本发明专利技术实施例提供一种管网流体仿真方法、装置、电子设备和可读存储介质，涉及管网工程技术领域，方法包括：定义地理信息系统管网数据模型；将目标管网的地理信息系统数据填充至地理信息系统管网数据模型，得到目标管网的目标管网数据模型；将目标管网数据模型输入目标管网的流体力学模型进行数据耦合和流体力学分析计算，得到目标管网的流体力学特性参数；依据目标管网数据模型创建三维管网模型；定义流体渲染规则；将三维管网模型添加至三维场景中，调用流体渲染规则进行流体渲染，实现目标管网中流体的动态模拟仿真。解决了现有技术中管网数据使用效率低，流体动态模拟效果差的问题。题。题。
【技术实现步骤摘要】
管网流体仿真方法、装置、电子设备和可读存储介质
[0001]本专利技术实施例涉及管道工程
，尤其涉及一种管网流体仿真方法、装置、电子设备和可读存储介质。
技术介绍
[0002]随着城市规模的扩大，水力管网系统日益复杂和庞大，而当前基于GIS的管网信息系统并没有完全发挥其优势和功能。大多局限于设备设施管理、二维可视化显示和查询统计等功能，GIS技术与管网计算模型结合的较少。
[0003]技术问题：现有管网动态模拟方法存在：
⑴
不考虑数据的属性以及数据之间的关系，缺少相关属性信息的存储；
⑵
以注记或者断面图等形式将属性信息呈现于CAD图形；
⑶
缺少管段间连通关系、拓扑关系的表达，无法直接用于分析计算。
技术实现思路
[0004]本专利技术实施例提供一种管网流体仿真方法、装置、电子设备和可读存储介质，以解决现有技术管网数据使用效率低，流体动态模拟效果差的问题。
[0005]为了解决上述技术问题，本专利技术是这样实现的：
[0006]第一方面，本专利技术实施例提供了一种管网流体仿真方法，包括：
[0007]依据管点数据模型、管段数据模型和管网的拓扑网络关系，定义地理信息系统管网数据模型；
[0008]将目标管网的地理信息系统数据填充至所述地理信息系统管网数据模型，得到所述目标管网的目标管网数据模型；所述目标管网的地理信息系统数据包括所述目标管网的各管点数据、各管段数据和拓扑网络关系；
[0009]将所述目标管网数据模型输入所述目标管网的流体力学模型进行数据耦合和流体力学分析计算，得到所述目标管网的流体力学特性参数；
[0010]依据所述目标管网数据模型创建三维管网模型；
[0011]依据所述目标管网的流体力学特性参数定义流体渲染规则；
[0012]将所述三维管网模型添加至三维场景中，调用所述流体渲染规则对所述三维管网模型进行流体渲染，实现所述目标管网中的流体的动态模拟仿真。
[0013]可选的，所述将目标管网的地理信息系统数据填充至所述地理信息系统管网数据模型，包括：
[0014]以二叉链表方式存储所述目标管网的地理信息系统数据至所述地理信息系统管网数据模型中。
[0015]可选的，所述依据所述目标管网数据模型创建三维管网模型，包括：
[0016]利用地理信息系统引擎构造管道的三维几何实体；
[0017]获取所述目标管网模型的管点数据和管段数据，依据所述管点数据和所述管段数据建立几何函数自动生成三维管网模型。
[0018]可选的，所述依据所述管点数据和所述管段数据建立几何函数自动生成三维管网模型包括：
[0019]建立模型素材库和纹理库资源；
[0020]定义几何函数，依据所述管点数据和所述管段数据生成三维几何体；
[0021]依据所述管点数据建立第一映射表，依据所述第一映射表确定各管点的复用模型；
[0022]依据所述管段数据建立第二映射表，依据所述第二映射表确定各管段的纹理材质；
[0023]依据所述三维几何体、所述各管点的复用模型和所述各管段的纹理材质生成三维管网模型。
[0024]可选的，所述流体渲染规则包括：渲染类型、渲染颜色、渲染图元、流动速度、渲染函数中的至少之一。
[0025]可选的，所述调用所述流体渲染规则对所述三维管网模型进行流体渲染，包括：
[0026]依据地理信息系统引擎定义流动材质对象和流动材质对象属性，依据所述目标管网的流体力学特性参数对所述流动材质对象和所述流动材质对象属性赋值，创建动态流体图元；
[0027]依据所述目标管网的流体力学特性参数调用所述流体渲染规则对所述目标管网进行流体渲染。
[0028]可选的，所述二叉链表的结点的结构定义为一个数据域和一个指针域时，采用深度优先算法进行数据遍历实现数据存储，所述指针域用于描述所述二叉链表中元素之间的父子关系。
[0029]可选的，所述目标管网的流体力学特性参数包括：所述目标管网模型的管段流量、管段流速和各管点的节点压力数据时，所述将所述目标管网数据模型输入所述目标管网的流体力学模型进行数据耦合和流体力学分析计算包括：
[0030]将所述目标管网数据模型输入流量连续性条件计算管段流量，并获得管段流速和管段压降；
[0031]依据管段能量方程和所述管段压降，从定压节点出发得到各管点的节点压力数据。
[0032]可选的，所述目标管网的地理信息系统数据依据所述目标管网的CAD图层数据得到。
[0033]第二方面，本专利技术实施例提供了一种管网流体仿真装置，包括：
[0034]定义模块，用于依据管点数据模型、管段数据模型和管网的拓扑网络关系，定义地理信息系统管网数据模型；
[0035]数据填充模块，用于将目标管网的地理信息系统数据填充至所述地理信息系统管网数据模型，得到所述目标管网的目标管网数据模型；所述目标管网的地理信息系统数据包括所述目标管网的各管点数据、各管段数据和拓扑网络关系；
[0036]流体分析计算模块，用于将所述目标管网数据模型输入所述目标管网的流体力学模型进行数据耦合和流体力学分析计算，得到所述目标管网的流体力学特性参数；
[0037]三维建模模块，用于依据所述目标管网数据模型创建三维管网模型；
[0038]渲染规则定义模块，用于依据所述目标管网的流体力学特性参数定义流体渲染规则；
[0039]仿真模块，用于依据所述目标管网的流体力学特性参数定义流体渲染规则仿真模块，用于将所述三维管网模型添加至三维场景中，调用所述流体渲染规则对所述三维管网模型进行流体渲染，实现所述目标管网中的流体的动态模拟仿真。
[0040]流体分析计算模块第三方面，本专利技术实施例提供了一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的程序；其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如第一方面任一所述的管网流体仿真方法中的步骤。
[0041]第四方面，本专利技术实施例提供了一种可读存储介质，其上存储有程序，该程序被处理器执行时实现如第一方面任一所述的管网流体仿真方法中的步骤。
[0042]本专利技术实施例中，基于目标管网的地理信息系统(Geographic Information System或Geo－Information system，简称GIS)数据建立目标管网的地理信息系统数据模型，基于GIS技术导入的管点与管段数据构建了区域管网的几何网络和空间关系的属性数据表，一方面有效地解决管网数据的集成存储管理，另一方面利用该模型的网络拓扑结构及资源流向提高了管网分析应用效率；将目标管网数据模型中的数据输入目标管网的流体力学模型进行数据耦合和流体力学分析计算，得到目标管网的流体力学特性参数；流体力学特性参数也反映了管网中流体的空间信息，目标管网数据模型和目标管网的流体力学特性参数共同作用实现流体在三维管网中的动态模拟仿真；充分利本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种管网流体仿真方法，其特征在于，包括：依据管点数据模型、管段数据模型和管网的拓扑网络关系，定义地理信息系统管网数据模型；将目标管网的地理信息系统数据填充至所述地理信息系统管网数据模型，得到所述目标管网的目标管网数据模型；所述目标管网的地理信息系统数据包括所述目标管网的各管点数据、各管段数据和拓扑网络关系；将所述目标管网数据模型输入所述目标管网的流体力学模型进行数据耦合和流体力学分析计算，得到所述目标管网的流体力学特性参数；依据所述目标管网数据模型创建三维管网模型；依据所述目标管网的流体力学特性参数定义流体渲染规则；将所述三维管网模型添加至三维场景中，调用所述流体渲染规则对所述三维管网模型进行流体渲染，实现所述目标管网中流体的动态模拟仿真。2.根据权利要求1所述的管网流体仿真方法，其特征在于，所述将目标管网的地理信息系统数据填充至所述地理信息系统管网数据模型，包括：以二叉链表方式存储所述目标管网的地理信息系统数据至所述地理信息系统管网数据模型中。3.根据权利要求1所述的管网流体仿真方法，其特征在于，所述依据所述目标管网数据模型创建三维管网模型，包括：利用地理信息系统引擎构造管道的三维几何结构体；从所述目标管网数据模型中获取所述目标管网的管点数据和管段数据，依据所述管点数据和所述管段数据建立几何函数自动生成三维管网模型。4.根据权利要求3所述的管网流体仿真方法，其特征在于，所述依据所述管点数据和所述管段数据建立几何函数自动生成三维管网模型，包括：建立模型素材库和纹理库资源；定义几何函数，依据所述管点数据和所述管段数据生成三维几何结构体；依据所述管点数据建立第一映射表，依据所述第一映射表确定各管点的复用模型；依据所述管段数据建立第二映射表，依据所述第二映射表确定各管段的纹理材质；依据所述三维几何结构体、所述各管点的复用模型和所述各管段的纹理材质生成三维管网模型。5.根据权利要求1所述的管网流体仿真方法，其特征在于，所述流体渲染规则包括：渲染类型、渲染颜色、渲染图元、流动速度、渲染函数中的至少之一。6.根据权利要求1所述的管网流体仿真方法，其特征在于，所述调用所述流体渲染规则对所述三维管网模型进行流体渲染，包括：依据地理信息系统引擎定义流动材质对象和流动材质对象属性，依据所述目标管网的流体力学特性参数对所述流动材质对象和所述流动...
【专利技术属性】
技术研发人员：李秀知，
申请(专利权)人：中移智行网络科技有限公司中国移动通信集团有限公司，
类型：发明
国别省市：
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