一种阀厅高精度三维数据的采集方法技术

本发明专利技术涉及三维数据采集技术领域，且公开了一种阀厅高精度三维数据的采集方法，包括以下步骤：获取需要构建三维场景的阀厅信息，对阀厅的资料收集进行综合分析；组织采集人员到现场进行勘测，调查并记录被测区域，根据调查结果分析合适的三维数据采集方案，为制定三维数据采集提供依据；根据制定好的采集方案，通过激光雷达扫描装置扫描区域获取激光数据，采集三维建模所需要的点云数据，并将采集到的点云数据发送至主机

【技术实现步骤摘要】
一种阀厅高精度三维数据的采集方法


[0001]本专利技术涉及三维数据采集
，具体为一种阀厅高精度三维数据的采集方法
。

技术介绍

[0002]阀厅主要用于布置换流阀及有关设备的建筑物，是换流站建筑物的核心，阀厅通常使用钢结构，并采用全金属屏蔽，用于屏蔽外部电磁干扰和阀换相所产生的对外无线电干扰，阀厅应设置空调和通风设施，使阀厅内的温度和湿度控制在规定的范围内，保证在各种运行条件下不使阀的绝缘部件出现凝露及过热，阀厅还应设置空气过滤设施，并维持一定的微正压，以防止灰尘进入，保持阀厅内空气洁净，阀厅材料应能防火
、
隔热，厅内应配备先进可靠的火灾探测报警及防火设施，而在构建阀厅的工作中，首先需要对阀厅内复杂多样的电力设备进行三维空间数据的采集
。
[0003]传统的换流站阀厅三维可视化模型构建，是根据设备图纸中各设备的尺寸构建三维模型，或者采用传统的地面定点式三维激光扫描技术，该技术的主要原理是在地面架设三维激光扫描装置，向目标电力设备发射激光脉冲，扫描被测区域后快速获得该目标设备上绝大多数点的三维坐标，一般一基杆塔需要采集两到三站，再将点云数据拼接成一基完成的杆塔点云数据，作为杆塔建模的基础数据
。
[0004]根据图纸构建三维模型的方法，作业效率较低，同时对图纸的精确性要求较高，尤其要求图纸与现场的实际数据相同，其作业流程复杂，三维数据采集效率较低，导致项目成本增加，基于此，提出了一种阀厅高精度三维数据的采集方法来解决上述中存在的问题
。

技术实现思路

[0005](
一
)
解决的技术问题
[0006]针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种阀厅高精度三维数据的采集方法，具备高效率高精度三维数据采集等优点，解决了目前根据图纸构建三维模型的方法，作业效率较低，同时对图纸的精确性要求较高，尤其要求图纸与现场的实际数据相同，其作业流程复杂，三维数据采集效率较低，导致项目成本增加的问题
。
[0007](
二
)
技术方案
[0008]本专利技术要解决的技术问题是提供一种阀厅高精度三维数据的采集方法，包括以下步骤：
[0009]1)
获取需要构建三维场景的阀厅信息，对阀厅的资料收集进行综合分析；
[0010]2)
组织采集人员到现场进行勘测，调查并记录被测区域，根据调查结果分析合适的三维数据采集方案，为制定三维数据采集提供依据；
[0011]3)
根据制定好的采集方案，通过激光雷达扫描装置扫描区域获取激光数据，采集三维建模所需要的点云数据，并将采集到的点云数据发送至主机；
[0012]4)
主机验证点云数据，并分析点云数据是否符合建模要求，若符合要求则进入下
一阶段，若不符合则进行修正，对存在的问题进行更正；
[0013]5)
依据点云数据获取三维坐标，并依据获取到的三维坐标生成目标区域的全景三维模型；
[0014]6)
将得到的全景三维模型与现场环境相比对，以现场环境为基准对全景三维模型优化处理，得到所需的阀厅高精度三维数据
。
[0015]进一步，所述阀厅信息包括阀厅位置信息和阀厅内部环境信息
。
[0016]进一步，所述阀厅位置信息包括阀厅具体坐标信息，所述阀厅内部环境信息包括阀厅内部构件，所述阀厅内部构件包括阀厅内部设备构件和阀厅内部建筑体构件
。
[0017]进一步，所述阀厅内部设备构件包括换流阀
、
直流断路器
、
直流启动电阻等电力电子器件组成的设备，所述阀厅内部建筑体构件包括梁
、
板
、
墙
、
柱等
。
[0018]进一步，所述激光雷达扫描装置通过无人机搭配采集，无人机在搭配激光雷达扫描装置采集特征点时，针对其分布特点规划采集点，并按照预设三维数据采集方案依次完成目标区域内所有特征点的点云数据采集
。
[0019]进一步，所述无人机规划采集点包括采集时间
、
飞行航带
、
飞行高度和飞行速度
。
[0020]进一步，所述建模要求包括点云数据的精度和密度
。
[0021]进一步，所述全景三维模型优化处理的优化方法为：
[0022]基于现场环境的内部建筑物影像，提取建筑物影像中建筑物的结构线；
[0023]依据建筑物的结构线空间位置对结构线进行过滤处理，并获取全景三维模型与结构线的端点距离最短的两个顶点；
[0024]获取两个顶点之间的最短路径，将最短路径上顶点坐标更新为顶点所在结构线的投影点坐标
。
[0025](
三
)
有益效果
[0026]与现有技术相比，本专利技术提供了一种阀厅高精度三维数据的采集方法，具备以下有益效果：
[0027]该阀厅高精度三维数据的采集方法，所采集到的三维数据密度大，精度高，具有测量速度快
、
容易实施
、
作业流程简便的优点，有效提高了工作数据采集效率，实用性高，大大提高了工作效率，解决了目前根据图纸构建三维模型的方法，作业效率较低，同时对图纸的精确性要求较高，尤其要求图纸与现场的实际数据相同，其作业流程复杂，三维数据采集效率较低，导致项目成本增加的问题
。
具体实施方式
[0028]下面将结合本专利技术的实施例，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚
、
完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例
。
基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围
。
[0029]一种阀厅高精度三维数据的采集方法，包括以下步骤：
[0030]步骤一，获取需要构建三维场景的阀厅信息，对阀厅的资料收集进行综合分析；其中，阀厅信息包括阀厅位置信息和阀厅内部环境信息，阀厅位置信息包括阀厅具体坐标信息，阀厅内部环境信息包括阀厅内部构件，阀厅内部构件包括阀厅内部设备构件和阀厅内
部建筑体构件，阀厅内部设备构件包括换流阀
、
直流断路器
、
直流启动电阻等电力电子器件组成的设备，阀厅内部建筑体构件包括梁
、
板
、
墙
、
柱等
。
[0031]步骤二，组织采集人员到现场进行勘测，调查并记录被测区域，根据调查结果分析合适的三维数据采集方案，为制定三维数据采集提供依据；
[0032]步骤三，根据制定好的采集方案，通过激光雷达扫描装置扫描区域获取激光数据，采集三维建模所需要的点云数据，并将采集到的点云数据发送至主机；其中，激光雷达扫描装置通过无人机搭配采集，无人机在搭配激光雷达本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种阀厅高精度三维数据的采集方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)
获取需要构建三维场景的阀厅信息，对阀厅的资料收集进行综合分析；
2)
组织采集人员到现场进行勘测，调查并记录被测区域，根据调查结果分析合适的三维数据采集方案，为制定三维数据采集提供依据；
3)
根据制定好的采集方案，通过激光雷达扫描装置扫描区域获取激光数据，采集三维建模所需要的点云数据，并将采集到的点云数据发送至主机；
4)
主机验证点云数据，并分析点云数据是否符合建模要求，若符合要求则进入下一阶段，若不符合则进行修正，对存在的问题进行更正；
5)
依据点云数据获取三维坐标，并依据获取到的三维坐标生成目标区域的全景三维模型；
6)
将得到的全景三维模型与现场环境相比对，以现场环境为基准对全景三维模型优化处理，得到所需的阀厅高精度三维数据
。2.
根据权利要求1所述的一种阀厅高精度三维数据的采集方法，其特征在于：所述阀厅信息包括阀厅位置信息和阀厅内部环境信息
。3.
根据权利要求2所述的一种阀厅高精度三维数据的采集方法，其特征在于：所述阀厅位置信息包括阀厅具体坐标信息，所述阀厅内部环境信息包括阀厅内部构件，所述阀厅内部构件包括阀厅内部设备构件和阀厅内部建筑体构件
。4.
根据权利要求3所述的一种阀厅高精度三维数据...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁旭，柏彬，朱磊，蒋骏，范子凯，朱雯瑞，杨骏之，
申请(专利权)人：中国电力工程顾问集团华东电力设计院有限公司，
类型：发明
国别省市：