[发明专利]一种电缆最佳路径规划及计算方法

说明书

本发明公开了一种电缆最佳路径规划方法和计算方法，其包括：根据三维数字模型构建直接连接和近距离电缆通道之间的连通关系；查找电缆起始和终点设备一定范围内的接入通道，构建完整的设备与通道连通关系；使用A星算法计算电缆在约束条件下的最优路径。本发明基于工程三维数字模型和实际工程中电缆敷设工况，可在电缆通道错综复杂情况下规划电缆最佳路径，并可基于A星算法自动搜索电缆最合理路径，有效提高电缆敷设效率。

技术领域

本发明属于电力工程电缆敷设技术领域，具体涉及一种电缆最佳路径规划和计算方法。

背景技术

大型电站工程中，电缆敷设是将电缆按照给定的起点设备和终点设备，安装到给定的电缆通道上。电站工程中电缆数量多达数千根，且电缆通道错综复杂，通道类型和连接方式多种多样。目前电缆敷设以人工规划路径为主，耗费大量人力和时间，而且设计人员在规划过程中难以精确计算通道的容积率，施工人员按照规划路径安装时会出现部分通道拥堵严重而部分通道十分空闲的现象，影响后期安装作业和进度安排，拥堵严重区域甚至可能成为安全隐患。

针对人工敷设效率低的问题，借助计算机绘制电缆通道和设备三维数字模型，搜索电缆的最短路径，实现电缆敷设已成为当下的主流。在搜索电缆最短路径中，部分算法在复杂通道网络下电缆路径计算慢，效率不高，如Dijikstra算法、Floyd算法等；在通道三维数字模型生成通道拓扑网络时，工程现场通道类型多种多样，且存在通道之间断开但实际安装时为连通的情况；此外部分软件未考虑通道容积率限制，仅规划电缆路径，导致实际工程中后敷电缆无法敷设。

发明内容

鉴于此，本发明提出一种电缆最佳路径规划和计算方法，其基于工程三维数字模型和实际工程中电缆敷设工况，可在电缆通道错综复杂情况下，规划电缆最佳路径，并可基于A星算法自动搜索电缆最合理路径，提高电缆敷设效率。

为此，本发明第一目的在于提供一种电缆最佳路径规划方法，包括：

1）设置近距离阈值s，创建初始数据信息；

2）遍历三维数字模型中的通道模型，构建通道模型之间直接连接或近距离连接的连通关系；

3）遍历三维数字模型中的三维设备模型，设置设备搜索范围阈值r，查找设备模型阈值范围内的接入通道，构建完整的设备与通道连通关系。

进一步的，所述遍历三维数字模型中通道模型，构建通道模型之间直接连接或近距离连接的连通关系包括如下步骤：

201）遍历三维数字模型中通道模型，获取当前通道模型；

202）根据当前通道模型与其两端点分别新建通道和连接点；

203）将新建通道和连接点更新至通道集和连接点集；

204）查找新建通道两端连接点阈值范围s内的其他通道，存入相邻通道集；

205）遍历相邻通道集，构建新建通道与其相邻通道集内通道之间的连通关系；

206）回到步骤201）遍历下一通道模型，直至所有通道模型计算完成，完成通道连通关系构建。

进一步的，所述步骤205）遍历相邻通道集，构建通道连通关系包括如下步骤：

2051）遍历相邻通道集，判断当前通道与搜索所得通道是直接连接还是近距离连接，如果直接连接，则进入步骤2053），否则，进入步骤2052）；

2052）在当前通道与搜索所得通道之间新建连接线通道和对应连接点，并将新建的连接线通道和连接点更新至通道集和连接点集内；

2053）返回2051）计算相邻通道集内下一通道，直至所有通道计算完成。