(19)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 202210602743.0 (22)申请日 2022.05.30 (71)申请人 中国电力工程顾问集团西北电力设 计院有限公司 地址 710075 陕西省西安市高新 技术产业 开发区团结南路2 2号 (72)发明人 康博　张欢畅　朱蕊莉　刘变娣　 郭扬帆　何世杰　司燕　王一鸣　 (74)专利代理 机构 西安通大专利代理有限责任 公司 6120 0 专利代理师 房鑫 (51)Int.Cl. G06F 30/20(2020.01) G06T 7/62(2017.01) G06T 17/10(2006.01)G06F 113/16(2020.01) (54)发明名称 一种桥架内电缆的数字化实体自动建模方 法、 系统及设备 (57)摘要 本发明公开了一种桥架内电缆的数字化实 体自动建模方法、 系统及设备， 属于电缆敷设与 安装技术领域， 建模方法包括： 对待敷设电缆按 照不同电缆类型和外径大小进行排序； 通过以桥 架容积率建立的目标函数， 根据约束条件寻优确 定每层桥架内要放置的电缆； 按照寻优确定的每 层桥架内要放置的电缆， 确定每根电缆的中心线 坐标； 根据每根电缆的中心线坐标以及电缆的外 径， 生成电缆三维实体模型； 通过电缆数据库给 电缆三维实体模 型添加属性， 完成桥架内电缆的 数字化实体自动建模。 本发明还公开了一种桥架 内电缆的数字化实体自动建模系统以及电子设 备。 本发明实现了桥架内电缆敷 设设计的数字化 和自动化。 权利要求书4页 说明书12页 附图2页 CN 114970165 A 2022.08.30 CN 114970165 A 1.一种桥架内电缆的数字化实体自动建模方法， 其特 征在于， 包括： 对待敷设电缆按照不同电缆类型和外径大小 进行排序； 通过以桥架容积率建立的目标函数， 根据约束条件寻优确定每层桥架内要放置的电 缆； 按照寻优确定的每层桥架内要放置的电缆， 确定每根电缆的中心线坐标； 根据每根电缆的中心线坐标以及电缆的外径， 生成电缆 三维实体模型； 通过电缆数据库 给电缆三维实体模型添加属性， 完成桥架内电缆的数字化实体自动建 模。 2.根据权利要求1所述桥架内电缆的数字化实体自动建模方法， 其特征在于， 所述对待 敷设电缆按照不同电缆类型和外径大小进行排序的步骤， 所述电缆类型分为如下六类： 35kV电缆、 10kV电缆、 6kV电缆、 低压动力电缆、 控制和信号电缆、 通信电缆； 其中， 35kV电缆的根数为 N1， 其中每根电缆的截面积分别为 10kV电缆的根数为 N2， 其中每根电缆的截面积分别为 6kV电缆的根数为 N3， 其中每根电缆的截面积分别为 低压动力电缆的根数为 N4， 其中每根电缆的截面积分别为 控制和信号电缆的根数为 N5， 其中每根电缆的截面积分别为 通信电缆的根数为 N6， 其中每根电缆的截面积分别为 则， 电缆的总根数为 N， N＝N1+N2+N3+N4+N5+N6。 3.根据权利要求2所述桥架内电缆的数字化实体自动建模方法， 其特征在于， 所述对待 敷设电缆按照不同电缆类型和外径大小 进行排序的步骤， 排序的结果是： 35kV电缆的编号依次为1 1、 12、……、 1N1， 截面积分别为 10kV电缆的编号依次为21、 2 2、……、 2N2， 截面积分别为 6kV电缆的编号依次为31、 32、 ……、 3N3， 截面积分别为 低压动力电缆的编号依次为 41、 42、……、 4N4， 截面积分别为 控制和信号电缆的编号依次为51、 52、 ……、 5N5， 截面积分别为 通信电缆的编号依次为61、 62、 ……、 6N6， 截面积分别为 4.根据权利要求3所述桥架内电缆的数字化实体自动建模方法， 其特征在于， 所述通过 以桥架容积率建立的目标函数， 根据约束条件寻优确定每层桥架内要放置的电缆包括： 假 设电缆桥架的层数是M， 自上而下层号分别为1、 2、 ……、 M； 桥架的宽度为W， 高度为H； 第i层 桥架有n根电缆， 编号分别为 i1、 i2、……、 in， 其截面积分别为Si1、 Si2、……、 Sin； 则第i层桥架的容积率 为： 确定每层桥架上 所具有电缆的目标函数为： Min{Max[ δ1、 δ2、……δM]‑Min[ δ1、 δ2、……δM]}权　利　要　求　书 1/4 页 2 CN 114970165 A 2约束条件为： 电缆排序自上而下分别为35kV电缆、 10kV电缆、 6kV电缆、 低压动力电缆、 控制和信号电缆、 通信电缆， 按此顺序排列， 且不可交叉。 5.根据权利要求4所述桥架内电缆的数字化实体自动建模方法， 其特征在于， 所述通过 以桥架容积率建立的目标函数， 根据约束条件寻优确定每层桥架内要放置的电缆包括： 按下式计算期望容积率： 按照排序， 在电缆桥架上从上到下依次将待敷设电缆放置在桥架内， 每放一根电缆， 计 算本层桥架的容积率δ， 如δ<δav， 则继续给本层放置电缆； 如δ≥δav， 则停止给本层放置电 缆， 开始给 下一层放置电缆， 直到所有电缆 放置完毕。 6.根据权利要求4所述桥架内电缆的数字化实体自动建模方法， 其特征在于， 所述按照 寻优确定的每层桥架内要放置的电缆， 确定每根电缆的中心线坐标包括： 假设第i层桥架的n 根电缆的半径分别为Ri1、 Ri2、……、 Rin； 如果 则电缆与电缆之间的间距按下式计算： 第i1根电缆中心线坐标为： 第i2根电缆中心线坐标为： 依此类推； 如果 则桥架内第一层电缆的中心线坐标求 解方式如下： 第i1根电缆中心线坐标为： 第i2根电缆中心线坐标为： 依此类推； 桥架内第二层第一 根电缆的中心线坐标通过如下二元二次方程组求 解： (xj,yj)的坐标取上述二元二次方程组的多个解中xj>0， 且yj>0的解； 第二层其 他电缆的中心线坐标依此类 推； 如果桥架内有第三及以上层的电缆， 第 三及以上层的电缆中心线坐标求解方法同第 二 层。权　利　要　求　书 2/4 页 3 CN 114970165 A 3