一种数字化审查数字模型的信息提取方法技术

本发明专利技术涉及一种数字化审查数字模型的信息提取方法，用于实现三维建筑信息模型相应的检查推理逻辑，包括以下步骤：1)坐标系转换：若被审项目含有周边建筑二维图纸，则解析二维图纸数据使其标准化，并将二维图纸和三维模型通过坐标变换转换到同一坐标系，若否，则进行步骤2)；2)模型识别：将数字模型分解成模型构件，并获得各个模型构件之间的关联；3)信息提取：对分解出的模型构件进行空间量算提取信息。与现有技术相比，本发明专利技术具有提高审查效率、准确性高和环境适应性好等优点。

An Information Extraction Method for Digital Review Digital Model

【技术实现步骤摘要】
一种数字化审查数字模型的信息提取方法
本专利技术涉及电网工程项目数字化审查领域，尤其是涉及一种数字化审查数字模型的信息提取方法。
技术介绍
电网工程项目规范审核是依据相关法律法规及条文规定对电网工程项目进行规范审核的重要步骤，也是从确定工程项目设计到实施之间的重要环节。随着计算机技术的发展进步，我国电网领域的三维数字化模型应用也得到了长足的发展。利用计算机来进行数字化审查的辅助审查要对数字化模型中提供的建筑工程信息进行解析。审查条文规范中经常涉及到一些空间的审查，这些空间并不是一个物理存在的模型构件对象，而可能是由多个模型构件对象组成的一个区域，这些审查对象的自动识别或智能识别具有较高难度。数字化审查过程中需要进行大量复杂的三维空间关系的判断和计算，基于数字模型的三维空间量算技术是数字化审查基础技术研究中要研究的核心技术，合理高效的空间量算方法是自动化审查是否成功和是否具有实用性的关键之一。审查规范条文中有一些涉及到工程项目与现有建构筑物之间关系的审查判断，而现有建构筑物并没有数字模型，只能通过二维CAD图纸获取相关信息数据。
技术实现思路
本专利技术的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种数字化审查数字模型的信息提取方法。本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现：一种数字化审查数字模型的信息提取方法，用于实现三维建筑信息模型相应的检查推理逻辑，包括以下步骤：1)坐标系转换：若被审项目含有周边建筑二维图纸，则解析二维图纸数据使其标准化，并将二维图纸和三维模型通过坐标变换转换到同一坐标系，若否，则进行步骤2)；2)模型识别：将数字模型分解成模型构件，并获得各个模型构件之间的关联；3)信息提取：对分解出的模型构件进行空间量算提取信息。所述的数字模型包括建筑模型、结构模型和设备模型。所述的模型构件包括几何信息和属性信息，所述的模型构件的关联包括同一层的关联和同一房间的关联。所述的空间量算包括平面投影求闭包多边形和空间最小距离计算。所述的平面投影求闭包多边形具体包括以下步骤：将三维模型顶点投影到二维平面，得到二维图形，去除二维图形冗余边，计算出投影后的闭包多边形。所述的空间最小距离计算包括点到面的距离计算、点到线的举例计算以及面到面的举例计算。所述的同一坐标系为WGS-84坐标系。所述的二维图纸为三维模型周边建筑的CAD图纸。与现有技术相比，本专利技术具有以下优点：1)提高审查效率：通过将三维模型分解为多个模型构件，实现审查对象的自动识别或智能识别，提高审查效率。2)准确性高：通过对三维模型合理高效的空间量算方法，可以准确高效地对大量复杂的三维空间关系进行判断和计算，错误率低。3)环境适应性好：针对涉及与周边现有建构筑物之间关系的审查判断的规范条文，例如送电线路与周边建筑的安全距离等场景，可将周边现有建筑的二维CAD图纸转换为三维模型信息，直接对相应规范进行审查。附图说明图1为平面投影求闭包多边形的过程示意举例，其中，图(1a)为网格三维数字模型，图(1b)为三维模型顶点投影到二维平面后的二维模型，图(1c)为去除冗余边后的闭包多边形。图2为空间最小距离计算的示意举例。图3为二维图纸与三维数字模型相集成的审查方法示意图。图4为数字化模型送审标准体系架构图。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术进行详细说明。实施例如图所示，本专利技术提供一种数字化审查数字模型的信息提取方法，用于实现三维建筑信息模型相应的检查推理逻辑，其特征在于，包括以下步骤：1)若被审项目涉及周边建筑二维图纸，则解析二维图纸数据使其标准化，并将二维图纸和三维模型通过坐标变换转换到同一坐标系，若否，则执行步骤2)；2)模型识别步骤：将数字模型分解成模型构件，并获得各个模型构件之间的关联；3)信息提取步骤：对分解出的模型构件进行空间量算提取信息。如图3所示，针对涉及与现状建构筑物之间关系的审查判断的规范条文，例如送电线路与周边建筑的安全距离等场景，研究基于二维CAD图纸的数据识别，实现二维图纸与三维数字模型相集成的审查方法。基于二维图纸和三维数字模型相集成的工程项目审查方法，由CAD图纸数据解析、二维图纸数据转换三维模型、坐标转换、二三维数据集成应用等部分组成。输变电工程项目的审查过程中常常会涉及到与周边地下管线关系的审查。目前周边地下管线数据基本以CAD图纸为主，很少有地下管线的数字模型。因此当一个数字化模型提交送审后，需要依据周边地下管线的CAD图纸将二维管线数据转换为三维模型，并结合送审的数字化模型进行审查。这一过程中的难点在于二维图纸中数据的识别、二维图纸与三维数字化模型之间的坐标的统一。针对前者我们可预先进行图纸数据的整理使其标准化，针对后者我们可以将图纸和模型都转换到同一坐标系(例如WGS-84坐标系)。部分规则需要判定不同对象之间的几何距离，需要针对该关键问题进行三维空间自动量算技术的研究，从而解决对象识别与量算规则等关键技术，如研究基于数字模型的三维高度、距离、面积等的空间量算方法。研究对数字模型的构件的几何属性进行快速三维计算的技术是计算机判定的重要关键技术之一。如图1、图2所示，为空间量算方法示意，数字模型的合规性检查逻辑中将面临一些空间量算问题。例如我们需要计算设备与设备之间的距离、建筑物与红线之间的关系、消防车道的最小宽度等，空间量算包括平面投影求闭包多边形和空间最小距离计算。如图1所示，平面投影求闭包多边形具体包括：将三维模型顶点投影到二维平面，得到二维图形；去除二维图形冗余边，计算出投影后的闭包多边形。我们知道通常三维数字模型的几何格式里网格模型是用得最多的，网格模型由顶点、边、面组成。例如一个圆柱体和箭头网格模型的组成如图1a所示，通过将三维模型顶点投影到二维平面(例如XZ平台)后，我们将得到如图1b所示的二维图形，然后通过相关算法去除冗余边，最终计算出其投影后的闭包多边形如图1c所示。利用这个方法我们即可得到不同三维模型构件的此投影多边形，以此作为基础去计算模型构件之间的相邻关系、包含关系、水平间距等，这样将大大加快计算速度。除此之外，两个模型构件三维空间中的最小距离计算等也是数字化审查中必须使用的技术，包括点到面的距离计算、点到线的距离计算以及面到面的距离计算。当审查规则定义好之后，针对每条规则找到具体的审查对象就成为一个需要解决的问题。为此，一方面我们需要制定相关的数字模型送审标准，要求在模型中提供相应的信息以辅助识别，另一方面我们需要对数字模型进行预处理分析，事先解析出模型关联识别所需的数据。数字化设计的成果数字模型一般以文件形式保存，一个完整的输变电站的数字模型包含建筑模型、结构模型、设备模型等。每一条审查规则所审查的对象仅仅是其中的一小部分甚至是一个模型构件。为此，我们需要对数字模型进行预处理和分析。我们采用数字模型构件化存储技术，将一个完整的输变电站数字模型分解为若干个模型构件，每个构件由几何信息和属性信息组成；同时，预先分析出构件之间的关联关系，例如筛选出属于同一层、同一个房间的构件等。这样当我们寻找例如蓄电池室的门的模型构件时将十分快速而精确。送审标准基于数字化模型技术，将规定110KV输变电工程项目初步设计阶段工作中，按照一定评审流程所产生的模型送审交付成果的各项要求，其构成体系由图4所示本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种数字化审查数字模型的信息提取方法，用于实现三维建筑信息模型相应的检查推理逻辑，其特征在于，包括以下步骤：1)坐标系转换：若被审项目含有周边建筑二维图纸，则解析二维图纸数据使其标准化，并将二维图纸和三维模型通过坐标变换转换到同一坐标系，若否，则进行步骤2)；2)模型识别：将数字模型分解成模型构件，并获得各个模型构件之间的关联；3)信息提取：对分解出的模型构件进行空间量算提取信息。

【技术特征摘要】
1.一种数字化审查数字模型的信息提取方法，用于实现三维建筑信息模型相应的检查推理逻辑，其特征在于，包括以下步骤：1)坐标系转换：若被审项目含有周边建筑二维图纸，则解析二维图纸数据使其标准化，并将二维图纸和三维模型通过坐标变换转换到同一坐标系，若否，则进行步骤2)；2)模型识别：将数字模型分解成模型构件，并获得各个模型构件之间的关联；3)信息提取：对分解出的模型构件进行空间量算提取信息。2.根据权利要求1所述的一种数字化审查数字模型的信息提取方法，其特征在于，所述的数字模型包括建筑模型、结构模型和设备模型。3.根据权利要求1所述的一种数字化审查数字模型的信息提取方法，其特征在于，所述的模型构件包括几何信息和属性信息，所述的模型构件的关联包括同一层的关联和同一房间的关联。4.根据权利要求1所述的一...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕征宇，梁海生，阚竟生，刘鑫，黄亦章，郭魏芬，
申请(专利权)人：国网上海市电力公司，国网上海电力设计有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31