(19)中华 人民共和国 国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111489676.8 (22)申请日 2021.12.08 (71)申请人 国网陕西省电力有限公司建 设分公 司 地址 710075 陕西省西安市高新区丈 八街 办科技六路15号汇金国际3层、 4层 申请人 北京洛斯达科技发展 有限公司 (72)发明人 辛小瑜　张晓明　王辉　刘中书　 张令佳　张东海　惠君伟　何广奇　 武嫚嫚　张春涛　李瑞雯　侯小波　 祝俊刚　焦明明　吴斌　王军　 常金生　王倩　杨若桐　 (74)专利代理 机构 北京壹川鸣知识产权代理事 务所(特殊普通 合伙) 11765 代理人 李腾飞(51)Int.Cl. G06F 30/18(2020.01) G06F 30/20(2020.01) G06F 16/29(2019.01) G06T 17/05(2011.01) G06V 20/17(2022.01) G06Q 50/06(2012.01) G06F 113/16(2020.01) G06F 113/04(2020.01) G06F 119/14(2020.01) (54)发明名称 一种基于三维GIS的输电线路张力放线仿真 模拟系统 (57)摘要 本发明公开了一种基于三维GIS的输电线路 张力放线仿真模拟系统， 包括张力放线算法模型 库、 仿生数据库、 牵张场地模拟选址、 计算校验与 模拟和施工方案优化设计。 本发明的有益效果 是： 实现输电线路张力放线施工中牵张场的辅助 选择； 实现放线段张力放线牵张力的计算校验； 通过三维可视化的方式实现线路张力放线仿真 模拟， 为施工管理人员提供直观可视的张力放线 计算平台； 实现与现有施工方案校验模拟的集成 应用。 权利要求书2页 说明书6页 附图4页 CN 114139326 A 2022.03.04 CN 114139326 A 1.一种基于三维GIS的输电线路张力放线仿真模拟系统， 其特征在于： 该系统 的硬件部 分包括 外壳组件， 其用于安放该仿真模拟系统 的各个硬件部分组成结构， 且其由箱体(1)和活 动盖(2)构成， 所述箱体(1)与活动盖(2)之间通过 连接转轴(6)进行转动连接； 操作组件， 其用于控制该仿真模拟系统运行， 且其由分别设置在所述箱体(1)内的飞行 操作面板(3)和模拟操作面板(4)、 分别固定安装在所述活动盖(2)内侧面的飞行显示屏(9) 和拍摄画面显示屏(10)构成， 所述飞行操作面板(3)位于模拟操作面板(4)的一侧， 所述飞 行显示屏(9)位于拍摄画面显示屏(10)的一侧； 拍摄信号接收组件， 其由信号中转组件(13)构成， 并用于接收航拍器(12)所开拍 摄到 的地理信息数据、 线路工程数据、 施工中涉及的各类机具设备数据信息， 并将接收到的信息 传输给模拟 操作面板(4)； 该系统的软件部分包括 张力放线算法模型库， 根据张力放线的流程、 计算理论与方法， 结合工程实际情况， 建 立张力放线算法模型库， 为牵张力计算、 放线分段提供算法支撑； 仿生数据库， 张力放线的模拟仿真需要大量的数据支撑， 通过采集各类数据， 将采集的 数据处理并入库， 建立输电线路张力放线施工涉及的各类数据的数据库； 牵张场地模拟选址， 张力计算算法可提供张力场的推荐位置范围， 通过张力放线粗算 确定牵张场位置， 然后才能进 行下一步的张力放线细算， 利用三 维GIS平台提供的三 维施工 可视化环境及三 维地形分析功能， 综合放线区段、 张力放线计算条件 各种技术因素， 进行牵 张场地的选 址； 计算校验与模拟， 基于三维GIS平台， 利用线路工程三维模型数据、 高清影像、 地形地理 信息数据， 建设张力放线计算仿 真平台， 将张力放线计算过程、 算法与三 维GIS深度融合， 研 究三维可视环境下的张力放线计算与仿真模拟； 施工方案优化设计， 将已经建立的施工方案导入该仿真平台， 为施工方案提供放线段 的牵张力计算、 导线张力计算、 承载索张力计算， 通过张力计算、 跨越净空距离参数的反复 试算， 实现施工方案的优化设计。 2.根据权利要求1所述的一种基于三维GIS的输电线路张力放线仿真模拟系统， 其特征 在于： 所述飞行操作面板(3)和模拟操作面板(4)之间设置有安放海绵垫(14)的安置槽(5)， 所述海绵垫(14)上开设有用于放置操控手柄(11)、 航拍器(12)以及信号中转组件(13)的凹 槽。 3.根据权利要求1所述的一种基于三维GIS的输电线路张力放线仿真模拟系统， 其特征 在于： 所述箱体(1)的一侧开设有用于与外设电源进行电性连接的电源接口(7)， 以及用于 与所述信号中转组件(13)进行信号传输连接的信号传输 接口(8)。 4.根据权利要求1或2所述的一种基于三维GIS的输电线路张力放线仿真模拟系统， 其 特征在于： 所述信号中转组件(13)由活动支撑杆(17)、 安置在所述活动支撑杆(17)内侧的 信号天线(19)、 一端转动连接在活动支撑杆(17)内侧中间部位， 另一端转动连接在所述信 号天线(19)的底端的活动连杆(18)构成， 所述活动支撑杆(17)的上端均转动连接在中心处 穿过信号天线(19)的套环(16)， 所述活动支撑杆(17)的底端 套设有可拆卸的固定帽(20)。 5.根据权利要求1所述的一种基于三维GIS的输电线路张力放线仿真模拟系统， 其特征权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114139326 A 2在于： 所述活动盖(2)由两块通过连接转轴(6)进行转动连接的面板构成， 且两个面板的内 侧面固定内嵌有模拟画面显示屏(15)。 6.根据权利要求1所述的一种基于三维GIS的输电线路张力放线仿真模拟系统， 其特征 在于： 所述张力放线算法模型库包括张力机出口张力的计算、 牵引机最大牵引力的计算、 绳 索在各档的水平张力的计算、 绳索在各档的线长计算、 下压力与包络角的计算， 且每个计算 接口完成本 工序的参数输入及数 学计算模型封装， 相互独立， 又 前后关联。 7.根据权利要求1所述的一种基于三维GIS的输电线路张力放线仿真模拟系统， 其特征 在于： 所述仿生数据库所采集的数据包括三 维地理信息数据、 线路工程的三 维模型数据、 施 工中涉及的各类机具设备 的三维模型、 线路工程的设计数据、 张力放线中各种设备 的参数 信息。 8.根据权利要求1所述的一种基于三维GIS的输电线路张力放线仿真模拟系统， 其特征 在于： 所述牵张场地的模拟选址还需考虑地形地貌多种因素影响， 场地的选择必须首先能 保证牵引机、 张力机 设备以及吊车、 货车大型车辆顺利到达； 其次所选场地需要满足架线施 工的架设操作、 材 料放置、 人员驻 扎地形及面积大小的要求。 9.根据权利要求1所述的一种基于三维GIS的输电线路张力放线仿真模拟系统， 其特征 在于： 所述三 维GIS平台将放线计算过程进 行实时的三 维可视化展现， 并通过导线对地距离 三维地形分析。 10.根据权利要求1所述的一种基于三维GIS的输电线路张力放线仿真模拟系统， 其特 征在于： 所述张力放线计算仿真平台还结合建设现场的无人机航飞数据， 构建高清的现场 全貌， 立体还原现场大场景。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114139326 A 3