系统管理等相关的管理功能。
1.2数据管理数据管理主要包括勘测、线路、结构等不同专业在工程实施的过程中的设计成果资料的管理,作为基础数据的矢量数据、栅格数据、地形图和影像数据的管理,还包括对输电线路三维业务设计过程中的杆塔模型、基础模型、金具绝缘子串等通用模型库的管理。
三维数字化设计在输电线路工程中的应用研究
三维数字化设计在输电线路工程中的应用研究发布时间：2021-12-31T07:05:46.249Z 来源：《电力设备》2021年第11期作者：夏鑫[导读] 已经得到了很多研究者的关注，并投入了探索和研究力度，具体可以围绕着以下几个方面进行讨论。
（身份证号码：37078319851005**** 江苏南京 210000）摘要：所谓的三维技术，简单点说就是借助计算机和定位系统等技术的使用来实现对信息的收集和处理，然后根据所获得的数据进行可视化图像模拟，这对于输电线路工作的开展是非常有利的。
因此，本文围绕着以输电线路工程为内容，对三维数字化设计的应用展开了分析与讨论，希望对相关人士有一定的借鉴价值。
关键词：输电线路工程；三维数字化设计；具体应用引言：随着当今社会科学技术的快速进步和发展，计算机和互联网等技术得到了有效推广应用，为输电线路工作带来了很多益处，不仅能够保障设计方案的科学合理性和可行性，同时还可以实现工作质量和效率的提高。
就目前来看，已经得到了很多研究者的关注，并投入了探索和研究力度，具体可以围绕着以下几个方面进行讨论。
一、三维数字化设计的概述分析从当前社会各领域中我们可以看到，三维数字化设计已经得到了广泛应用，并在某些方面获得了显著应用成效。
但是在输电线路工程中的应用效果不是很好，受到很多因素的限制。
例如：在三维数字化设计的应用这一过程中，各工具软件之间都是以分开形式存在的，再加上实际应用中所涉及到的内容比较繁杂，很难实现信息共享，严重影响到业务工作的顺利开展。
二、平台架构设计分析针对于平台架构设计，具体可以从以下两个部分来看：（1）从总体思路这一角度来看，在平台架构设计的这一过程中主要是借助虚拟数字化技术和三维技术的应用来实现模拟，提高数字和模型的数据化程度及其像素，进而呈现出一种直观形象的三维效果。
除此之外，在平台架构设计的这一过程中同样还会涉及到其他专业方面知识在里面，通过合理利用，不仅能够保证设计路径的可行性，同时对于其共享能力和可视化程度的提高也有着重要意义，使整个设计凸显得更加科学、合理。
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输电线路铁塔三维数字化建模方法研究李美峰,冯勇,许泳,黎亮,黄兴(西南电力设计院有限公司,四川成都610021)摘要:输电线路工程正在大力推进三维数字化和智能电网的建设,实现对设备设施全寿命周期的管理。
但目前针对铁塔的三维数字化建模方法暂无系统性研究。
对铁塔三维数字化模型进行定义,分析模型细节层次,总结和分析目前主要的建模方法及优缺点,提出了一种从铁塔计算模型直接生成三维实体模型的建模方法,从而构建满足全寿命周期管理的铁塔模型。
梳理现有铁塔三维数字化建模通用软件的优缺点,采用Tekla Structures软件,建立一种特高压工程铁塔三维模型。
关键词:铁塔;三维数字化模型;建模方法中图分类号:TM75文献标志码:A文章编号:1007-9904(2019)07-0018-06 Study on the Method of Three-dimensional Digital TowerModel for Overhead Transmission LinesLI Meifeng,FENG Yong,XU Yong,LI Liang,HUANG Xing(Southwest Electirc Power Design Institute Co.,Ltd.,Chengdu610021,China)Abstract:The construction of three-dimensional digitalization and smart grid is promoted vigorously in transmission line projects to achieve the life-span management of the equipment and facilities.However,there is no systematic study on the modeling method of the three-dimensional digital tower model.In this paper,the content that a three-dimensional digital model of the tower should include is defined.The levels of the model detail is analyzed.The modeling processes via different methods are compared.A method is proposed that could directly generate the three-dimensional solid model from the calculation model, thus a life cycle management model can be constructed.On the basis of evaluating the existing general software been used for three-dimensional digital modeling of steel tower,Tekla Structures software is used for the modeling of a three-dimensional tower model of the ultra-high-voltage project.Keywords:transmission tower;three-dimensional digital model;modeling method0引言近年来,建筑信息模型化(Building Information Modeling,BIM)技术在建筑、水力、化工、石油等行业进入应用阶段,但在输电线路行业尚处于探索阶段。
即使将BIM技术应用于实际工程,也仅作为辅助施工和加工的一种手段。
为建设智能电网,输电线路行业正大力推进三维数字化设计,力求建立全线路完整的三维数字化模型,满足工程全寿命周期管理的需要。
输电线路模型主要包括铁塔、基础、金具、绝缘子串、导地线等设备设施等,其三维数字化模型中包含了丰富的数据信息,既可表达外形等几何信息,又包含设备的属性信息以及与关联设备间的逻辑关联信息。
基础、金具、绝缘子串和导地线因其部件少,形状特征可归纳提取,早已实现参数化建模。
而输电铁塔因其具有塔型多样、结构布置形式种类多、零件数量巨大,多接身多接腿组合、挂点和塔脚局部构造复杂等特点,已成为输电线路三维数字化模型的关键。
首先对铁塔三维数字化模型进行了定义,并分析了模型层次,然后总结和分析了目前主要的建模方法及优缺点。
提出一种从铁塔计算模型直接生成三维实体模型的建模方法,通过对关键节点进行放样,使实体模型与计算模型实现数据对比,随时对节点构造进行调整,模型具备属性信息,从而可构建满足全寿命周期管理的模型。
最后梳理现有铁塔三维18数字化建模通用软件,选择Tekla Structures软件,以特高压工程铁塔为例建立了完整的三维数字化模型,并进行了数据交互测试。
1输电铁塔三维数字化模型以模型附带的信息层次和容量大小来区分,可将铁塔数字化模型分为3个细节层次:单线简化模型、实体产品模型和实体制造模型。
1.1单线简化模型采用单线方式准确构建形成的杆塔模型,如图1所示,模型主体结构由杆件及杆件节点组成,同时包括杆件参数等设计信息。
单线模型可以被赋予呼高、挂点位置、尺寸信息,满足电气设计和结构计算要求。
图1铁塔单线简化模型1.2实体模型铁塔实体模型是指根据杆件截面信息,将单线模型中每根单线赋予型材截面属性转换为各个单元的实体,然后根据图纸确定螺栓、芯线、火曲等装配关系,构成具有截面特征的三维模型,如图2所示。
它与单线模型相比,信息量更大,视觉上更接近真实铁塔,模型各部件空间位置、结构特征均符合实际情况。
实体模型的精度可分为2个层次:1)产品模型:包含构件、节点板和螺栓信息,忽略小的垫板等零件,能直观查看铁塔采用的构件型式和基本构造,并可进行构件碰撞校验,节点板的计算,如图2所示。
但主要服务于展示和节点校验,模型精度不能达到加工要求。
2)制造模型:包含所有零件高精度的加工放样信息,不仅可用于展示,也可方便查看详细的尺寸参数和材料表,可直接用于加工,如图3所示。
精细化实体模型可直接应用于铁塔加工,通过多维模型技术对所有零部件的全寿命周期进行统一管理。
图2实体(产品)模型图3实体(放样)模型由以上分析可以得出,不同模型包含的数据内容和类型都是不同的,这也体现出铁塔在不同设计阶段需要表达的信息是不同的。
因此可以认为输电铁塔三维数字化模型是反映铁塔几何特征、属性、加工图纸以及模型全生命周期中各时间段的信息,能进行三维可视化编辑,以数字化形式管理,可在不同时域和空间进行分析的数据文件。
单线简化模型因无法反映铁塔的真实形态,尚不能满足铁塔三维数字化模型的要求,因此在本文主要探讨铁塔实体模型建模。
2铁塔建模方法分析三维数字化建模实际是通过计算机技术将设计数据以数字形式进行表达的过程。
对铁塔实体模型建模,需要考虑如何建立角钢和钢板构件、螺栓、垫板等零件组成的模型。
目前国内已经取得了部分研究成果,如:周静瑜采用Inventor建立铁塔实体模型,进行吊装施工分析[1]。
绳晓玲以ObjectARX作为Auto⁃19CAD二次开发工具,研究了基于AutoCAD的输电铁塔零件三维模型管理系统[2]。
孙凤杰等人采用3DMAX和AutoCAD,建立了输电铁塔的三维模型,并在虚拟场景中进行了展示[3]。
尹晖等人以我国首个特高压交流试验示范工程输电线路三维可视化研究为目标,根据输电杆塔等实际数据和图片资料,研究了基于Google SketchUp软件平台进行输电杆塔、绝缘子及金具三维建模的具体实现过程[4]。
通过对国内外研究成果和工程实践的分析,总结目前建模方法主要有2种:1)由零件到整体组装:设计计算文件—铁塔结构图—构件及零件参数化建模—构件及零件整体组装—模型入库及调用。
2)由整体到零件组装:设计计算文件—铁塔结构图—铁塔整体模型搭建—构件及零件放样—模型入库及调用。
2.1由零件到整体组装的方式这种方式先根据结构图生成角钢、节点板和螺栓等构件参数化模型,构件的长度、截面特性等都可根据图纸进行调整和修改。
然后根据结构图的布置规则对所有构件进行组装。
其优点在于可对所有构件和零件进行参数化建模,通过数据库进行管理,信息交互通畅,材料统计方便。
但缺点是铁塔组装工作量较大,建模过程与加工脱节,目前还没有解决模型或零件与加工数据的对接问题。
2.2由整体到零件组装的方式这种方式是目前国内铁塔加工的建模方法,即通过设计单位提供的铁塔结构图首先生成铁塔几何模型,然后在几何模型中对构件进行逐一录入,使单线具备构件属性,并进行节点板绘制和螺栓配置,利用计算机图形技术将构件的几何信息用三维图元表达出来,形成完整的三维模型。
程序可从三维模型中提取二维平面信息,形成不同剖面的结构图与设计蓝图核对,打印图纸和样板,交付专人审核,提交生产加工。
其工作流程如图4所示。
这种方式的优点是实现了设计图纸与加工的对接,后期还可将加工过程中存在的问题反馈设计进行调整。
缺点是从铁塔设计到加工建模的周期较长,短则1个月,长则3个月至半年。
且国内加工厂家一般采用专用放样软件,与设计单位数据尚不能实现互通,无法满足输电线路全寿命周期管理的需要。
图4传统铁塔放样模型生产流程2.3计算模型直接生成实体模型的方法要建立能满足全寿命周期管理要求的铁塔三维数字化模型,应将放样建模环节的关键部分(如节点图5由计算模型直接生产实体模型流程20板、螺栓布置等)提前至设计阶段,计算模型与实体模型实行调整,这样便可建立起计算与放样一致的铁塔模型。
从图4的流程可以看出,传统的建模方法中,实体模型是厂家根据二维图纸在软件中放样完成的,一旦放样尺寸与图纸存在差异,便需反馈设计重新复核计算并修改图纸,数据无法联动。
如果能将计算模型直接关联到实体模型,如图5所示,不仅可取消二维图纸这一中间环节,在设计阶段就实现了计算与实体产品模型的数据互通,减小了后期放样调整,且经过较少中间过程就能形成制造模型,有利于提高线路工程中设备设施的全寿命周期管理水平。
3现有计算模型生成实体模型的软件由于铁塔模型的零件数量大,一个常规500kV 铁塔零件至少几千个,特高压铁塔零件多达上万个。
如果使用通用软件进行人工拼装需要耗费大量的时间,效率低下且易出错。
因此铁塔建模过程均是在通用软件平台上进行二次开发或者直接由专业建模软件完成的。