一种输电线路间隔棒摆放方法、装置、设备及存储介质与流程

本发明涉及电力工程仿真领域，尤其涉及一种输电线路间隔棒摆放方法、装置、设备及存储介质。

背景技术：

1、在输电线路运行体系内，间隔棒是保障分裂导线安全运行的关键金具，能够固定多根子导线间距，削弱导线振动与舞动现象，线路常见二分裂、四分裂、六分裂等多种构型，其位置姿态需匹配导线空间形态。随着电网数字化发展，间隔棒沿导线大量分布，建模工作量繁重。导线存在弧垂、空间曲率，各类矢量数据源自带误差，亟需自动化、高精度的间隔棒批量布置建模手段。

2、目前行业搭建输电线路三维场景时，间隔棒布置主要采用人工摆放与固定模板半自动摆放两种手段，两类方案均需要提前录入导地线矢量、间隔棒安装距离、标准金具模型等基础数据。人工摆放依靠建模人员逐段放置模型，手动调整位置、旋转角度与尺寸。固定模板提前锁定间隔棒内部构件相对位置，仅依靠单一参考基准整体置入模型，操作时简单区分线路分裂类型选用对应模板，完成基础放置后再人工微调，最终生成间隔棒三维模型用于线路场景搭建。

3、人工操作面对长距离多跨线路工作量巨大，无法实现批量建模。固定模板姿态固定，无法跟随导线三维曲线自适应调整朝向，模型贴合度差，且受导线间距不均、矢量数据误差影响，固定尺寸金具易出现缝隙、穿插失真，同时难以兼容多种分裂导线形式，无法批量计算并实例化完整间隔棒模型，工程实用性不足。

技术实现思路

1、本发明提供了一种输电线路间隔棒摆放方法、装置、设备及存储介质，解决了输电线路三维建模中间隔棒人工摆放效率低、姿态无法适配导线曲线、金具与中间环贴合失真以及难以兼容多种分裂导线结构的技术问题。

2、根据本发明的一方面，提供了一种输电线路间隔棒摆放方法，该方法包括：

3、获取输电线路的基础数据，其中，基础数据包括导地线矢量线、间隔棒布置弧长距离和间隔棒模型库参数；

4、确定输电线路的分裂情况，根据分裂情况和基础数据计算间隔棒摆放参数；

5、对间隔棒摆放参数进行实例化，以生成间隔棒摆放结果。

6、可选的，在确定输电线路的分裂情况之前，方法，还包括：计算导地线矢量线中相邻采样点构成各线段的空间长度；基于各空间长度进行弧长累加，得到弧长索引序列；在弧长索引序列中匹配与间隔棒布置弧长距离对应的目标线段；基于目标线段进行线性插值求解，得到间隔棒布置弧长距离对应的空间采样点；确定目标线段的方向向量，对方向向量进行归一化处理，得到单位模长的单位切向向量。

7、可选的，间隔棒摆放参数包括位置参数、姿态参数和缩放参数，位置参数包括中间环位置和金具位置，根据分裂情况和基础数据计算间隔棒摆放参数，包括：当分裂情况为分裂导线时，计算各分裂子导线的中间环定位基准；由各分裂子导线在间隔棒布置弧长距离对应的空间采样点计算几何中心点并作为中间环位置，将各分裂子导线对应的空间采样点分别作为对应金具位置；根据位置参数、单位切向向量和基础数据计算姿态参数和缩放参数。

8、可选的，计算各分裂子导线的中间环定位基准，包括：对各空间采样点求取算术平均值，得到各分裂子导线的几何中心点，将各几何中心点组成的中心线作为中间环定位基准。

9、可选的，姿态参数包括中间环旋转参数和金具旋转参数，根据位置参数、单位切向向量和基础数据计算姿态参数和缩放参数，包括：将中间环定位基准对应的单位切向向量作为中间环横轴；获取竖直基准向量，将中间环横轴和竖直基准向量进行叉乘，得到中间环纵轴，并对中间环横轴和中间环纵轴进行叉乘，得到中间环立轴；由中间环横轴、中间环纵轴和中间环立轴拼接得到中间环旋转矩阵，将中间环旋转矩阵转换为欧拉角，得到中间环旋转参数；将单位切向向量作为金具横轴，并确定金具位置指向中间环位置的径向向量；基于金具横轴和径向向量进行叉乘，得到金具纵轴和金具立轴；由金具横轴、金具纵轴和金具立轴拼接得到金具旋转矩阵，将金具旋转矩阵转换为欧拉角，得到金具旋转参数；根据金具位置、中间环位置和间隔棒模型库参数计算缩放参数。

10、可选的，根据金具位置、中间环位置和间隔棒模型库参数计算缩放参数，包括：计算金具位置到中间环位置的空间距离；从间隔棒模型库参数中提取中间环半径和原始连接长度，计算空间距离和中间环半径的差值，得到目标连接长度；计算目标连接长度和原始连接长度的比值，得到缩放参数。

11、可选的，间隔棒摆放参数包括位置参数和姿态参数，位置参数包括中间环位置，姿态参数包括中间环旋转参数，根据分裂情况和基础数据计算间隔棒摆放参数，包括：当分裂情况为非分裂导线时，直接将导地线矢量线在间隔棒布置弧长距离的空间采样点作为中间环位置；将单位切向向量作为中间环横轴；获取竖直基准向量，将中间环横轴和竖直基准向量进行叉乘，得到中间环纵轴，并对中间环横轴和中间环纵轴进行叉乘，得到中间环立轴；由中间环横轴、中间环纵轴和中间环立轴拼接得到中间环旋转矩阵，将中间环旋转矩阵转换为欧拉角，得到中间环旋转参数。

12、根据本发明的另一方面，提供了一种输电线路间隔棒摆放装置，该装置包括：

13、基础数据获取模块，用于获取输电线路的基础数据，其中，基础数据包括导地线矢量线、间隔棒布置弧长距离和间隔棒模型库参数；

14、摆放参数计算模块，用于确定输电线路的分裂情况，根据分裂情况和基础数据计算间隔棒摆放参数；

15、摆放结果生成模块，用于对间隔棒摆放参数进行实例化，以生成间隔棒摆放结果。

16、根据本发明的另一方面，提供了一种电子设备，所述电子设备包括：

17、至少一个处理器；

18、以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器；

19、其中，所述存储器存储有能够被所述至少一个处理器执行的计算机程序，所述计算机程序被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行本发明任一实施例所述的一种输电线路间隔棒摆放方法。

20、根据本发明的另一方面，提供了一种计算机存储介质，所述计算机存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令用于使处理器执行时实现本发明任一实施例所述的一种输电线路间隔棒摆放方法。

21、本发明实施例的技术方案，通过确定输电线路分裂情况并结合基础数据计算间隔棒摆放参数，可区分不同分裂导线结构匹配对应计算逻辑，独立求解中间环与连接金具的位置、姿态、缩放全套参数，实现间隔棒各构件自适应适配导线真实空间形态，消除人工调节误差与模型贴合失真问题。对间隔棒摆放参数进行实例化生成间隔棒摆放结果，能够基于批量计算所得参数自动批量生成标准化间隔棒三维模型实例，省去人工逐件调整操作，提升了长距离输电线路三维场景的建模效率。

22、应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本发明的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本发明的范围。本发明的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。

1.一种输电线路间隔棒摆放方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述确定输电线路的分裂情况之前，所述方法，还包括：

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述间隔棒摆放参数包括位置参数、姿态参数和缩放参数，所述位置参数包括中间环位置和金具位置，所述根据所述分裂情况和所述基础数据计算间隔棒摆放参数，包括：

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述计算各分裂子导线的中间环定位基准，包括：

5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述姿态参数包括中间环旋转参数和金具旋转参数，所述根据所述位置参数、所述单位切向向量和所述基础数据计算姿态参数和缩放参数，包括：

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述根据所述金具位置、所述中间环位置和所述间隔棒模型库参数计算缩放参数，包括：

7.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述间隔棒摆放参数包括位置参数和姿态参数，所述位置参数包括中间环位置，所述姿态参数包括中间环旋转参数，所述根据所述分裂情况和所述基础数据计算间隔棒摆放参数，包括：

8.一种输电线路间隔棒摆放装置，其特征在于，包括：

9.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括：

10.一种计算机存储介质，其特征在于，所述计算机存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令用于使处理器执行时实现权利要求1-7中任一项所述的方法。