基于全寿命周期的输电线路环水保方案的构建方法.pdf

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1、(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 201910163277.9 (22)申请日 2019.03.05 (71)申请人 中国电力工程顾问集团西南电力设 计院有限公司 地址 610021 四川省成都市成华区东风路 18号 (72)发明人 李美峰李会超谢静车达 骆俊林李力许泳肖洪伟 黎亮梁明冯勇黄兴李育兵 杨洋肖宇 (74)专利代理机构 成都九鼎天元知识产权代理 有限公司 51214 代理人 詹永斌吴彦峰 (51)Int.Cl. G06F 17/50(2006.01) G06T 17/00(2006.01) (54)发。

2、明名称 一种基于全寿命周期的输电线路环水保方 案的构建方法 (57)摘要 本发明涉及电力传输技术领域， 公开了一种 基于全寿命周期的输电线路环水保构建方法。 包 括以下过程： 在GIS系统中形成整个区域的场景 地形数据， 并在整个区域的地形数据中读取局部 的塔位地形数据； 根据局部的塔位地形数据， 建 立局部的塔位场景； 进行环水保方案模型的参数 化； 基于局部的塔位场景， 构建环水保方案的三 维模型； 步骤5， 将三维模型进行数字化成果移 交。 通过上述技术方案， 建立塔位环水保方案的 三维数字化模型， 较以往传统的二维图纸具有实 时标注位置、 二三维联动操作、 参数驱动建模、 准 确计算工。

3、程量、 模型具备空间和时间属性等优 势。 将其与环境保护及水土保持方案充分结合， 不仅可提高施工质量， 而且更有利于环水保验收 和维护。 权利要求书1页 说明书4页 附图1页 CN 109977486 A 2019.07.05 CN 109977486 A 1.一种基于全寿命周期的输电线路环水保构建方法， 其特征在于， 包括以下过程： 步骤1， 在GIS系统中形成整个区域的场景， 并在整个区域的场景数据中读取局部的塔 位地形和高程数据； 步骤2， 根据局部的塔位地形和高程数据， 建立局部的塔位场景； 步骤3， 进行环水保方案模型的参数化； 步骤4， 基于局部的塔位场景， 构建环水保方案的三维模。

4、型； 步骤5， 将三维模型进行数字化成果移交。 2.如权利要求1所述的基于全寿命周期的输电线路环水保构建方法， 其特征在于， 所述 步骤1的具体过程为： 步骤11， 采用多种测绘手段获得线路地形和高程数据后， 通过数据融 合技术在GIS系统中形成整个区域的场景数据； 步骤12， 同时从GIS整个区域的场景中读入 塔位地形和高程， 从系统数据中读取塔位地质、 电气、 杆塔、 基础数据， 共同组织成局部的塔 位地形场景所需的勘测和设计输入数据。 3.如权利要求2所述的基于全寿命周期的输电线路环水保构建方法， 其特征在于， 所述 步骤2的具体过程为： 步骤21， 将整个区域场景中的单个塔位信息截取到。

5、局部场景， 截取的 内容包括当前塔位的杆塔模型信息、 地形信息， 及配置的高低腿长度、 基础根开、 基础型号 和尺寸信息； 步骤22， 局部场景中的地形和高程数据来源包括GPS点位信息或者整个区域的 场景中的该塔位四个塔腿及塔腿夹角平分线方向200米范围内地形数据； 步骤23， 根据杆塔 设计信息， 解析出当前塔型的根开及塔腿长度， 使用计算机图形技术模拟出塔腿框架， 获取 局部的塔位场景。 4.如权利要求3所述的基于全寿命周期的输电线路环水保构建方法， 其特征在于， 所述 步骤3的具体过程为： 步骤31， 建立各种措施的控制截面、 控制路径和控制范围模型， 明确已 知控制尺寸参数； 步骤32。

6、， 明确各种措施的面积、 体积需统计量的计算原则， 建立统计量与 控制尺寸的函数关系； 步骤33， 获取设计人员输入的平面定位信息， 明确控制路径、 控制范 围、 控制截面， 建立统计量与控制尺寸、 平面控制路径和范围的函数关系。 5.如权利要求4所述的基于全寿命周期的输电线路环水保构建方法， 其特征在于， 所述 步骤4的具体过程为： 步骤41， 选择环水保方案的类型； 步骤42， 环水保设计系统提供环水保 模型的参数输入端口； 步骤43， 在局部塔位场景地形面上拾取将要布置的环水保模型的路 径控制点位置后， 建立以塔位中心桩为原点的临时坐标系， 记录每个拾取点的坐标， 并逐点 形成向量， 并。

7、存储到缓存中； 步骤44， 采用人机交互模式输入参数； 步骤45， 利用计算机图形 技术， 按照外轮廓控制尺寸绘制实体三维模型。 6.如权利要求5所述的基于全寿命周期的输电线路环水保构建方法， 其特征在于， 所述 步骤5的具体过程为： 步骤51， 导出环水保方案的三维模型； 步骤52， 环水保设计系统提取参 数并生成与模型相对应的属性信息文件， 其中包含控制尺寸参数、 坐标、 高程、 创建时间信 息； 步骤53， 将三维模型与属性文件按照塔位号建立文件夹存储， 进行组织和管理； 步骤54， 根据数字化移交要求， 将包含环水保方案的塔位局部场景的三维模型打包完成数字移交。 权利要求书 1/1 页。

8、 2 CN 109977486 A 2 一种基于全寿命周期的输电线路环水保方案的构建方法 技术领域 0001 本发明涉及电力传输技术领域， 特别是一种基于全寿命周期的输电线路环水保构 建方法。 背景技术 0002 随着我国工程环保要求不断提高， 线路工程环水保审批和验收要求越来越严格。 由于线路工程点多面广， 可研、 初设与施工图各设计阶段因勘测设计深度不同导致环水保 工程量差异较大， 环水保要求落实困难， 同时也给管理和审计带来了较大压力。 建设管理单 位对整个工程的环水保方案执行情况无法全面控制和复核， 这就造成了目前线路工程环水 保设计验收经常出现验收标准与实际执行情况不一致的问题发生。。

9、 例如塔基区护坡堡坎未 按设计要求进行修筑、 弃土堆放方案未执行、 临时措施未按工程环水保总体原则实施等。 发明内容 0003 本发明所要解决的技术问题是： 针对上述存在的问题， 提供了一种基于全寿命周 期的输电线路环水保构建方法。 0004 本发明采用的技术方案如下： 一种基于全寿命周期的输电线路环水保构建方法， 包括以下过程： 0005 步骤1， 在GIS系统中形成整个区域的场景， 并在整个区域的场景数据中读取局部 的塔位地形和高程数据； 0006 步骤2， 根据局部的塔位地形和高程数据， 建立局部的塔位场景； 0007 步骤3， 进行环水保方案模型的参数化； 0008 步骤4， 基于局部。

10、的塔位场景， 构建环水保方案的三维模型； 0009 步骤5， 将三维模型进行数字化成果移交。 0010 进一步的， 所述步骤1的具体过程为： 步骤11， 采用多种测绘手段获得线路地形和 高程数据后， 通过数据融合技术在GIS系统中形成整个区域的场景数据； 步骤12， 同时从GIS 整个区域的场景中读入塔位地形和高程， 从系统数据中读取塔位地质、 电气、 杆塔、 基础数 据， 共同组织成局部的塔位地形场景所需的勘测和设计输入数据。 0011 进一步的， 所述步骤2的具体过程为： 步骤21， 将整个区域场景中的单个塔位信息 截取到局部场景， 截取的内容包括当前塔位的杆塔模型信息、 地形信息， 及配。

11、置的高低腿长 度、 基础根开、 基础型号和尺寸信息； 步骤22， 局部场景中的地形数据来源包括GPS点位信息 或者整个区域的场景中的该塔位四个塔腿及塔腿夹角平分线方向200米范围内地形数据； 步骤23， 根据杆塔设计信息， 解析出当前塔型的根开及塔腿长度， 使用计算机图形技术模拟 出塔腿框架， 获取局部的塔位场景。 0012 进一步的， 所述步骤3的具体过程为： 步骤31， 建立各种措施的控制截面、 控制路径 和控制范围模型， 明确已知控制尺寸参数； 步骤32， 明确各种措施的面积、 体积需统计量的 计算原则， 建立统计量与控制尺寸的函数关系； 步骤33， 获取设计人员输入的平面定位信 说明书。

12、 1/4 页 3 CN 109977486 A 3 息， 明确控制路径、 控制范围、 控制截面， 建立统计量与控制尺寸、 平面控制路径和范围的函 数关系。 0013 进一步的， 所述步骤4的具体过程为： 步骤41， 选择环水保方案的类型； 步骤42， 环 水保设计系统提供环水保模型的参数输入端口； 步骤43， 在局部塔位场景地形面上拾取将 要布置的环水保模型的路径控制点位置后， 建立以塔位中心桩为原点的临时坐标系， 记录 每个拾取点的坐标， 并逐点形成向量， 并存储到缓存中； 步骤44， 采用人机交互模式输入参 数； 步骤45， 利用计算机图形技术， 按照外轮廓控制尺寸绘制实体三维模型。 00。

13、14 进一步的， 所述步骤5的具体过程为： 步骤51， 导出环水保方案的三维模型； 步骤 52， 环水保设计系统提取参数并生成与模型相对应的属性信息文件， 其中包含控制尺寸参 数、 坐标、 高程、 创建时间信息； 步骤53， 将三维模型与属性文件按照塔位号建立文件夹存 储， 进行组织和管理； 步骤54， 根据数字化移交要求， 将包含环水保方案的塔位局部场景的 三维模型打包完成数字移交。 0015 与现有技术相比， 采用上述技术方案的有益效果为： 通过上述技术方案， 建立塔位 环水保方案的三维数字化模型， 较以往传统的二维图纸具有实时标注位置、 二三维联动操 作、 参数驱动建模、 准确计算工程量。

14、、 模型具备空间和时间属性等优势。 将其与环境保护及 水土保持方案充分结合， 不仅可提高施工质量， 将工程对环境产生的影响控制在最低水平， 而且更有利于环水保验收和维护。 0016 通过上述技术方案， 设计方在局部塔位场景(小场景)上进行环水保方案设计， 移 交的数字化模型可以指导施工方严格遵照模型划定场地范围、 恢复塔基地貌和执行环水保 方案， 辅助监理方以模型为基准规范施工方行为， 服务建设方在该系统中逐基查看措施详 情， 动态查工程造价， 最终组织验收工作。 从而使输电工程环水保设计质量和效率大大提 高， 具有广阔的市场应用前景， 能带来巨大的经济和社会效益。 附图说明 0017 图1是。

15、本发明基于全寿命周期的输电线路环水保构建方法流程示意图。 具体实施方式 0018 下面结合附图对本发明做进一步描述。 0019 基础的实施例 0020 多种测绘数据获得整个区域的场景地形数据； 并且基于地质、 电气、 杆塔、 基础数 据， 读取局部的塔位地形勘测和设计数据； 进行数据融合， 指定塔位点， 向系统发出数据请 求， 建立局部的塔位场景； 另一方面， 梳理环水保措施类型， 进行模型参数化， 参数化过程建 立参数与工程量统计的关联关系； 基于局部的塔位场景， 根据参数化情况构建环水保方案 的三维模型； 将三维模型进行数字化， 得到模型和模型的属性文件， 进行数字化移交。 上述 过程中，。

16、 建立三维模型具有实时标注位置、 二三维联动操作、 参数驱动建模、 准确计算工程 量、 模型具备空间和时间属性等优势； 并且将三维模型进行数字化移交， 数字化模型能够更 加直观的实现施工指导。 0021 基础实施例中各个步骤进一步实现的实施例 0022 (1)步骤1， 在GIS系统中形成整个区域的场景， 并在整个区域的场景数据中读取局 说明书 2/4 页 4 CN 109977486 A 4 部的塔位地形和高程数据； 0023 所述步骤1的优选过程为： 步骤11， 常规的航拍测绘或遥感技术获取的塔位地形和 高程数据， 受到地面植被影响， 往往与实际地形高程存在差异， 精度不能满足环水保设计要 。

17、求。 因此采用航拍、 遥感和人工现场测量相结合多种测绘手段获得线路地形和高程数据。 数 据融合技术首先通过航拍或遥感数据建立区域场景， 然后通过人工现场测量数据进行叠加 修复， 当边缘位置差异较大时， 进行平滑修正， 最终形成整个区域的场景地形和高程数据； 步骤12， 同时从GIS整个区域的场景中读入塔位地形和高程数据， 从系统数据中读取塔位地 质、 电气、 杆塔、 基础数据， 共同组织成局部的塔位地形场景所需的勘测和设计输入数据。 0024 (2)步骤2， 根据局部的塔位地形和高程数据， 建立局部的塔位场景； 0025 所述步骤2的优选过程为： 步骤21， 将整个区域场景中的单个塔位信息截取。

18、到局部 场景， 截取的内容包括当前塔位的杆塔模型信息、 地形信息， 及配置的高低腿长度、 基础根 开、 基础型号和尺寸信息； 步骤22， 局部场景中的地形数据来源包括GPS点位信息或者整个 区域的场景中的该塔位四个塔腿及塔腿夹角平分线方向200米范围内地形数据； 步骤22， 根 据杆塔设计信息， 解析出当前塔型的根开及塔腿长度， 使用计算机图形技术模拟出塔腿框 架， 获取局部的塔位场景。 0026 步骤3， 进行环水保方案模型的参数化； 0027 所述步骤3的优选过程为： 0028 步骤31， 建立各种措施的控制截面、 控制路径和控制范围模型， 明确已知控制尺寸 参数； 0029 步骤32， 。

19、明确各种措施的面积、 体积需统计量的计算原则， 建立统计量与控制尺寸 的函数关系； 步骤33， 获取设计人员输入的平面定位信息， 明确控制路径、 控制范围、 控制截 面， 建立统计量与控制尺寸、 平面控制路径和范围的函数关系。 0030 例如下为塔基环水保措施模型参数说明： 0031 排水沟控制路径， 参数为长度L， 需要设置排水沟的起点和排水沟的终点； 0032 针对控制范围， 永久占地面积， 主要参数为面积S， 工程量计算方式为： 每基塔基础 立柱外边沿各加1米， 即S(根开+柱子宽+2m)2。 0033 截排水沟， 主要参数为外缘宽C； 上口宽B1； 底面宽B2； 深度H； 壁厚t。 工。

20、 程量计算方式： 每米工程量长度。 0034 堡坎， 主要参数为顶宽b； 参考点露高H； 参考点埋深h1； 底宽B； 逆坡高 h2。 工程量计算方式： 每米工程量长度。 0035 护坡， 主要参数为顶宽b； 参考点露高H； 参考点埋深h1； 底宽B； 逆坡高 h2。 工程量计算方式： 每米工程量长度。 0036 植被恢复， 主要参数为长度a； 宽度b。 工程量计算方式： 按面积计算。 0037 开方填方， 主要参数为长度a； 宽度b； 深度H； 放坡比率k。 工程量计算方 式： 按体积计算。 0038 挡水埝， 主要参数为顶宽a； 底宽b； 露高H； 埋深。 工程量计算方式： 每米工 程量长度。

21、。 0039 草方格， 主要参数为长度a； 宽度b； 草籽属性。 工程量计算方式： 按面积计算。 0040 主动防护网， 主要参数为长度a； 宽度b； 锚杆深度H； 锚杆间距L。 工程量计 说明书 3/4 页 5 CN 109977486 A 5 算方式： 按面积计算。 0041 被动防护网， 主要参数为高度H； 长度L； 防护能级。 工程量计算方式： 高度长 度。 0042 弃土， 主要参数为长度a； 宽度b； 厚度H； 放坡比率k； 运距L。 工程量计算 方式： 按体积计算。 0043 另一实施例， 基于全寿命周期的输电线路环水保方案设计方法， 还可以在GIS系统 中采用参数驱动环水保方案。

22、模型的创建。 环水保方案可分为方案类措施与实物类措施两大 类。 对于方案类措施， 如余土处理方案、 土地整治、 植被复绿等， 明确各种措施的面积、 体积 等需统计量的计算原则， 建立统计量与已知数据(基础根开、 立柱尺寸、 土地属性等)的函数 关系， 以此完成参数化； 对于实物类措施， 如堡坎护坡、 截水沟等， 首先建立各种措施的截 面， 明确控制尺寸， 然后获取设计人员输入的平面定位信息， 明确控制路径， 建立措施统计 量与截面控制尺寸和平面控制路径的函数关系， 以此完成参数化。 仅需调整模型中的参数， 三维模型可以自动生成， 提高三维加载速度。 0044 步骤4， 基于局部的塔位场景， 构。

23、建环水保方案的三维模型； 0045 所述步骤4的优选过程为： 步骤41， 选择环水保方案的类型； 步骤42， 环水保设计系 统提供环水保模型的参数输入端口； 步骤43， 在局部塔位场景地形面上拾取将要布置的环 水保模型的路径控制点位置后， 建立以塔位中心桩为原点的临时坐标系， 记录每个拾取点 的坐标， 并逐点形成向量， 并存储到缓存中； 步骤44， 采用人机交互模式输入参数； 步骤45， 利用计算机图形技术， 按照外轮廓控制尺寸绘制实体三维模型。 0046 步骤5， 将三维模型进行数字化成果移交。 0047 所述步骤5的优选过程为： 步骤51， 导出环水保方案的三维模型； 步骤52， 环水保设。

24、 计系统提取参数并生成与模型相对应的属性信息文件， 其中包含控制尺寸参数、 坐标、 高 程、 创建时间信息； 步骤53， 将三维模型与属性文件按照塔位号建立文件夹存储， 进行组织 和管理； 步骤54， 根据数字化移交要求， 将包含环水保方案的塔位局部场景的三维模型打包 完成数字移交。 0048 本发明并不局限于前述的具体实施方式。 本发明扩展到任何在本说明书中披露的 新特征或任何新的组合， 以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。 如果本 领域技术人员， 在不脱离本发明的精神所做的非实质性改变或改进， 都应该属于本发明权 利要求保护的范围。 说明书 4/4 页 6 CN 109977486 A 6 图1 说明书附图 1/1 页 7 CN 109977486 A 7 。