本發(fā)明涉及變電站架構(gòu)梁設(shè)計技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種變電站架構(gòu)梁的建模方法及裝置。

背景技術(shù)：

變電站將各級電壓的電網(wǎng)聯(lián)系起來，是供電系統(tǒng)的核心組成部分，隨著工業(yè)與民用電荷的增長，大型變電站不斷涌現(xiàn)，變電架構(gòu)也向多構(gòu)件復(fù)合受力方向發(fā)展，作為變電站的主構(gòu)件架構(gòu)梁的模式，也是越來越復(fù)雜多樣化。

因此架構(gòu)梁的設(shè)計是變電站設(shè)計中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，它直接影響到變電站設(shè)計的質(zhì)量、成本和效率。

目前變電站架構(gòu)設(shè)計計算，大多利用ansys、staad等受力分析軟件，從初始的點、線、面開始進行設(shè)計，而對架構(gòu)梁的設(shè)計，也是憑借設(shè)計人的知識積累和經(jīng)驗，來確定架構(gòu)梁的系統(tǒng)參數(shù)。

這樣依靠人工操作的設(shè)計，存在主觀性強、效率低及工作量大等特點，這勢必要影響到設(shè)計的質(zhì)量和效率的提高，在實際設(shè)計中應(yīng)盡量減少建模過程中的人工干預(yù)，并需要通過快速地獲取、修改模型的參數(shù)，提高建模及設(shè)計效率。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明需要解決的技術(shù)問題是提供一種變電站架構(gòu)梁的建模方法及裝置。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：

變電站架構(gòu)梁的建模方法，包括以下步驟：

步驟a、接收掛線點間距l(xiāng)的數(shù)值、架構(gòu)梁寬度w的數(shù)值以及架構(gòu)梁高度h的數(shù)值；

步驟b、通過掛線點間距l(xiāng)除以架構(gòu)梁寬度w，計算得到架構(gòu)梁此掛線點間節(jié)間段數(shù)n；

步驟c、確定架構(gòu)梁底面各節(jié)間間距d，并按照節(jié)間間距d進行各節(jié)間的排列；

步驟d、依次輸出每個節(jié)間及所對應(yīng)的節(jié)間間距d。

本發(fā)明技術(shù)方案的進一步改進在于：所述步驟b中，節(jié)間段數(shù)n以四舍五入的方式確定為大于1的整數(shù)。

本發(fā)明技術(shù)方案的進一步改進在于：所述步驟c中，各節(jié)間間距d從兩個數(shù)d45、d360中選擇，選擇時靠近架構(gòu)梁兩端的節(jié)間選擇兩個數(shù)中相對較小的數(shù)，靠近架構(gòu)梁中間的節(jié)間選擇兩個數(shù)中相對較大的數(shù)；

其中d45為10的倍數(shù)，是n-1個節(jié)間的距離值，d45的確定是將掛線點間距l(xiāng)除以節(jié)間段數(shù)n得到平均節(jié)間距離，然后再除以10后以四舍五入的方式確定為自然數(shù)，然后再乘以10得到的數(shù)值；

其中d360是1個節(jié)間的距離值，d360的確定是掛線點間距l(xiāng)的值與d45乘以n-1個節(jié)間段數(shù)后得到的值的差值。

本發(fā)明技術(shù)方案的進一步改進在于：所述步驟c中，各節(jié)間間距d從兩個數(shù)d45、d360中選擇，選擇時靠近架構(gòu)梁兩端的節(jié)間選擇兩個數(shù)中相對較小的數(shù)，靠近架構(gòu)梁中間的節(jié)間選擇兩個數(shù)中相對較大的數(shù)；

其中d45是n-1個節(jié)間的距離值，d45的確定是將掛線點間距l(xiāng)除以節(jié)間段數(shù)n得到平均節(jié)間距離，然后再以四舍五入的方式確定的自然數(shù)；

其中d360是1個節(jié)間的距離值，d360的確定是掛線點間距l(xiāng)的值與d45乘以n-1個節(jié)間段數(shù)后得到的值的差值。

本發(fā)明技術(shù)方案的進一步改進在于：所述步驟d中，根據(jù)掛線點間距l(xiāng)、架構(gòu)梁寬度w、架構(gòu)梁高度h、節(jié)間段數(shù)n和節(jié)間間距d，以圖表形式輸出架構(gòu)梁展開圖、架構(gòu)梁展開圖所對應(yīng)的各節(jié)間間距d。

變電站架構(gòu)梁的建模裝置，包括輸入模塊、節(jié)間段數(shù)確定模塊、節(jié)間距離確定模塊和輸出模塊；

所述節(jié)間段數(shù)確定模塊用于接收輸入模塊的信息，確定在兩個掛線點間需要設(shè)置的節(jié)間數(shù)量；

所述節(jié)間距離確定模塊用于接收節(jié)間段數(shù)確定模塊的信息，確定在兩個掛線點間每個節(jié)間的距離。

本發(fā)明技術(shù)方案的進一步改進在于：所述節(jié)間段數(shù)確定模塊包括整數(shù)確定模塊、數(shù)值判斷模塊和定值模塊；

所述整數(shù)確定模塊用于將掛線點間距l(xiāng)除以架構(gòu)梁寬度w得到的數(shù)值，以四舍五入的方式確定為整數(shù)；

所述數(shù)值判斷模塊用于判斷整數(shù)確定模塊確定的整數(shù)是否大于1；

所述定值模塊用于將數(shù)值判斷模塊判斷的不大于1的整數(shù)定值為2。

本發(fā)明技術(shù)方案的進一步改進在于：所述節(jié)間距離確定模塊包括d45計算模塊、d360計算模塊、數(shù)值對比模塊和節(jié)間排列模塊；

所述d45計算模塊用于計算n-1個節(jié)間的距離值，其數(shù)值的確定為，將掛線點間距l(xiāng)除以節(jié)間段數(shù)n得到平均節(jié)間距離，然后再除以10后以四舍五入的方式確定為自然數(shù)，然后再乘以10得到的數(shù)值；

所述d360計算模塊用于計算1個節(jié)間的距離值，其數(shù)值的確定為，將掛線點間距l(xiāng)的值與d45乘以n-1個節(jié)間段數(shù)后得到的值相減得到的差值；

所述數(shù)值對比模塊用于對比d45與d360的大??；

所述節(jié)間排列模塊用于排列具有d360節(jié)間距離的節(jié)間位置，當(dāng)d360較大時，將其排列在靠近架構(gòu)梁中間的位置，當(dāng)d360較小時，將其排列在靠近架構(gòu)梁兩端的位置。

本發(fā)明技術(shù)方案的進一步改進在于：所述節(jié)間距離確定模塊包括d45計算模塊、d360計算模塊、數(shù)值對比模塊和節(jié)間排列模塊；

所述d45計算模塊用于計算n-1個節(jié)間的距離值，其數(shù)值的確定為，將掛線點間距l(xiāng)除以節(jié)間段數(shù)n得到平均節(jié)間距離，然后再以四舍五入的方式確定為自然數(shù)的數(shù)值；

所述d360計算模塊用于計算1個節(jié)間的距離值，其數(shù)值的確定為，將掛線點間距l(xiāng)的值與d45乘以n-1個節(jié)間段數(shù)后得到的值相減得到的差值；

所述數(shù)值對比模塊用于對比d45與d360的大小；

所述節(jié)間排列模塊用于排列具有d360節(jié)間距離的節(jié)間位置，當(dāng)d360較大時，將其排列在靠近架構(gòu)梁中間的位置，當(dāng)d360較小時，將其排列在靠近架構(gòu)梁兩端的位置。

本發(fā)明技術(shù)方案的進一步改進在于：所述輸出模塊包括圖形輸出模塊和表格輸出模塊，所述圖形輸出模塊用于輸出架構(gòu)梁展開圖，所述表格輸出模塊用于架構(gòu)梁展開圖所對應(yīng)的各節(jié)間間距d。

由于采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明取得的技術(shù)進步是：

本發(fā)明的方法以保持架構(gòu)梁底面斜材與主材成45°角左右為基礎(chǔ)，保證斜材處于最大受力范圍內(nèi)，并通過計算機自動完成架構(gòu)梁各掛線點之間節(jié)間數(shù)量和各節(jié)間距離的設(shè)置，能夠快速完成賦予各節(jié)間距離和按照節(jié)間距離對各節(jié)間的排列。

本發(fā)明的方法利用四舍五入原則將節(jié)間數(shù)量限定為整數(shù)，并用對比方法將節(jié)間數(shù)量限定為大于1的整數(shù)，避免由于掛線點距離較近時，計算節(jié)間數(shù)量出錯，保證設(shè)計的節(jié)間數(shù)量滿足規(guī)范要求。

本發(fā)明的方法在計算節(jié)間距離時采用模糊算法，以四舍五入的方法將平均節(jié)間距離的數(shù)值取到個位為零，得到大部分節(jié)間的距離，剩余一個節(jié)間采用將掛線點之間長度補齊的方法，取全部剩余長度，然后采用將大部分節(jié)間距離與剩余的這一個節(jié)間距離對比，以架構(gòu)梁中間長、兩端短的原則，進行各節(jié)間的排列，此方法能夠使大部分節(jié)間距離為個位為零的自然數(shù)，方便架構(gòu)梁在制造時的下料和組裝。

本發(fā)明的方法在計算節(jié)間距離時采用的另一種模糊算法，以四舍五入的方法將平均節(jié)間距離的數(shù)值取到為自然數(shù)，得到大部分節(jié)間的距離，剩余一個節(jié)間采用將掛線點之間長度補齊的方法，取全部剩余長度，然后采用將大部分節(jié)間距離與剩余的這一個節(jié)間距離對比，以架構(gòu)梁中間長、兩端短的原則，進行各節(jié)間的排列，此方法能夠保證架構(gòu)梁底面斜材與主材之間的角度最大限度的接近45°角。

本發(fā)明的方法在輸出節(jié)間數(shù)和所對應(yīng)的節(jié)間距離時，同時還輸出以圖形顯示的架構(gòu)梁展開圖，方便設(shè)計人員讀取。

本發(fā)明的裝置以建模方法為基礎(chǔ)，在計算機中設(shè)置模塊，按照步驟分別完成節(jié)間數(shù)量和各節(jié)間距離的計算，此過程由計算機按照程序自動完成，避免了依據(jù)設(shè)計人員的自身經(jīng)驗進行設(shè)計，使設(shè)計結(jié)果更加客觀。

本發(fā)明的裝置在節(jié)間段數(shù)確定模塊中設(shè)有整數(shù)確定模塊、數(shù)值判斷模塊和定值模塊，通過上述三個模塊的三步完成節(jié)間段數(shù)的確定，使節(jié)間段數(shù)滿足大于1的整數(shù)的要求。

本發(fā)明的裝置節(jié)間距離確定模塊中設(shè)有d45計算模塊、d360計算模塊、數(shù)值對比模塊和節(jié)間排列模塊，通過上述四個模塊的四步完成節(jié)間間距的確定，使節(jié)間間距滿足在架構(gòu)梁上中間長、兩端短的原則；同時通過d45計算模塊的程序變化分別計算d45滿足為10的倍數(shù)，或者滿足為盡量靠近平均數(shù)的自然數(shù)的要求，從而實現(xiàn)不同的設(shè)計需要。

本發(fā)明的裝置輸出模塊中含有圖形輸出模塊和表格輸出模塊，通過圖形輸出模塊輸出架構(gòu)梁展開圖，并通過表格輸出模塊對應(yīng)架構(gòu)梁展開圖輸出各節(jié)間位置及分別的節(jié)間距離，使設(shè)計結(jié)果更直觀。

附圖說明

圖1是本發(fā)明中方法的流程示意圖；

圖2是本發(fā)明中裝置的原理示意圖；

圖3是本發(fā)明中設(shè)計結(jié)果輸出效果示意圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進一步詳細(xì)說明。

如圖1所示，變電站架構(gòu)梁的建模方法，包括以下步驟。

如圖1所示，步驟a、通過選擇或輸入的方式使計算機接收掛線點間距l(xiāng)的數(shù)值、架構(gòu)梁寬度w的數(shù)值以及架構(gòu)梁高度h的數(shù)值，上述數(shù)值均以mm為單位。

如圖1所示，步驟b、用掛線點間距l(xiāng)除以架構(gòu)梁寬度w得到的值以四舍五入的方式保留為整數(shù)，并判斷此整數(shù)是否≤1，如果此整數(shù)≤1則取節(jié)間段數(shù)n為2段，如果此整數(shù)＞1則取節(jié)間段數(shù)n為此整數(shù)，以此方法使架構(gòu)梁此掛線點間節(jié)間段數(shù)n?。?的整數(shù)。

如圖1所示，步驟c、確定架構(gòu)梁底面各節(jié)間間距d，其中d的取值從d45和d360中選取。

其中d45的確定可有兩種方案，一種是為了使架構(gòu)梁底面斜材與主材之間的角度最大限度的接近45°角,采用掛線點間距l(xiāng)除以節(jié)間段數(shù)n，再以四舍五入的方式保留為自然數(shù)，d45直接取此自然數(shù)。

其中確定d45的另一種方案是為了方便架構(gòu)梁在制造時的下料和組裝，在上述方案的基礎(chǔ)上，d45不直接取上述以四舍五入的方式保留的自然數(shù)，而是將上述自然數(shù)除以10以后，再以四舍五入的方式保留為自然數(shù)，再將此自然數(shù)乘以10得到的值，使d45取此值。

其中d360的確定是在d45確定后才能確定的值，d45確定后將節(jié)間段數(shù)為n-1段的節(jié)間均設(shè)置為d45的節(jié)間距離，剩余1段節(jié)間的距離為掛線點間距l(xiāng)剩余的距離，即d360的值。

在排列各節(jié)間時遵循使架構(gòu)梁整體結(jié)構(gòu)為中間節(jié)間距離大于兩端節(jié)間距離的原則，當(dāng)d360＞d45時，將采用d360的節(jié)間排列在靠近架構(gòu)梁中間的位置，當(dāng)d360＜d45時，將采用d360的節(jié)間排列在靠近架構(gòu)梁兩端的位置。

如圖1、圖3所示，步驟d、根據(jù)掛線點間距l(xiāng)、架構(gòu)梁寬度w、架構(gòu)梁高度h、節(jié)間段數(shù)n和節(jié)間間距d為依據(jù)，以圖表形式輸出架構(gòu)梁展開圖和架構(gòu)梁展開圖所對應(yīng)的各節(jié)間間距d。

如圖2所示，變電站架構(gòu)梁的建模裝置，包括輸入模塊、節(jié)間段數(shù)確定模塊、節(jié)間距離確定模塊和輸出模塊，其中節(jié)間段數(shù)確定模塊包括整數(shù)確定模塊、數(shù)值判斷模塊和定值模塊，其中節(jié)間距離確定模塊包括d45計算模塊、d360計算模塊、數(shù)值對比模塊和節(jié)間排列模塊。

如圖2所示，所述節(jié)間段數(shù)確定模塊用于確定在兩個掛線點間需要設(shè)置的節(jié)間數(shù)量。

其中整數(shù)確定模塊用于將掛線點間距l(xiāng)除以架構(gòu)梁寬度w得到的數(shù)值，以四舍五入的方式確定為整數(shù)。

其中數(shù)值判斷模塊用于判斷整數(shù)確定模塊確定的整數(shù)是否大于1。

其中定值模塊用于將數(shù)值判斷模塊判斷的不大于1的整數(shù)定值為2。

如圖2所示，所述節(jié)間距離確定模塊用于確定在兩個掛線點間每個節(jié)間的距離。

其中d45計算模塊用于計算n-1個節(jié)間的距離值，其數(shù)值的確定分為兩種方案：一種方案是將掛線點間距l(xiāng)除以節(jié)間段數(shù)n得到平均節(jié)間距離，然后再除以10后以四舍五入的方式確定為自然數(shù)，然后再乘以10得到的數(shù)值。

另一中方案是將掛線點間距l(xiāng)除以節(jié)間段數(shù)n得到平均節(jié)間距離，然后再以四舍五入的方式確定為自然數(shù)的數(shù)值。

其中d360計算模塊用于計算1個節(jié)間的距離值，其數(shù)值的確定為，將掛線點間距l(xiāng)的值與d45乘以n-1個節(jié)間段數(shù)后得到的值相減得到的差值。

其中數(shù)值對比模塊用于對比d45與d360的大小。

其中節(jié)間排列模塊用于排列具有d360節(jié)間距離的節(jié)間位置，當(dāng)d360較大時，將其排列在靠近架構(gòu)梁中間的位置，當(dāng)d360較小時，將其排列在靠近架構(gòu)梁兩端的位置。

如圖1、圖3所示，所述輸出模塊包括圖形輸出模塊和表格輸出模塊。

其中圖形輸出模塊用于輸出架構(gòu)梁展開圖。

其中表格輸出模塊用于輸出架構(gòu)梁展開圖所對應(yīng)的各節(jié)間間距d，采用表格的優(yōu)點在于，可進行快速定位，能夠更加快速準(zhǔn)確的找到所需要的桿件；并且輸出的表格可進行重寫，以方便人工調(diào)整。

下面結(jié)合實施例對本發(fā)明做進一步詳細(xì)說明。

實施例1：

如圖3所示，建三掛線點的架構(gòu)梁的模型。

依次輸入掛線點間距l(xiāng)的數(shù)值為1555mm、2300mm、2300mm和1555mm，輸入架構(gòu)梁寬度w的數(shù)值為500mm，輸入架構(gòu)梁高度h的數(shù)值為400mm。

計算掛線點間距為1555mm的節(jié)間段數(shù)n=l/w即1555÷500=3.11，四舍五入后取n為3段。

計算掛線點間距為1555mm的節(jié)間段的節(jié)間間距d采用方便架構(gòu)梁的選材和組裝的方案，其中d45的值，首先計算：l/n/10即1555÷3÷10=51.83，四舍五入后取d45為52，再乘以10即為d45的值520mm；其中d360=l-d45*(n-1)即1555-520×（3-1）=515mm。

比較d360與d45的大小，d360＜d45，所以位于架構(gòu)梁左側(cè)掛線點間各節(jié)間的排列應(yīng)為515mm、520mm、520mm，位于架構(gòu)梁右側(cè)掛線點間各節(jié)間的排列應(yīng)為520mm、520mm、515mm。

計算掛線點間距為2300mm的節(jié)間段數(shù)n=l/w即2300÷500=4.6，四舍五入后取n為5段。

計算掛線點間距為2300mm的節(jié)間段的節(jié)間間距d采用使架構(gòu)梁底面斜材與主材之間的角度最大限度的接近45°角的方案，其中d45=l/n即2300÷5=460，四舍五入后取460mm，即為d45的值為460mm；其中d360=l-d45*(n-1)即2300-460×（5-1）=460mm。

比較d360與d45的大小，d360＝d45，所以各節(jié)間的排列應(yīng)為460mm、460mm、460mm、460mm、460mm。

如圖3所示，計算完每個掛線點間的節(jié)間數(shù)量和距離后，根據(jù)掛線點間距l(xiāng)、架構(gòu)梁寬度w、架構(gòu)梁高度h、節(jié)間段數(shù)n和節(jié)間間距d為依據(jù)，以圖表形式輸出架構(gòu)梁展開圖和架構(gòu)梁展開圖所對應(yīng)的各節(jié)間的距離。

實施例2：

如圖3所示，創(chuàng)建三掛線點的架構(gòu)梁的模型。

依次輸入掛線點間距l(xiāng)的數(shù)值為1000mm、1600mm、1600mm、1000mm，輸入架構(gòu)梁寬度w的數(shù)值為600mm，輸入架構(gòu)梁高度h的數(shù)值為500mm。

計算掛線點間距為1000mm的節(jié)間段數(shù)n=l/w即1000÷600=1.66，四舍五入后取n為2段。

計算掛線點間距為1600mm的節(jié)間段數(shù)n=l/w即1600÷600=2.66，四舍五入后取n為3段。

計算掛線點間距為1000mm的節(jié)間段的節(jié)間間距d采用方便架構(gòu)梁的選材和組裝的方案，其中d45的值，首先計算：l/n/10即1000÷2÷10=50，四舍五入后取d45為50，再乘以10即為d45的值500mm；其中d360=l-d45*(n-1)即1000-500×（2-1）=500mm；比較d360與d45的大小，d360＝d45，所以掛線點間距為1000mm的節(jié)間段的各節(jié)間的排列應(yīng)為2段節(jié)間間距d均為500mm。

計算掛線點間距為1600mm的節(jié)間段的節(jié)間間距d采用使架構(gòu)梁底面斜材與主材之間的角度最大限度的接近45°角的方案，其中d45=l/n即1600÷3=533.3，四舍五入后取533mm，即為d45的值為533mm；其中d360=l-d45*(n-1)即1600-533×（3-1）=534mm；比較d360與d45的大小，d360＞d45，所以位于架構(gòu)梁左側(cè)的掛線點間距為1600mm的節(jié)間段的各節(jié)間的排列應(yīng)為533mm、533mm、534mm，位于架構(gòu)梁右側(cè)的掛線點間距為1600mm的節(jié)間段的各節(jié)間的排列應(yīng)為534mm、533mm、533mm。

如圖3所示，計算完每個掛線點間的節(jié)間數(shù)量和距離后，根據(jù)掛線點間距l(xiāng)、架構(gòu)梁寬度w、架構(gòu)梁高度h、節(jié)間段數(shù)n和節(jié)間間距d為依據(jù)，以圖表形式輸出架構(gòu)梁展開圖和架構(gòu)梁展開圖所對應(yīng)的各節(jié)間的距離。

本發(fā)明針對創(chuàng)建的架構(gòu)梁模型一方面用于輸出，以供設(shè)計人員查看，另一方面，還可以將建模結(jié)果以生產(chǎn)模型參數(shù)化文件的形式通過自定義數(shù)據(jù)庫分類存儲到自定義模型數(shù)據(jù)庫中，以方面以后調(diào)取，并通過修改參數(shù)完成模型的設(shè)計。