能源管道三維可視化及信息化建模系統(tǒng)及其方法技術(shù)方案

本發(fā)明專利技術(shù)公開一種能源管道3D可視化及信息化建模系統(tǒng)及其方法，該系統(tǒng)及其方法采用“空間分層——管理對(duì)象分類”的技術(shù)路線，對(duì)全廠能源管道建立三維拓?fù)鋱D，以三維拓?fù)鋱D建立對(duì)應(yīng)三維模型，解決能源管道走向不明確的問題；根據(jù)實(shí)際管理精度對(duì)三維模型進(jìn)行拆分及編碼，每條管道所含管段編碼方法為“類型?區(qū)域?主支管?順序碼”，解決能源管道無法作為管理單元的問題，實(shí)現(xiàn)能源管道的精細(xì)化管理；根據(jù)三維模型拆分及編碼結(jié)果建立管道信息庫，信息庫標(biāo)準(zhǔn)信息與三維管段關(guān)聯(lián)，實(shí)現(xiàn)動(dòng)力能源管道三維模型與信息的雙向互聯(lián)，解決能源管道管理困難、信息零散混亂的問題。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
能源管道三維可視化及信息化建模系統(tǒng)及其方法
本專利技術(shù)屬于能源管道運(yùn)維管理領(lǐng)域，具體涉及一種針對(duì)卷煙企業(yè)、卷煙廠能源管道尤其是地下隱蔽工程的可視化及信息化建模方法，特別是涉及全廠動(dòng)力供給管道，如蒸汽管道、壓縮空氣管道等。
技術(shù)介紹
隨著我國卷煙廠全面實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)裝備的機(jī)械化、自動(dòng)化，企業(yè)整體信息化水平已基本滿足企業(yè)管理需要，但在能源及關(guān)鍵設(shè)備日常運(yùn)營維護(hù)方面，依靠傳統(tǒng)單一的管理方式及維護(hù)手段無法滿足企業(yè)安全、高效、節(jié)能生產(chǎn)的要求，因此對(duì)動(dòng)力能源管道信息的形象化、數(shù)字化管理的需求也就更顯得迫切。然而，目前還沒有一種比較完善的針對(duì)卷煙廠動(dòng)力能源管道標(biāo)準(zhǔn)化管理方法，造成日常運(yùn)營的極大不便利。在日常維修維護(hù)工作中，工作人員需要找到需維護(hù)或維修的管道，首必須先找到相關(guān)施工圖紙，但通常施工圖紙與現(xiàn)場并不完全相符，導(dǎo)致工作人員不能準(zhǔn)確定位到管道位置，需進(jìn)行大面積開挖式排除，不但浪費(fèi)大量的人力、物力，破壞大面積綠化等區(qū)域。采用三維可視化的方式展示動(dòng)力能源管道的準(zhǔn)確位置、管道與管道的相對(duì)位置是解決上述問題的有效手段。但在三維建模方面存在如下問題，導(dǎo)致動(dòng)力能源管道三維模型難以有效輔助運(yùn)維管理：1.煙廠企業(yè)能源管道多屬于地下隱蔽工程，種類多、分布廣，且竣工圖紙多與現(xiàn)場不相符，導(dǎo)致管道走向不明確、管理難度大、維修風(fēng)險(xiǎn)高。2.在維修過程中，針對(duì)維修對(duì)象缺少相關(guān)參數(shù)信息，在快速查詢、快速定位、備品替換支持方面難以滿足高效維護(hù)的目的。3.煙廠企業(yè)全廠管道沒有管理劃分及唯一編碼方法，導(dǎo)致在管理過程無法實(shí)現(xiàn)能源管道信息化與標(biāo)準(zhǔn)化管理，精細(xì)化管理目標(biāo)難以實(shí)現(xiàn)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)提供一種能源管道三維可視化及信息化建模系統(tǒng)及其方法，其目的在于解決如下一個(gè)或多個(gè)技術(shù)問題：1.傳統(tǒng)CAD圖紙?jiān)谄髽I(yè)運(yùn)維過程中難以有效維護(hù)，圖紙中所表達(dá)的管線多與現(xiàn)場不符。本專利技術(shù)采用網(wǎng)格區(qū)域的方法，利用斷點(diǎn)開挖的方式，探測地下隱蔽管道的整體布局，建立管道三維拓?fù)鋱D，解決CAD圖紙與現(xiàn)場不符、管道走向不明確等問題，實(shí)現(xiàn)能源管道三維可視化查看。2.在卷煙企業(yè)日常管理過程中，因能源管道無統(tǒng)一的管理標(biāo)識(shí)碼，在傳統(tǒng)MIS(管理信息系統(tǒng))中無法作為一個(gè)確定管理單元而進(jìn)行管理，導(dǎo)致維護(hù)凌亂、數(shù)據(jù)不統(tǒng)一。利用本專利提供的編碼方法，根據(jù)企業(yè)實(shí)際管理精度劃分管理單元，并唯一編碼，解決傳統(tǒng)MIS無法管理能源管道的問題，彌補(bǔ)卷煙企業(yè)能源管道信息化空白。3.由于缺乏有效信息載體，卷煙企業(yè)能源管道參數(shù)信息相對(duì)分散(如CAD圖紙、采購清單、操作說明書等)，傳統(tǒng)MIS技術(shù)難以實(shí)現(xiàn)信息的有效關(guān)聯(lián)匯總。利用本專利提供的信息建模方法，以三維拓?fù)鋱D為信息載體，建立管道信息標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)庫，管道三維模型與管道信息庫通過標(biāo)識(shí)編碼關(guān)聯(lián)，實(shí)現(xiàn)三維模型與運(yùn)維信息的互聯(lián)互通，解決運(yùn)維過程傳統(tǒng)MIS技術(shù)無法實(shí)現(xiàn)管道三維模型與信息互聯(lián)互查等問題。本專利技術(shù)技術(shù)總路線采用“空間分層——管理對(duì)象分類”的方法，即：對(duì)全廠的空間區(qū)域網(wǎng)格式劃分，確定卷煙廠廠區(qū)平面坐標(biāo)原點(diǎn)，該坐標(biāo)原點(diǎn)可采用市政規(guī)劃坐標(biāo)，亦可根據(jù)管理便捷性采取廠區(qū)標(biāo)志性點(diǎn)位，每個(gè)區(qū)域獨(dú)立唯一編碼。對(duì)全廠能源管道分類并獨(dú)立唯一編碼，根據(jù)現(xiàn)場探測建立管道三維拓?fù)鋱D及標(biāo)準(zhǔn)信息庫，依據(jù)實(shí)際管理精度對(duì)能源管道進(jìn)行拆分，拆分出的管段進(jìn)行編碼標(biāo)識(shí)，通過唯一標(biāo)識(shí)在管道三維拓?fù)鋱D中關(guān)聯(lián)管道三維模型與管道信息。本專利技術(shù)的技術(shù)方案為：一種能源管道3D可視化及信息化建模系統(tǒng)，系統(tǒng)包括：三維可視平臺(tái)，其將三維管道信息進(jìn)行三維展示；三維管道模型模塊：對(duì)能源管道建立三維拓?fù)鋱D，以三維拓?fù)鋱D建立對(duì)應(yīng)三維模型；管道信息庫模塊：根據(jù)管道的坐標(biāo)拆分及編碼進(jìn)行匹配建立管道信息庫，信息庫標(biāo)準(zhǔn)信息包括管道的三維坐標(biāo)信息、類型；三維可視平臺(tái)與三維管道模型模塊、管道信息庫分別互聯(lián)；管道信息庫模塊中的每一三維管段模型與管道信息庫中的相應(yīng)的三維管道的信息通過編碼進(jìn)行雙向互聯(lián)，實(shí)現(xiàn)能源管道三維模型與管道信息的雙向互聯(lián)。在一個(gè)具體例中，還包括三維編碼關(guān)聯(lián)模塊：對(duì)每條管道的若干管段進(jìn)行編碼并記錄一一對(duì)應(yīng)的匹配關(guān)系供系統(tǒng)調(diào)取，編碼中的代碼組成包括：類型、區(qū)域、其關(guān)聯(lián)支管或主管、所在位置。在一個(gè)具體例中，所述的三維編碼關(guān)聯(lián)模塊包括：區(qū)域劃分模塊：對(duì)需要進(jìn)行規(guī)劃的區(qū)域進(jìn)行劃分及編碼；能源管道分類及編碼模塊：對(duì)能源管道進(jìn)行分類及編碼；區(qū)域選擇模塊：選取具體區(qū)域；管道選擇模塊：選取起始管道；編碼及信息采集模塊：根據(jù)實(shí)際管理精度對(duì)三維模型進(jìn)行拆分及編碼，每條管道所含管段編碼方法為“類型-區(qū)域-主支管-所在位置”；根據(jù)三維模型拆分及編碼結(jié)果建立管道信息庫，信息庫標(biāo)準(zhǔn)信息與三維管段關(guān)聯(lián)。一種能源管道3D可視化及信息化建模方法，采用空間分層——管理對(duì)象分類，對(duì)能源管道建立三維拓?fù)鋱D，以三維拓?fù)鋱D建立對(duì)應(yīng)三維模型；對(duì)能源管道進(jìn)行分類及編碼，每條管道內(nèi)所含的管段被相應(yīng)編碼為類型-區(qū)域-主支管-所在位置；根據(jù)三維模型的坐標(biāo)拆分及編碼結(jié)果進(jìn)行匹配建立管道信息庫，信息庫標(biāo)準(zhǔn)信息與三維管道的編碼進(jìn)行關(guān)聯(lián)，實(shí)現(xiàn)動(dòng)力能源管道三維模型與管道信息的雙向互聯(lián)。在一個(gè)具體例中，具體實(shí)施步驟如下：步驟1：對(duì)需要進(jìn)行規(guī)劃的區(qū)域進(jìn)行劃分及編碼；步驟2：對(duì)能源管道進(jìn)行分類及編碼；步驟3：選取具體區(qū)域；步驟4：選取起始管道；步驟5：根據(jù)實(shí)際管理精度對(duì)三維模型進(jìn)行拆分及編碼，每條管道所含管段編碼方法為“類型-區(qū)域-主支管-所在位置”；根據(jù)三維模型拆分及編碼結(jié)果建立管道信息庫，信息庫標(biāo)準(zhǔn)信息與三維管段關(guān)聯(lián)。在一個(gè)具體例中，能源管道所在區(qū)域?yàn)閺S區(qū)；方法包括如下步驟：步驟S1：確定廠區(qū)平面坐標(biāo)系，確定全廠各區(qū)域與區(qū)域、能源管道與區(qū)域的相對(duì)坐標(biāo)位置，確定三維建模過程中能源管道空間位置及走向，建立能源管道空間信息；步驟S2：在確定廠區(qū)平面坐標(biāo)系后，根據(jù)廠區(qū)實(shí)際管理范圍進(jìn)行網(wǎng)格式劃分并編碼，該編碼是對(duì)應(yīng)區(qū)域的唯一標(biāo)識(shí)，形成廠區(qū)區(qū)域編碼對(duì)照表；步驟S3：根據(jù)管道類型名稱對(duì)全廠能源管道進(jìn)行分類并對(duì)分別編碼，形成能源管道編碼對(duì)照表；步驟S4：在已劃分的區(qū)域內(nèi)，選取一網(wǎng)格，進(jìn)行管道探測并標(biāo)記入信息庫。在一個(gè)具體例中，通常坐標(biāo)原點(diǎn)為市政規(guī)劃時(shí)所確定的原點(diǎn)，該原點(diǎn)對(duì)應(yīng)實(shí)際地理位置中的經(jīng)緯度信息。在一個(gè)具體例中，給水管道地下隱蔽管道探測方法如下：在一區(qū)域內(nèi)，標(biāo)記管道起點(diǎn)的三維坐標(biāo)S1(Xs1,Ys1,Zs1)及管道流向，確定起始管段基本走向；沿管道流向射線方向，在該區(qū)域內(nèi)探測是否有經(jīng)過該射線的給水井，若存在給水井，則需判斷該管道是否通過該給水井，判斷依據(jù)為該給水井內(nèi)的給水管道走向與管道流向是否一致，若一致，則記錄該井的空間坐標(biāo)；若給水井內(nèi)的給水管道走向與管道流向不一致，說明該給水管道走向變更，根據(jù)施工規(guī)范，從起點(diǎn)，每間隔設(shè)定距離開挖一個(gè)探測點(diǎn)，并標(biāo)記為C1、C2……，當(dāng)Cn點(diǎn)越過該給水管段，確定該管段在Cn-1與Cn之間變向，縮短探測間隔，確定變向位置坐標(biāo)，即為該給水管道第一管段的終點(diǎn)坐標(biāo)；以第一管段終點(diǎn)坐標(biāo)為第二管段起始坐標(biāo)，重復(fù)上述探測過程，直到該區(qū)域內(nèi)給水管道末端坐標(biāo)及流向一致；提取各管段坐標(biāo)點(diǎn)，確定該區(qū)域給水管道三維拓?fù)鋱D，建立其對(duì)應(yīng)三維模型。在一個(gè)具體例中，在重點(diǎn)拆分區(qū)域的拆分標(biāo)準(zhǔn)為管道一個(gè)彎頭形成一個(gè)拆分帶有坐標(biāo)的管段。在一個(gè)具體例中，在進(jìn)行管道分段拆分編碼采集錄入數(shù)據(jù)錄的數(shù)據(jù)特征包括:對(duì)于一條本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種能源管道3D可視化及信息化建模系統(tǒng)，其特征在于，系統(tǒng)包括：三維可視平臺(tái)，其將三維管道信息進(jìn)行三維展示；三維管道模型模塊：對(duì)能源管道建立三維拓?fù)鋱D，以三維拓?fù)鋱D建立對(duì)應(yīng)三維模型；管道信息庫模塊：根據(jù)管道的坐標(biāo)拆分及編碼進(jìn)行匹配建立管道信息庫，信息庫標(biāo)準(zhǔn)信息包括管道的三維坐標(biāo)信息、類型；三維可視平臺(tái)與三維管道模型模塊、管道信息庫分別互聯(lián)；管道信息庫模塊中的每一三維管段模型與管道信息庫中的相應(yīng)的三維管道的信息通過編碼進(jìn)行雙向互聯(lián)，實(shí)現(xiàn)能源管道三維模型與管道信息的雙向互聯(lián)。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種能源管道3D可視化及信息化建模系統(tǒng)，其特征在于，系統(tǒng)包括：三維可視平臺(tái)，其將三維管道信息進(jìn)行三維展示；三維管道模型模塊：對(duì)能源管道建立三維拓?fù)鋱D，以三維拓?fù)鋱D建立對(duì)應(yīng)三維模型；管道信息庫模塊：根據(jù)管道的坐標(biāo)拆分及編碼進(jìn)行匹配建立管道信息庫，信息庫標(biāo)準(zhǔn)信息包括管道的三維坐標(biāo)信息、類型；三維可視平臺(tái)與三維管道模型模塊、管道信息庫分別互聯(lián)；管道信息庫模塊中的每一三維管段模型與管道信息庫中的相應(yīng)的三維管道的信息通過編碼進(jìn)行雙向互聯(lián)，實(shí)現(xiàn)能源管道三維模型與管道信息的雙向互聯(lián)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種能源管道3D可視化及信息化建模系統(tǒng)，其特征在于，還包括三維編碼關(guān)聯(lián)模塊：對(duì)每條管道的若干管段進(jìn)行編碼并記錄一一對(duì)應(yīng)的匹配關(guān)系供系統(tǒng)調(diào)取，編碼中的代碼組成包括：類型、區(qū)域、其關(guān)聯(lián)支管或主管、所在位置。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種能源管道3D可視化及信息化建模系統(tǒng)，其特征在于，所述的三維編碼關(guān)聯(lián)模塊包括：區(qū)域劃分模塊：對(duì)需要進(jìn)行規(guī)劃的區(qū)域進(jìn)行劃分及編碼；能源管道分類及編碼模塊：對(duì)能源管道進(jìn)行分類及編碼；區(qū)域選擇模塊：選取具體區(qū)域；管道選擇模塊：選取起始管道；編碼及信息采集模塊：根據(jù)實(shí)際管理精度對(duì)三維模型進(jìn)行拆分及編碼，每條管道所含管段編碼方法為“類型-區(qū)域-主支管-所在位置”；根據(jù)三維模型拆分及編碼結(jié)果建立管道信息庫，信息庫標(biāo)準(zhǔn)信息與三維管段關(guān)聯(lián)。4.一種能源管道3D可視化及信息化建模方法，其特征在于，采用空間分層——管理對(duì)象分類，對(duì)能源管道建立三維拓?fù)鋱D，以三維拓?fù)鋱D建立對(duì)應(yīng)三維模型；對(duì)每條管道的若干管段進(jìn)行編碼，編碼中的代碼組成包括：類型、區(qū)域、其關(guān)聯(lián)支管或主管、所在位置；根據(jù)三維模型的坐標(biāo)拆分及編碼結(jié)果進(jìn)行匹配建立管道信息庫，信息庫標(biāo)準(zhǔn)信息與三維管道的編碼進(jìn)行關(guān)聯(lián)，實(shí)現(xiàn)動(dòng)力能源管道三維模型與管道信息的雙向互聯(lián)。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種能源管道三維可視化及信息建模方法，其特征在于，具體實(shí)施步驟如下：步驟1：對(duì)需要進(jìn)行規(guī)劃的區(qū)域進(jìn)行劃分及編碼；步驟2：對(duì)能源管道進(jìn)行分類及編碼，每條管道內(nèi)所含的管段被相應(yīng)編碼為類型-區(qū)域-主支管-所在位置；步驟3：選取具體區(qū)域；步驟4：選取起始管道；步驟5：根據(jù)實(shí)際管理精度對(duì)三維模型進(jìn)行拆分及編碼，每條管道所含管段編碼方法為“類型-區(qū)域-主支管-所在位置”；根據(jù)三維模型拆分及編碼結(jié)果建立管道信息庫，信息庫標(biāo)準(zhǔn)信息與三維管段關(guān)聯(lián)。6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種能源管道三維可視化及信息建模方法，其特征在于，能源管道所在區(qū)域?yàn)閺S區(qū)；...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：楊洪，張前明，王忠，熊新社，趙宏洲，李建華，楊玉英，羅鵬，張鵬飛，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：紅塔煙草集團(tuán)有限責(zé)任公司，
類型：發(fā)明
國別省市：云南,53