CN112952649A - 一种双联双挂点耐张绝缘子串三维模型自动调长的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种双联双挂点耐张绝缘子串三维模型自动调长的方法，包括：步骤1，生成金具链；步骤2，拆分金具链；步骤3，生成金具链内的备选调整方案；步骤4，匹配铁塔挂点与金具链；步骤5，确定金具链的最终调整方案；步骤6，计算金具链的变换矩阵；步骤7，计算金具的变换矩阵。本发明是在绝缘子串已经悬挂在铁塔指定挂点上后，根据实现的挂点位置对串部件所在的位置姿态上进行微调，以达到串和塔身挂点完全吻合的效果。

Description

一种双联双挂点耐张绝缘子串三维模型自动调长的方法

技术领域

本发明涉及绝缘子串模型方法技术领域，具体涉及一种双联双挂点耐张绝缘子串三维模型自动调长的方法。

背景技术

在架空输电线路中，双联双挂点和耐张绝缘子串是在输电线路中运用比较广泛的产品，铁塔上绝缘子串主要是起导线挠性支持作用，主要承受张力，架空输电线路中具有关键的作用。如果铁塔上的绝缘子串和挂点不吻合，将导致受张力不平衡。在户外，多变的气象会加剧绝缘子承受的张力不平衡，从而会影响绝缘子串的使用寿命；挡内相邻两个杆塔架空线受到了不相等的张力，会危害整条的线路运作，甚至可能出现耐张绝缘子串断裂坠落的安全问题。

在双联双挂点耐张绝缘子串位置姿态吻合问题上，获取的理论值不可能保持不变一成不变，则设计好的模型可能并不适用于新的实际数据，因此需要针对每一种理论数值，进行调整挂点的位置姿态，生成新的模型。

但对每一种情况都要重新设计费时费力，降低使用数字化设计解决问题的效率，进一步增加了架空输电线路实施过程中的成本，甚至是在后期维护上面临重新调整绝缘子串的问题。因此，如何设置出一种双联双挂点耐张绝缘子串三维模型自动调长的方法，保证实际铁塔挂点位置不变的情况下，实现塔身挂点与串位置完全吻合的效果，成为技术人员需要考虑的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种双联双挂点耐张绝缘子串三维模型自动调长的方法，以解决现有技术中已有模型基本不能自我及时调整以匹配挂点与串位置吻合效果的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明具体提供下述技术方案：

一种双联双挂点耐张绝缘子串三维模型自动调长的方法，步骤包括：

步骤1，生成金具链；

步骤2，拆分金具链；

步骤3，生成金具链内的备选调整方案；

步骤4，匹配铁塔挂点与金具链；

步骤5，确定金具链的最终调整方案；

步骤6，计算金具链的变换矩阵；

步骤7，计算金具的变换矩阵。

作为本发明的一种优选方案，所述调长方法实现步骤的实施前提条件包括：

条件1，串悬挂在塔身上的挂点设为ptGuaDian；

条件2，整体串在没有调整之前相对于场景原点的整体变换矩阵

条件3，串原始姿态下每个金具相对串原点的变换矩阵

条件4，串与塔身相连的连塔金具的铁塔连接点ptLinkTower，每个连塔金具一个连接点；

条件5，DB调整板和PT调整板根据实际情况，添加调整孔连接点，调整孔分为主孔和副孔，主孔表示与其他金具项链不可调整的连接点，副孔为根据实际情况进行调整的连接点；

条件6，金具的连接信息，包含于其他金具相连的连接点。

作为本发明的一种优选方案，所述步骤1的实施方法为：

遍历所述串中的所有铁塔连接点，通过所述铁塔连接点找到连塔金具；

从所述连塔金具开始，根据金具的连接关系，查找下一个金具，查找规则如下：

如果下一个金具存在，并且与当前金具相连的金具个数为2，则将当前所述金具放入金具链条序列，再继续查找后续金具；

如果下一个金具不存在或者相连的金具个数为0，搜索结束，则要计算的金具链由当前存入所述金具链序列中的所有所述金具组成；

在遍历完所有所述铁塔连接点后，计算出所有的金具链。

作为本发明的一种优选方案，所述步骤2的实施方法为：

遍历得到的每个所述金具链，以调整板(包括DB和PT型的调整板)为分割点，将每个所述金具链拆分为连续的多个金具段，每个所述金具段内不包含一个或多个调整板的金具；

其中，所述调整板单独为一个金具段，多个所述调整板相应有多个金具段；

每个所述金具段内的所述金具均按照组装顺序排序，且所述金具段之间为有序排列，将多个所述金具段顺序拼接还原得到一个金具链。

作为本发明的一种优选方案，所述步骤3的实施方法为：

以金具链为单位，找出其中所有的所述调整板；

对于每个所述调整板，根据所述调整板中的主孔和副孔连接点坐标，以一个主孔和一个副孔的组合方式，得到该所述调整板的所有可能并且不重复的组合情况；

根据当前所述金具与其他金具相连的连接姿态信息，获得当前所述金具的原始姿态下的长度dLenthJJRaw；

遍历所有主孔和所有副孔的组合情况，计算组合后的姿态长度dLenthJJHole，再减去原始姿态下金具的连接点长度，得到每一种组合与当前金具的原始姿态的长度差，记作ΔdLenthDiffJJ，即：

ΔdLenthDiffJJ＝dLenthJJRaw–dLenthJJHole

此处，设主孔坐标为(x_a1,y_a1,z_a1)，任意一个副孔坐标为(x_a2,y_a2,z_a2)，所述主孔坐标与所述副孔坐标姿态差为：(Δx,Δy,Δz)＝(x₁,y₁,z₁)-(x₂,y₂,z₂)；

根据距离公式得：

由此得到当前所述金具链中对应的全部调整板各自的备选方案，并且分开存储单个调整板的备选方案，两种调整板之间按照PT调整板优先的规则进行顺序存储。

作为本发明的一种优选方案，所述步骤4的实施方法为：

采用位置临近原则，确定所述挂点与所述金具链的连接关系：

所述绝缘子串悬挂到铁塔上后，根据绝缘子串的最终姿态，得出绝缘子串每个铁塔连接点在场景中的实际坐标；

遍历铁塔挂点，计算挂点与每个金具链的铁塔连接点的空间距离，以就近原则，确定所述挂点与所述金具链的连接关系。

作为本发明的一种优选方案，所述步骤5的实施方法为：

确定挂点与金具链的连接关系后，金具链的铁塔连接点(x₃,y₃,z₃)到链条末端连接点(x₄,y₄,z₄)的长度dLenthChainRaw；

同理，再求出所述挂点到链条末端连接点的长度dLenthChainDest，并由此得出需要调整的长度dLenthChainAdj：

dLenthChainAdj＝dLenthChainDest–dLenthChainRaw；

以上是一个调整板的计算方式，只需遍历当前金具链调整方案中的每个调整板，计算出与dLenthChainAdj最接近的主副孔，即得出该调整板最终的连接点，有：

dLenthChainAdj＝dLenthChainAdj–dLenthDiffJJ，

继续计算下一个调整板，直到需要调整的长度dLenthChainAdj为0或者遍历完所有的调整板，最终得到当前金具链最终的长度:

dLenthChainDest＝dLenthChainDest+dLenthChainAdj。

作为本发明的一种优选方案，所述步骤6的实施方法为：

利用三维变换矩阵思想，三维图像的计算步骤如下：

(a)确定三维物体上各个点的位置坐标；

(b)引入齐次坐标，求出所有变换相应的变换矩阵；

(c)将所作变换用矩阵表示，通过运算求得三维物体上各个点经过变换后的坐标值，得到绕任意轴旋转的矩阵；

最后计算出vtChainRaw到vtChainDest的变换矩阵matChain。

作为本发明的一种优选方案，获得所述绕任意轴旋转矩阵的过程如下：

假设从P₁到P₂的位移写成：

x₂＝x₁+Δx

y₂＝y₁+Δy

z₂＝z₁+Δz

引入齐次坐标将原来的x,y,z改为x,y,z,w四维向量，第四个分量称为齐次坐标，即所述步骤(b)中齐次坐标，当第四个分量为1时，x，y，z恰好代表这三个值的坐标点；

计算在目前的姿态下，通过第一个金具在场景中的位置ptJJFirst(a₁,b₁,c₁)和第二个金具在场景中的世界坐标ptJJSecond(a₂,b₂,c₂)得出金具链的轴向

并进行归一化，根据调整方案计算金具链条调整后的铁塔连接点位置：

ptChainBgn＝vtChain*dLenthChainDest+ptJJFirst

即：

假设金具链末端的金具的位置为ptChainEnd(Endx,Endy,Endz)；当前金具链在铁塔上的挂点位置为ptTower(px,py,pz)，计算出连接点到金具末端的空间距离以及挂点到到金具末端的空间距离：

vtChainRaw＝ptChainBgn–ptChainEnd，

vtChainDest＝ptTower–ptChainEnd，

即：

(Rawx,Rawy,Raww)＝(Bgnx,Bgny,Bgnz)-(Endx,Endy,Endz)

＝(Bgnx-Endx,Bgny-Endy,Bgnz-Endz)

(Destx,Desty,Destw)＝(px,py,pz)-(Endx,Endy,Endz)

＝(px-Endx,py-Endy,pz-Endz)

假设金具链末端坐标的方向指向主孔坐标为旋转轴方向，有以下步骤求变换矩阵：

S1：将旋转轴平移至原点，

对应的矩阵为

S2：将旋转轴旋转至YOZ平面，使旋转轴旋转至于Z轴重合，

假设用v₁(a₁,b₂,c₂)和v₂(a₂,b₂,c₂)表示旋转轴，θ表示旋转角度，p(p＝v₂-v₁，为(a,b,c))旋转至XOZ平面，将所述p旋转到和所述Z轴重合，做点p在平面YOZ上投影点q，再过q做Z轴垂线，p绕X轴旋转得到r，旋转角度为α，并且有：

则旋转矩阵为：

将r绕Y轴旋转至与所述Z轴重合，旋转的角度为-β(方向为顺时针)，且

得到旋转矩阵：

S3：绕Z轴旋转θ度，

S4：执行所述S3的逆过程，

S5：执行所述S2的逆过程，

S6：执行所述S1的逆过程，

得到绕任意轴旋转的矩阵：

M＝R_x(-α)·R_y(-β)·R_z(-θ)·R_y(-β)·R_x(α)

即：

作为本发明的一种优选方案，所述步骤7的实施方法为：

遍历金具链中的金具段，遍历金具段中的所有金具，

设金具的平移矢量为vtTransJJ＝vtChainRaw*dLenthChainAdj，根据三维平移矢量vtTransJJ，引入齐次坐标，即四维平移矢量matTransJJ，则金具的最终变换矩阵matJJ＝matTransJJ*matChain；

当前金具段的所有金具的变换矩阵计算完成后，如果当前金具段为调整板金具段，则dLenthChainAdj＝dLenthChainAdj–dLenthDiffJJ，继续计算下一个金具段，直至遍历完成所有的金具段，即可求出全部金具的变换矩阵；

已知所述条件1、所述条件2、所述条件3，及由最终求得的所述变换矩阵得到金具微调的最终位置，即金具相对场景中心微调后的最终姿态，从而实现塔身挂点与串位置完全吻合的效果。

本发明与现有技术相比较具有如下有益效果：

本发明通过设置铁塔双联双挂点和耐张绝缘子串的三维模型，三维线路软件会自动调整串部件，达到塔身挂点和串完全吻合的效果。具体来说，本发明由于采取以上技术方案，具有以下优点：

1、通过给出的塔身挂点相对于场景的坐标、未调整前相对原点的整体变换矩阵、部件关于串原点的变换矩阵、每一个金具的连接点位置就可以根据实际情况实现自动调节双联双挂点耐张绝缘子串，以上的所需条件在三维模型设计中极容易获取对应的数值，不需技术人员重复计算。

2、可实现技术人员一边设计建模三维模型一边自动检查调整双联双挂点耐张绝缘子串姿态位置，具有实时性，无需人工再三重复检查设计的模型是否正确，能确保正确的前提下，进行自动调整双联双挂点绝缘子串，不至于到施工阶段才发现为问题，避免了在施工完成后才发现错误的情况，提高设计数字化的效率，降低了工程的成本。

3、双联双挂点耐张绝缘子串可随时根据实际多变的情况进行调整，针对变化了的设计建模数值可以很快的做出调整，大大减少了技术人员重新设计建模的工作量，在数字化设计中提高了工作效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。

图1为本发明实施例提供的双联双挂点耐张绝缘子串三维模型自动调长的方法流程图结构示意图；

图2为本发明实施例提供的确定金具链中金具的流程图结构示意图；

图3为本发明实施例提供的求变换矩阵中步骤1将旋转轴平移至原点的示意图结构示意图；

图4为本发明实施例提供求整体金具链变换矩阵中p、q、r位置关系图结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明提供了一种双联双挂点耐张绝缘子串三维模型自动调长的方法，步骤包括：

步骤1，生成金具链；

步骤2，拆分金具链；

步骤3，生成金具链内的备选调整方案；

步骤4，匹配铁塔挂点与金具链；

步骤5，确定金具链的最终调整方案；

步骤6，计算金具链的变换矩阵；

步骤7，计算金具的变换矩阵。

本发明实施以上步骤的前提条件如下：

条件1，串悬挂在塔身上的挂点设为ptGuaDian；

条件2，整体串在没有调整之前相对于场景原点的整体变换矩阵

条件3，串原始姿态下每个金具相对串原点的变换矩阵

条件4，串与塔身相连的连塔金具的铁塔连接点ptLinkTower，每个连塔金具一个连接点；

条件5，DB调整板和PT调整板根据实际情况，添加调整孔连接点，调整孔分为主孔和副孔，主孔表示与其他金具项链不可调整的连接点，副孔为根据实际情况进行调整的连接点，一般情况下，以一个主孔多个副孔的方式来添加连接点；

条件6，金具的连接信息，包含于其他金具相连的连接点。

参照图1所示，为本发明实施例的一种双联双挂点耐张绝缘子串三维模型流程图，方法包括以下步骤：

步骤1，生成金具链；

遍历串中的所有铁塔连接点，通过铁塔连接点找到连塔金具；

从连塔金具开始，根据金具的连接关系，查找下一个金具，查找规则如下：

如果下一个金具存在，并且与之相连的金具个数为2，则将当前金具放入金具链条序列，再继续查找后续金具；

如果下一个金具不存在或者相连的金具个数为0，即认为搜索结束，则要计算的金具链由当前存入金具链序列中的所有金具组成；

在遍历完所有铁塔连接点后，即可成功计算出所有的金具链，该步骤整体流程图如2所示。

步骤2，拆分金具链；

遍历每个金具链，以调整板(其包括DB和PT型的调整板)为分割点，将金具链拆分为连续的多个金具段，每个金具段内不包含一个或者多个调整板的金具。

其中调整板单独为一个金具段，多个调整板就相应的会有多个金具段。

每个金具段内的金具都是按照组装顺序排序，金具段之间是有序的，将多个金具段顺序拼接就可以还原一个金具链。

步骤3，生成金具链内的备选调整方案；

以金具链为单位，找出其中所有的调整板。

对于每个调整板，根据调整板中的主孔和副孔连接点坐标，以一个主孔和一个副孔的组合方式，得到该调整板的所有可能并且不重复的组合情况。

根据当前金具与其他金具的相连的连接姿态信息，可得当前金具的原始姿态下的长度dLenthJJRaw。

遍历所有主孔和所有副孔的组合情况，计算组合后的姿态长度dLenthJJHole，再减去原始姿态下金具的连接点长度，得到每一种组合与当前金具的原始姿态的长度差，记作ΔdLenthDiffJJ，即：

ΔdLenthDiffJJ＝dLenthJJRaw–dLenthJJHole

在这里，设主孔的坐标为(x_a1,y_a1,z_a1)，任意一个副孔坐标为(x_a2,y_a2,z_a2)，两者的姿态差为：(Δx,Δy,Δz)＝(x_a1,y_a1,z_a1)-(x_a2,y_a2,z_a2)；

此处可根据距离公式得：

由此可以得到当前金具链中对应的全部调整板各自的备选方案，并且分开存储单个调整板的备选方案，两种调整板之间按照PT调整板优先的规则进行顺序存储。

步骤4，匹配铁塔挂点与金具链；

在架空送电线路数字化设计系统的双联双挂点耐张绝缘子串中，串与铁塔的两个挂点相连，因此需要确定哪个挂点与哪个金具链相连，这里采用位置临近原则，确定挂点与金具链的连接关系。

绝缘子串悬挂到铁塔上后，根据绝缘子串的最终姿态，可得出绝缘子串每个铁塔连接点在场景中的实际坐标。

遍历铁塔挂点，得到的挂点坐标和每个金具链的铁塔连接点坐标都按照x坐标值进行排序，倘若所得到的x坐标值都一致则按照y坐标值进行顺序排列，依次计算出每个金具链的铁塔连接点坐标到挂点的空间距离，选择距离当前金具链的铁塔连接点最短的挂点作为金具链的铁塔连接点相连接的挂点，确认连接之后，将此挂点从中删除，紧接着匹配下一个挂点和金具链。以此过程作为判断挂点与金具链关系的依据。

步骤5，确定金具链的最终调整方案；

确定挂点与金具链的连接关系后，金具链的铁塔连接点(x₃,y₃,z₃)到链条末端连接点(x₄,y₄,z₄)的长度dLenthChainRaw；

同理，再求出挂点到链条末端连接点的长度dLenthChainDest，由此可得出需要调整的长度dLenthChainAdj：

dLenthChainAdj＝dLenthChainDest–dLenthChainRaw；

以上是一个调整板的计算方式，只需遍历当前金具链调整方案中的每个调整板，计算出与dLenthChainAdj最接近的主副孔，即得出该调整板最终的连接点，有：

dLenthChainAdj＝dLenthChainAdj–dLenthDiffJJ,

继续计算下一个调整板，直到需要调整的长度dLenthChainAdj为0或者遍历完所有的调整板。最终得到当前金具链最终的长度:

dLenthChainDest＝dLenthChainDest+dLenthChainAdj。

步骤6，计算金具链的变换矩阵；

首先，需要引入三维的变换矩阵思想：

三维图像的计算步骤如下：

(a)确定三维物体上各个点的位置坐标；

(b)引入齐次坐标，求出所有变换相应的变换矩阵；

(c)将所作变换用矩阵表示，通过运算求得三维物体上各个点经过变换后的坐标值。

假设从P₁到P₂的位移可以写成：

x₂＝x₁+Δx

y₂＝y₁+Δy

z₂＝z₁+Δz

如果变换矩阵用3×3的变换矩阵来表示，无法解决三维点的位移，故引入齐次坐标将与原来的x,y,z改为x,y,z,w四维向量，第四个分量称为齐次坐标，即步骤(b)中齐次坐标。它等价于(x/w,y/w,z/w)，当第四个分量为1时，x,y,z恰好代表这三个值的坐标点。引入齐次坐标之后可以支持顶点的旋转和位移，此次发明需要用旋转和平移，故本次发明用到的变换矩阵为四维矩阵。

计算在目前的姿态下，通过第一个金具在场景中的位置ptJJFirst(a₁,b₁,c₁)和第二个金具在场景中的世界坐标ptJJSecond(a₂,b₂,c₂)得出金具链的轴向

并进行归一化，根据调整方案计算金具链条调整后的铁塔连接点位置：

ptChainBgn＝vtChain*dLenthChainDest+ptJJFirst

即：

假设金具链末端的金具的位置为ptChainEnd(Endx,Endy,Endz)；当前金具链在铁塔上的挂点位置为ptTower(px,py,pz)，可计算出连接点到金具末端的空间距离以及挂点到到金具末端的空间距离：

vtChainRaw＝ptChainBgn–ptChainEnd；

vtChainDest＝ptTower–ptChainEnd；

即：

(Rawx,Rawy,Raww)＝(Bgnx,Bgny,Bgnz)-(Endx,Endy,Endz)

＝(Bgnx-Endx,Bgny-Endy,Bgnz-Endz)

(Destx,Desty,Destw)＝(px,py,pz)-(Endx,Endy,Endz)

＝(px-Endx,py-Endy,pz-Endz)

在这里已知整体串的长度固定，并且金具链末端的位置不变，转换为球形坐标系，只需确定好旋转轴即可求出旋转角度，即求出金具链的变换矩阵。在这里假设金具链末端坐标的方向指向主孔坐标为旋转轴方向，有以下步骤求变换矩阵：

S1：将旋转轴平移至原点，如图3所示，

对应的矩阵为

S2：将旋转轴旋转至YOZ平面，使旋转轴旋转至于Z轴重合，如图4所示，表示点p、q、r的位置，

假设用v₁(a₁,b₂,c₂)和v₂(a₂,b₂,c₂)来表示旋转轴，θ表示旋转角度，p(p＝v₂-v₁，为(a,b,c))旋转至XOZ平面，将p旋转到和Z轴重合，做点p在平面YOZ上投影点q，再过q做Z轴垂线，p绕X轴旋转得到r，旋转角度为α，并且有：

于是旋转矩阵为：

现在将r绕Y轴旋转至与Z轴重合，旋转的角度为-β(方向为顺时针)，且

得到旋转矩阵：

S3：绕Z轴旋转θ度，

S4：执行S3的逆过程，

S5：执行S2的逆过程，

S6：执行S1的逆过程，

得到绕任意轴旋转的矩阵：

M＝R_x(-α)·R_y(-β)·R_z(-θ)·R_y(-β)·R_x(α)

即：

最后计算出vtChainRaw到vtChainDest的变换矩阵matChain。

步骤7，计算金具的变换矩阵；

遍历金具链中的金具段，遍历金具段中的所有金具。

金具的平移矢量为vtTransJJ＝vtChainRaw*dLenthChainAdj。

根据三维平移矢量vtTransJJ，引入齐次坐标，即四维平移矢量matTransJJ，那么金具的最终变换矩阵matJJ＝matTransJJ*matChain。

当前金具段的所有金具的变换矩阵计算完成后，如果当前金具段为调整板金具段，则dLenthChainAdj＝dLenthChainAdj-dLenthDiffJJ。继续计算下一个金具段，直至遍历完成所有的金具段，即可求出全部金具的变换矩阵。已知所述条件1、所述条件2、所述条件3，及由最终求得的所述变换矩阵得到金具微调的最终位置，即金具相对场景中心微调后的最终姿态，从而实现塔身挂点与串位置完全吻合的效果。

由此可得到：双联双分裂绝缘子串在塔身挂点上，计算得到每个金具的变换矩阵，实现塔身挂点与串位置完全吻合的效果。

以上实施例仅为本申请的示例性实施例，不用于限制本申请，本申请的保护范围由权利要求书限定。本领域技术人员可以在本申请的实质和保护范围内，对本申请做出各种修改或等同替换，这种修改或等同替换也应视为落在本申请的保护范围内。

Claims (10)

1.一种双联双挂点耐张绝缘子串三维模型自动调长的方法，其特征在于，步骤包括：

步骤1，生成金具链；

步骤2，拆分金具链；

步骤3，生成金具链内的备选调整方案；

步骤4，匹配铁塔挂点与金具链；

步骤5，确定金具链的最终调整方案；

步骤6，计算金具链的变换矩阵；

步骤7，计算金具的变换矩阵。

2.根据权利要求1所述的一种双联双挂点耐张绝缘子串三维模型自动调长的方法，其特征在于，所述调长方法实现步骤的实施前提条件包括：

条件1，串悬挂在塔身上的挂点设为ptGuaDian；

条件2，整体串在没有调整之前相对于场景原点的整体变换矩阵

条件3，串原始姿态下每个金具相对串原点的变换矩阵

条件4，串与塔身相连的连塔金具的铁塔连接点ptLinkTower，每个连塔金具一个连接点；

条件5，DB调整板和PT调整板根据实际情况，添加调整孔连接点，调整孔分为主孔和副孔，主孔表示与其他金具项链不可调整的连接点，副孔为根据实际情况进行调整的连接点；

条件6，金具的连接信息，包含于其他金具相连的连接点。

3.根据权利要求1或2所述的一种双联双挂点耐张绝缘子串三维模型自动调长的方法，其特征在于，所述步骤1的实施方法为：

遍历所述串中的所有铁塔连接点，通过所述铁塔连接点找到连塔金具；

从所述连塔金具开始，根据金具的连接关系，查找下一个金具，查找规则如下：

如果下一个金具存在，并且与当前金具相连的金具个数为2，则将当前所述金具放入金具链条序列，再继续查找后续金具；

如果下一个金具不存在或者相连的金具个数为0，搜索结束，则要计算的金具链由当前存入所述金具链序列中的所有所述金具组成；

在遍历完所有所述铁塔连接点后，计算出所有的金具链。

4.根据权利要求3所述的一种双联双挂点耐张绝缘子串三维模型自动调长的方法，其特征在于，所述步骤2的实施方法为：

遍历得到的每个所述金具链，以调整板(包括DB和PT型的调整板)为分割点，将每个所述金具链拆分为连续的多个金具段，每个所述金具段内不包含一个或多个调整板的金具；

其中，所述调整板单独为一个金具段，多个所述调整板相应有多个金具段；

每个所述金具段内的所述金具均按照组装顺序排序，且所述金具段之间为有序排列，将多个所述金具段顺序拼接还原得到一个金具链。

5.根据权利要求4所述的一种双联双挂点耐张绝缘子串三维模型自动调长的方法，其特征在于，所述步骤3的实施方法为：

以金具链为单位，找出其中所有的所述调整板；

对于每个所述调整板，根据所述调整板中的主孔和副孔连接点坐标，以一个主孔和一个副孔的组合方式，得到该所述调整板的所有可能并且不重复的组合情况；

根据当前所述金具与其他金具相连的连接姿态信息，获得当前所述金具的原始姿态下的长度dLenthJJRaw；

遍历所有主孔和所有副孔的组合情况，计算组合后的姿态长度dLenthJJHole，再减去原始姿态下金具的连接点长度，得到每一种组合与当前金具的原始姿态的长度差，记作ΔdLenthDiffJJ，即：

ΔdLenthDiffJJ＝dLenthJJRaw-dLenthJJHole

此处，设主孔坐标为(x_a1，y_a1，z_a1)，任意一个副孔坐标为(x_a2，y_a2，z_a2)，所述主孔坐标与所述副孔坐标姿态差为：(Δx，Δy，Δz)＝(x_a1，y_a1，z_a1)-(x_a2，y_a2，z_a2)；

根据距离公式得：

由此得到当前所述金具链中对应的全部调整板各自的备选方案，并且分开存储单个调整板的备选方案，两种调整板之间按照PT调整板优先的规则进行顺序存储。

6.根据权利要求5所述的一种双联双挂点耐张绝缘子串三维模型自动调长的方法，其特征在于，所述步骤4的实施方法为：

采用位置临近原则，确定所述挂点与所述金具链的连接关系：

所述绝缘子串悬挂到铁塔上后，根据绝缘子串的最终姿态，得出绝缘子串每个铁塔连接点在场景中的实际坐标；

遍历铁塔挂点，计算挂点与每个金具链的铁塔连接点的空间距离，以就近原则，确定所述挂点与所述金具链的连接关系。

7.根据权利要求6所述的一种双联双挂点耐张绝缘子串三维模型自动调长的方法，其特征在于，所述步骤5的实施方法为：

确定挂点与金具链的连接关系后，金具链的铁塔连接点(x₃，y₃，z₃)到链条末端连接点(x₄，y₄，z₄)的长度dLenthChainRaw；

同理，再求出所述挂点到链条末端连接点的长度dLenthChainDest，并由此得出需要调整的长度dLenthChainAdj：

dLenthChainAdj＝dLenthChainDest–dLenthChainRaw；

以上是一个调整板的计算方式，只需遍历当前金具链调整方案中的每个调整板，计算出与dLenthChainAdj最接近的主副孔，即得出该调整板最终的连接点，有：

dLenthChainAdj＝dLenthChainAdj–dLenthDiffJJ，

继续计算下一个调整板，直到需要调整的长度dLenthChainAdj为0或者遍历完所有的调整板，最终得到当前金具链最终的长度:

dLenthChainDest＝dLenthChainDest+dLenthChainAdj。

8.根据权利要求7所述的一种双联双挂点耐张绝缘子串三维模型自动调长的方法，其特征在于，所述步骤6的实施方法为：

利用三维变换矩阵思想，三维图像的计算步骤如下：

(a)确定三维物体上各个点的位置坐标；

(b)引入齐次坐标，求出所有变换相应的变换矩阵；

(c)将所作变换用矩阵表示，通过运算求得三维物体上各个点经过变换后的坐标值，得到绕任意轴旋转的矩阵；

最后计算出vtChainRaw到vtChainDest的变换矩阵matChain。

9.根据权利要求8所述的一种双联双挂点耐张绝缘子串三维模型自动调长的方法，其特征在于，获得所述绕任意轴旋转矩阵的过程如下：

假设从P₁到P₂的位移写成：

x₂＝x₁+Δx

y₂＝y₁+Δy

z₂＝z₁+Δz

引入齐次坐标将原来的x，y，z改为x，y，z，w四维向量，第四个分量称为齐次坐标，即所述步骤(b)中齐次坐标，当第四个分量为1时，x，y，z恰好代表这三个值的坐标点；

计算在目前的姿态下，通过第一个金具在场景中的位置ptJJFirst(a₁，b₁，c₁)和第二个金具在场景中的世界坐标ptJJSecond(a₂，b₂，c₂)得出金具链的轴向

并进行归一化，根据调整方案计算金具链条调整后的铁塔连接点位置：

ptChainBgn＝vtChain*dLenthChainDest+ptJJFirst

即：

假设金具链末端的金具的位置为ptChainEnd(Endx，Endy，Endz)；当前金具链在铁塔上的挂点位置为ptTower(px，py，pz)，计算出连接点到金具末端的空间距离以及挂点到到金具末端的空间距离：

vtChainRaw＝ptChainBgn-ptChainEnd，

vtChainDest＝ptTower-ptChainEnd，

即：

(Rawx，Rawy，Raww)＝(Bgnx，Bgny，Bgnz)-(Endx，Endy，Endz)

＝(Bgnx-Endx，Bgny-Endy，Bgnz-Endz)

(Destx，Desty，Destw)＝(px，py，pz)-(Endx，Endy，Endz)

＝(px-Endx，py-Endy，pz-Endz)

假设金具链末端坐标的方向指向主孔坐标为旋转轴方向，有以下步骤求变换矩阵：

S1：将旋转轴平移至原点，

对应的矩阵为

S2：将旋转轴旋转至YOZ平面，使旋转轴旋转至于Z轴重合，

假设用v₁(a₁，b₂，c₂)和v₂(a₂，b₂，c₂)表示旋转轴，θ表示旋转角度，p(p＝v₂-v₁，为(a，b，c))旋转至XOZ平面，将所述p旋转到和所述Z轴重合，做点p在平面YOZ上投影点q，再过q做Z轴垂线，p绕X轴旋转得到r，旋转角度为α，并且有：

则旋转矩阵为：

将r绕Y轴旋转至与所述Z轴重合，旋转的角度为-β(方向为顺时针)，且

得到旋转矩阵：

S3：绕Z轴旋转θ度，

S4：执行所述S3的逆过程，

S5：执行所述S2的逆过程，

S6：执行所述S1的逆过程，

得到绕任意轴旋转的矩阵：

M＝R_x(-α)·R_y(-β)·R_z(-θ)·R_y(-β)·R_x(α)

即：

10.根据权利要求9所述的一种双联双挂点耐张绝缘子串三维模型自动调长的方法，其特征在于，所述步骤7的实施方法为：

遍历金具链中的金具段，遍历金具段中的所有金具，

设金具的平移矢量为vtTransJJ＝vtChainRaw*dLenthChainAdj，根据三维平移矢量vtTransJJ，引入齐次坐标，即四维平移矢量matTransJJ，则金具的最终变换矩阵matJJ＝matTransJJ*matChain；

当前金具段的所有金具的变换矩阵计算完成后，如果当前金具段为调整板金具段，则dLenthChainAdj＝dLenthChainAdj-dLenthDiffJJ，继续计算下一个金具段，直至遍历完成所有的金具段，即可求出全部金具的变换矩阵；

已知所述条件1、所述条件2、所述条件3，及由最终求得的所述变换矩阵得到金具微调的最终位置，即金具相对场景中心微调后的最终姿态，从而实现塔身挂点与串位置完全吻合的效果。

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