[发明专利]一种基于VR技术的输电线路设计教学仿真方法

权利要求书

1.一种基于VR技术的输电线路设计教学仿真方法，其特征在于：

步骤1：登陆进入教师电脑系统主界面后，首先通过地形地貌功能模块，在指令控制下，教师电脑系统随机生成地形图，所述地形图能够进行修改，增减山河、树木、房屋、铁路、公路、高压线等元素；教师通过地形地貌功能模块设计好地形图后，由局域网传输给课堂上的学生电脑系统中，以便学生统一使用该地形图；

步骤2：在学生电脑系统，进入杆塔线路搭建功能模块，杆塔线路搭建功能模块用于进行塔位选择、档距配置、杆塔塔型选用；在选定的地形图下，人为的选定线路路径，进行定线、平断面测量，用弧垂曲线模板在线路勘测所取得的平断面图上，排定杆塔位置；

步骤3：在学生电脑系统，进入线路校验模板，线路校验模板用于杆塔使用条件校验、架空线运行条件校验、绝缘子串强度和倒挂检查、对跨越物及对地限距的校验；在初步排定杆塔位置、型式和呼称高度后，在不同的气象条件下，对线路的使用条件进行全面检查和校验，以保证各使用条件在规定的允许范围内；

步骤4：在学生电脑系统通过技术手段进行三维人工建模绘制，建设完整线路三维模型，将完整线路三维模型数据导入VR系统中，并对VR系统的设备感应进行联调，呈现出现实的虚拟效果。

2.根据权利要求1所述一种基于VR技术的输电线路设计教学仿真方法，其特征在于：

步骤4后还包括：

步骤5：将经过校验后的输电线路虚拟模型，通过接口，导入到诸如ansoft，ansys等软件计算其塔线的受力情况，也可导入到ansoft，JMAG，EasiMotor等软件计算线路，绝缘子，金具周围的电磁场情况，这些计算出来的数据均可以为工程技术人员提供安全保障；

步骤6：在最终的输电线路虚拟地形图上，自动统计出总共所用的工程物资型号和数量，用来人工估算工程造价，便于决定是否采纳此种设计图。

3.根据权利要求1所述一种基于VR技术的输电线路设计教学仿真方法，其特征在于：

步骤2中包括：

一.确定转角杆塔和耐张杆塔位：

在确定转角杆塔和耐张杆塔位时，首先可以确定的是在线路转角处必须安排一转角杆塔，然后根据各类交叉跨越物的类别、耐张段长度的规定，确定出需要设立耐张杆塔的地点；

二.用弧垂曲线模板排定直线杆塔位：

(1)、用弧垂曲线模板排定直线杆塔位，针对待定耐张段，根据地形及常用杆塔的排位经验，估计待定耐张段的档距，计算或查得相应模板K值，初选最大弧垂曲线模板，然后确定杆塔定位高度H_d，H_d＝H-d-λ-h-δ；它们依次是：杆塔的呼称高度、导线的对地安全距离、悬垂绝缘子串长度、杆塔的施工基面高度、误差限距裕度；

(2)、对每一耐张段自耐张杆塔位点A点起进行排位，左右平移模板，使所选用的模板曲线经过点B，AB为耐张杆塔的定位高度H_d1，且和地面相切，然后再模板曲线右侧找到点C，使CD等于所用直线杆塔的定位高度H_d2，则C点即为所排的第一直线杆塔的位置；再向右平移模板，使模板曲线经过D点，且和地面相切，再在模板曲线上找出E点，使EF等于E点所用杆塔的定位高度H_d3，此时E点即为第二直线杆塔的位置，同样的方法，依次排完整个耐张段；

(3)根据所排的杆塔位置，算得该耐张段的代表档距，查取或计算出导线应力，再求出模板K值，检查就、计算所得的K值是否与所用模板K值相符或接近，如果相符，则表明模板选的恰当，该段杆塔位置即初步排妥；否则应按计算所得的K值再选模板，重新排位，直到前后两次模板K值相符为止。