城市地下管线三维监测模型建立的方法、装置、存储介质与终端设备制造方法及图纸

本发明专利技术实施例公开了一种城市地下管线三维监测模型建立的方法、装置、存储介质与终端设备，所述方法包括：获取待构建模型的城市地下管线系统的管线竣工测量数据；根据每一个基本构件的空间位置信息和属性特征，构建每一个基本构件的三维模型；根据每一个基本构件的相互之间的空间联系，耦合生成所述城市地下管线系统的三维立体模型；将城市地下管线系统中装载的每一个传感器获取的管线实时运行状态信息与该传感器在所述三维立体模型中对应的位置进行关联，获得所述城市地下管线系统的三维监测模型。实施本发明专利技术，传感器与其在三维立体模型中的位置关联，构成的三维监测模型方便实时获取城市地下管线的实时运行状态信息。

Method, device, storage medium and terminal equipment for establishing three-dimensional monitoring model of urban underground pipelines

The embodiment of the invention discloses a method, device, storage medium and terminal device for establishing a three-dimensional monitoring model of urban underground pipeline. The method includes: acquiring the pipeline completion measurement data of the urban underground pipeline system to be constructed; constructing the pipeline according to the spatial position information and attribute characteristics of each basic component; The three-dimensional model of each basic component is coupled to generate the three-dimensional model of the urban underground pipeline system according to the spatial relationship between each basic component; the real-time operation state information of the pipeline obtained by each sensor loaded in the urban underground pipeline system is coupled with the three-dimensional model of the sensor. The corresponding location of the model is associated to obtain the three-dimensional monitoring model of the urban underground pipeline system. The sensor is related to its position in the three-dimensional model, and the three-dimensional monitoring model constituted by the sensor is convenient to obtain real-time operation state information of urban underground pipelines.

【技术实现步骤摘要】
城市地下管线三维监测模型建立的方法、装置、存储介质与终端设备
本专利技术涉及计算机
，尤其涉及一种城市地下管线三维监测模型建立的方法、装置、存储介质与终端设备。
技术介绍
竣工测量是城市地下管线数据采集建库、动态更新的重要手段，《城市地下管线工程档案管理办法》第八条明确规定：地下管线工程覆土前，建设单位应当委托具有相应资质的工程测量单位，按照《城市地下管线探测技术规程》(CJJ61)进行竣工测量，形成准确的竣工测量数据文件和管线工程测量图。一方面，通过管线竣工测量，可以获取管线的空间位置信息(如管线段起点X/Y坐标、终点X/Y坐标、起点埋深、终点埋深、起点标高、终点标高)和基本属性信息(管线类别、管径/断面尺寸、材质、管点的特征或附属物等信息)，采用三维建模技术，根据上述管线竣工测量的空间位置和基本属性信息，可以建立地下管线的三维模型。另一方面，通过竣工测量虽然获取了地下管线的空间位置信息和相应的属性信息，但无法获取管线的实时运行状态信息，如电力管线的电流、电压、功率，排水管线的水压、流量、流速，供热管线的气压、流量、温度，天然气管线的压力、温度、流量、可燃气体浓度等信息，随着物联网、传感器等技术或设备的逐渐普及，在管线竣工测量和覆土前，通过埋设在相应管线上的压力、浓度、电压等传感器，从而实时获取地下管线的运行状态信息等，可为城市管线的规划、建设、施工、运行、维护、安全等提供服务。本方案基于当前每个城市都在普遍开展的管线竣工测量工作，一是基于竣工测量获取管线空间位置和基本属性信息，通过开发地下管线三维自动化建模工具，实现竣工测量管线的三维可视化，二是在管线竣工测量和覆土前，通过埋设相应的传感器实时获取竣工管线今后运行的实时状态信息，通过系统功能开发，将二者进行集成和融合，从而实现城市地下管线三维场景下的空间位置信息、基本属性信息、实时运行状态信息的一体化集成与展示。首先，目前大部分城市竣工测量数据仍以二维管线图形数据进行表达：随着城市建设的日新月异，地下管线的空间分布越来越复杂，传统的二维地下管线图形成果难以表达管线之间的复杂的空间层次关系，特别是对于地下空间上、下垂直分布管线，在平面图上只能以一个点或重叠线或相交线及相应注记来表示，现实中的管线数据是埋设在真实的三维地理环境中，同三维管线场景图相比，二维管线地图往往存在如下不足：不能直观地表达地下管线与管线之间的空间位置关系，如三维管线图中的一些管线交叉、碰撞、穿越等，在二维管线图中无法看出；不能直观地表达地下管线与地上其它建(构)物之间的空间位置关系；不能直观地展示管线的断面形状与(如方管或圆管等)尺寸关系；不能直观地表达管线及其附属物(如井室与阀门等)之间的连接关系等。其次，地下管线竣工测量并不能获取今后管线运行的实时状态信息：各城市开展地下管线普查或竣工测量，虽然可以获取地下管线的空间位置和基本的属性信息(如权属、类别、材质、管径、埋设年代等)，但却无法获取管线运行过程中的压力、浓度、温度等实时状态信息，由于没有实时获取这些管线运行的健康状态等信息，而不能及时采取相应的安全保护或运行维护措施，致使一些地下管线超期运行、超负荷运行等，导致城市污水横流、自来水泄露、燃气管线爆炸等现象时有发生。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术的目的在于提供一种城市地下管线三维监测模型建立的方法、装置、存储介质与终端设备，在构建城市地下管线系统的三维立体模型的过程中，将传感器与其在三维立体模型中的位置进行关联，来获得一个三维监测模型，方便实时获取城市地下管线系统的管线内运行状态信息。为解决以上技术问题，本专利技术提供了一种城市地下管线三维监测模型建立的方法，包括：获取待构建模型的城市地下管线系统的管线竣工测量数据；所述管线竣工测量数据包括每一个基本构件的空间位置信息和属性特征；所述基本构件包括管线段、管线点和附属设施；根据每一个基本构件的空间位置信息和属性特征，构建每一个基本构件的三维模型；根据每一个基本构件的相互之间的空间联系，耦合生成所述城市地下管线系统的三维立体模型；将城市地下管线系统中装载的每一个传感器的属性参数与该传感器在所述三维立体模型中对应的位置进行关联，获得所述城市地下管线系统的三维监测模型。进一步地，所述根据每一个基本构件的空间位置信息和属性特征，构建每一个基本构件的三维模型，具体包括：根据每一管线段的始止坐标、始止高程、始止埋深和断面尺寸属性，创建该管线段的立体外型；根据每一管线段的类型和构成材料，对该管线段的立体外型赋予相应的颜色和材质，完成管线段的三维模型的构建；根据管线点的走向特征和空间属性，构建所述管线点的三维模型，并记录所述管线点的特征点，完成所述管线点的三维模型构建；所述特征点包括三通、四通、五通、预留口、变径、弯头和封头等连接设备中的一者；所述走向特征包括变材、变径和变坡点中的至少一者；根据附属设施的三维立体数据，构建所述附属设施的三维模型。进一步地，所述根据每一个基本构件的相互之间的空间联系，耦合生成所述城市地下管线系统的三维立体模型，具体包括：根据相邻管线段的连接顺序，依次导入管线段的三维模型，并执行管线段连接操作，直至完成所有的管线段连接；利用光滑曲表面方式对管线段之间的连接进行拟合光滑操作，完成所述城市地下管线系统的三维立体模型的构建；其中，所述管线段连接操作包括：根据每一个基本构件的空间位置信息，判断相邻管线段是否存在管线点或附属设施；若是，根据相邻管线段的衔接空间坐标，查询与所述衔接空间坐标相符的管线点或附属设施，并导入查询到的管线点或附属设施；调整导入的管线点或附属设施的位置，将其与所述导入的管线段衔接。若否，将相邻管线段进行衔接。进一步地，所述将城市地下管线系统中装载的每一个传感器的属性参数与该传感器在所述三维立体模型中对应的位置进行关联，具体包括：根据传感器的空间位置信息，在所述三维立体模型中定位所述传感器所在的位置的管线段的编号；将所述传感器的属性参数与所述管线段的编号关联；所述属性参数包括接入点名称和端口号。优选地，所述城市地下管线系统包括中心服务器，所述中心服务器用于监听所述三维监测模型反馈的请求指令，执行与所述请求指令的操作。优选地，在实体地下管线中装载的传感器包括用于与所述实体地下管线管系统的中心服务器进行通信的参数设置模块；所述参数设置模块初始化设置参数包括所述传感器的通讯模式、接入点名称、端口号、上报间隔和所述中心服务器的IP地址；所述参数设置模块用于实时检测所述传感器检测到的监测值是否大于参数阈值，当大于参数阈值时发送报警信息给所述中心服务器。优选地，所述请求指令包括用于浏览显示所述三维监测模型中结构的浏览指令、用于根据输入信息在所述三维监测模型中查询相应信息的查询指令、用于统计所述三维监测模型的指标参数的统计指令、用于分析所述实体地下管线的分析指令、用于读取传感器实时运行状态的运行状态获取指令。本专利技术实施例还提供一种城市地下管线三维监测模型建立的装置，包括：测量数据获取模块，用于获取待构建模型的城市地下管线系统的管线竣工测量数据；所述管线竣工测量数据包括每一个基本构件的空间位置信息和属性特征；所述基本构件包括管线段、管线点和附属设施；三维模型构建模块，用于根据每一个基本构件的空间位置信息本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种城市地下管线三维监测模型建立的方法，其特征在于，包括：获取待构建模型的城市地下管线系统的管线竣工测量数据；所述管线竣工测量数据包括每一个基本构件的空间位置信息和属性特征；所述基本构件包括管线段、管线点和附属设施；根据每一个基本构件的空间位置信息和属性特征，构建每一个基本构件的三维模型；根据每一个基本构件的相互之间的空间联系，耦合生成所述城市地下管线系统的三维立体模型；将城市地下管线系统中装载的每一个传感器的属性参数与该传感器在所述三维立体模型中对应的位置进行关联，获得所述城市地下管线系统的三维监测模型；其中，所述属性参数用于接收所述传感器获得的管线实时运行状态信息。

【技术特征摘要】
1.一种城市地下管线三维监测模型建立的方法，其特征在于，包括：获取待构建模型的城市地下管线系统的管线竣工测量数据；所述管线竣工测量数据包括每一个基本构件的空间位置信息和属性特征；所述基本构件包括管线段、管线点和附属设施；根据每一个基本构件的空间位置信息和属性特征，构建每一个基本构件的三维模型；根据每一个基本构件的相互之间的空间联系，耦合生成所述城市地下管线系统的三维立体模型；将城市地下管线系统中装载的每一个传感器的属性参数与该传感器在所述三维立体模型中对应的位置进行关联，获得所述城市地下管线系统的三维监测模型；其中，所述属性参数用于接收所述传感器获得的管线实时运行状态信息。2.如权利要求1所述的城市地下管线三维监测模型建立的方法，其特征在于，所述根据每一个基本构件的空间位置信息和属性特征，构建每一个基本构件的三维模型，具体包括：根据每一管线段的始止坐标、始止高程、始止埋深和断面尺寸属性，创建该管线段的立体外型；根据每一管线段的类型和构成材料，对该管线段的立体外型赋予相应的颜色和材质，完成管线段的三维模型的构建；根据管线点的空间属性，构建所述管线点的三维模型，并记录所述管线点的特征点，完成所述管线点的三维模型构建；所述特征点包括三通、四通、五通、预留口、变径、弯头和封头连接设备中的一者；所述空间属性包括编号、特征点、附属物、位置坐标、地面高程和埋深；根据附属设施的三维立体数据，构建所述附属设施的三维模型。3.如权利要求1所述的城市地下管线三维监测模型建立的方法，其特征在于，所述根据每一个基本构件的相互之间的空间联系，耦合生成所述城市地下管线系统的三维立体模型，具体包括：根据相邻管线段的连接顺序，依次导入管线段的三维模型，并执行管线段连接操作，直至完成所有的管线段连接；利用光滑曲表面方式对管线段之间的连接进行拟合光滑操作，完成所述城市地下管线系统的三维立体模型的构建；其中，所述管线段连接操作包括：根据每一个基本构件的空间位置信息，判断相邻管线段是否存在管线点或附属设施；若是，根据相邻管线段的衔接空间坐标，查询与所述衔接空间坐标相符的管线点或附属设施，并导入查询到的管线点或附属设施；调整导入的管线点或附属设施的位置，将其与所述导入的管线段衔接。若否，将相邻管线段进行衔接。4.如权利要求1所述的城市地下管线三维监测模型建立的方法，其特征在于，所述将城市地下管线系统中装载的每一个传感器的属性参数与该传感器在所述三维立体模型中对应的位置进行关联，具体包括：根据传感器的...

【专利技术属性】
技术研发人员：张鹏程，何华贵，晏四方，陈鹏，张秀英，
申请(专利权)人：广州市城市规划勘测设计研究院，
类型：发明
国别省市：广东,44