CN103077255A

CN103077255A - 核电站3d模型识别方法和系统

Info

Publication number: CN103077255A
Application number: CN2013100502446A
Authority: CN
Inventors: 束国刚; 田瑞航; 范凯; 商绍军; 叶勇军; 吴志成; 刘畅; 易咸辉
Original assignee: China General Nuclear Power Corp; China Nuclear Power Engineering Co Ltd
Current assignee: China General Nuclear Power Corp; China Nuclear Power Engineering Co Ltd
Priority date: 2013-02-08
Filing date: 2013-02-08
Publication date: 2013-05-01
Anticipated expiration: 2033-02-08
Also published as: CN103077255B

Abstract

本发明公开了一种核电站3D模型识别方法，该方法包括：点击3D模型元素选取几何体；根据所述几何体判断所述3D元素是否可被选取；若判断所述3D元素可以被选取，获取所述3D元素的名称；根据所述名称从预设的数据库中查找对应的物项名称并进行显示。本发明核电站3D模型识别方法在判断元素可以被选取的前提下，通过获取3D元素的名称，从预设的数据库中查找对应的物项名称，实现对3D模型对应的数量、种类众多的实体物项的准确识别。此外，本发明还公开了一种核电站3D模型识别系统。

Description

核电站3D模型识别方法和系统

技术领域

本发明属于核电站设计领域，具体涉及一种核电站3D模型识别方法和系统。

背景技术

随着技术进步，核电站的设计从平面图纸设计逐步发展至3D模型设计。通过二维设计阶段，经过反复论证，在平面视图设计上进行建模，形成立体视图模型，利用三维模型建立空间位置等信息，实现布置设计，该过程一般称之为三维(3D)设计。目前，中国广东核电集团有限公司作为国内首个核电领域国家工程技术研究中心，不断在理论电站、兼备工程咨询与技术支持的复合(ArchitectEngineering，AE)型智慧电站潜心研究并取得许多突破，中广核的设计人员主要使用工厂三维布置设计管理系统(Plant Design Management system，PDMS)进行3D模型设计。

核电站中的主要实体物项有各类设备、阀门、仪表、管道、支架、电缆托盘等等。由于表示物项的模型的组织结构、命名千差万别，加上设计工作量庞大，参与设计者众多，模型设计过程中各部件显示并非保持完全一致。在PDMS中建立3D模型时，阀门作为在线部件，与管道一起建模，管道还包括直管、弯头等；而设备、仪表等，则是独立建模，由各种圆柱体、立方体等组成。当在AE智慧电站中呈现这些3D模型时，用户点击3D模型中的的可能是某个弯头，某个圆柱体等，或者可能是模型部件中的某一部分。目前，识别模型表示的实体物项，通常的做法是在模型设计中，在模型上标注对应物项的名称，但是，核电站中模型设计涉及设计单位众多，标注名称并不一致，加上设计过程中，模型大小不一，有的模型上标注的标识根本无法看清楚。因此，如何准确识别出模型所表示的实体物项(物项是指材料、零件、部件、系统、构筑物以及计算机软件等的通称)，是亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于：提供一种在核电站模型设计中识别3D模型对应物项的方法和系统。

为了实现上述发明目的，本发明提供了一种核电站3D模型识别方法，该方法包括：

点击3D模型元素选取几何体；

根据所述几何体判断所述3D元素是否可被选取；

若判断所述3D元素可以被选取，获取所述3D元素的名称；

根据所述名称从预设的数据库中查找对应的物项名称并进行显示。

作为本发明核电站3D模型识别方法的一种改进，根据所述几何体判断所述3D元素是否可被选取具体为：根据所述几何体在PDMS中的类型判断其是否可被选取。

作为本发明核电站3D模型识别方法的一种改进，根据所述几何体判断所述3D元素是否可被选取具体为：根据PDMS中标明的Type为组，判断所述几何体为不能被选取；

查找所述元素的父元素，根据所述父元素对应的几何体判断所述父元素是否可以被选择；若可以被选择，获取所述父元素的名称，否则，根据所述元素的结构树查找所述父元素的上一元素，直至所述上一级元素判断为可以被选取。

作为本发明核电站3D模型识别方法的一种改进，根据所述几何体判断所述3D元素是否可被选取具体为：根据所述几何体在PDMS中的结构树向上查杀所述3D元素的父元素，判断所述父元素是否可被选取；若判断所述父元素可被选取，则确认所述3D元素可以被选取。

作为本发明核电站3D模型识别方法的一种改进，若确认所述3D元素可以被选取，根据命名规则对获取所述3D元素的名称进行重组，所述命名规则至少包括编码与模型命名的对应关系；根据所述重组后的名称，通过预设的数据库查找对应的物项名称。

作为本发明核电站3D模型识别方法的一种改进，所述根据所述几何体判断所述3D元素是否可被选取具体为：

根据PDMS中标明的Type为VALV，判断所述几何体为可被选择取。

根据所述几何体在PDMS中的结构树向上查杀所述3D元素的父元素，判断所述父元素是否可被选取；若判断所述父元素可被选取，则确认所述3D元素可以被选取；

按照所述3D元素的名称规则进行重组，并根据重组后的名称通过数据库查找相应的管道编码，并在3D界面中显示管道。

作为本发明核电站3D模型识别方法的一种改进，所述根据所述几何体判断所述3D元素是否可被选取之前，还包括：分析所述3D元素，建立所述3D元素与功能码的对应关系。

作为本发明核电站3D模型识别方法的一种改进，若判断所述3D元素无法被选取，则查找所述3D元素的父元素，并判断所述父元素是否可被选取；若可以，则获取所述父元素的名称，根据所述名称从预设的数据库中查找对应的物项名称。

为了实现上述发明目的，本发明还提供了一种核电站3D模型识别系统，该系统包括：

选取模块，用于点击3D元素选取几何体；

判断模块，用于根据所述选取模块选取的几何体判断所述3D元素是否可被选取；

获取模块，用于若判断所述3D元素可以被选取，获取所述3D元素的名称；

识别模块，用于根据所述名称从预设的数据库中查找对应的物项名称并进行显示。

作为本发明核电站3D模型识别系统的一种改进，该系统还包括：

预设模块，用于根据分析所述选取模块点击的3D元素，建立所述3D元素与功能码的对应关系。

作为本发明核电站3D模型识别系统的一种改进，判断模块还用于，判断所述3D元素无法被选取，则查找所述3D元素的父元素，并判断所述父元素是否可被选取；所述识别模块在所述判断模块判断可以被选取，则获取所述父元素的名称，根据所述名称从预设的数据库中查找对应的物项名称。

作为本发明核电站3D模型识别系统的一种改进，该系统还包括：数据库，用于保存3D元素的名称与物项名称的映射关系。

与现有技术相比，本发明核电站3D模型识别方法和系统具有以下有益技术效果：通过点击3D元素选取几何体判断元素是否可以被选取，在判断元素可以被选取的前提下，通过获取3D元素的名称，从预设的数据库中查找对应的物项名称，实现对3D模型对应的实体物项进行识别。进一步的，通过对模型中对应的实体物项的识别，方便对模型进行操作、观察，极大的提高了模型设计的效率。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式，对本发明核电站3D模型识别方法和系统进行详细说明，其中：

图1提供了一种核电站3D模型识别方法一个实施例的流程图。

图2提供了一种核电站3D模型识别方法又一个实施例的流程图。

图3提供了一种核电站3D模型识别方法一个实施例的示意图。

图4提供了一种核电站3D模型识别方法又一个实施例的示意图。

图5提供了一种核电站3D模型识别方法又一个实施例的示意图。

图6提供了一种核电站3D模型识别方法又一个实施例的示意图。

图7提供了一种核电站3D模型识别系统一个实施例的结构图。

具体实施方式

为了使本发明的发明目的、技术方案及其有益技术效果更加清晰，以下结合附图和具体实施方式，对本发明进行进一步详细说明。应当理解的是，本说明书中描述的具体实施方式仅仅是为了解释本发明，并非为了限定本发明。

PDMS(Plant Design Management system)即工厂三维布置设计管理系统，是英国CADCentre公司的旗舰产品，自从1977年第一个PDMS商业版本发布以来，PDMS就成为大型、复杂工厂设计项目的首选设计软件系统。目前，随着技术进步，核电站的设计从平面图纸设计逐步发展至3D模型设计，核电站的3D模型设计主要在PDMS操作环境中实现。核电站主要的实体物项有各类设备、阀门、仪表、管道、支架、电缆托盘等等，在PDMS中建立3D模型时，阀门作为在线部件，与管道一起建模，管道还包括直管、弯头等。而设备、仪表等，则是独立建模，由各种圆柱体、立方体等等组成。

图1提供了一种核电站3D模型识别方法的一个实施例，其包括：

步骤101，点击3D元素选取几何体。

在3D模型图中，用户通过鼠标或是触屏等方式点击3D元素，即模型部件时，点击的3D元素可以是部件弯头，圆柱体或圆柱体的部分，阀门或阀门的部分、管道或管件、管道的部分或关键的部分等。

步骤103，根据所述几何体判断所述3D元素是否可被选取。

一般的，根据点击3D元素，该元素可以是实体物项对应的模型，也可以是实体物项中的部分对应的部分模型，例如各类设备、阀门、仪表、管道、支架、电缆托盘等整体或部分对应的模型或部分模型。

具体的，根据所述几何体在PDMS中的类型判断所述3D元素是否可被选取，例如PDMS中的类型为可被选择，并存在对应的type,则该3D元素为可被选取。

根据PDMS中标明的Type为组，判断所述几何体为不能被选取。

可选的，查找所述元素的父元素，根据所述父元素对应的几何体判断所述父元素是否可以被选择；若可以被选择，获取所述父元素的名称，否则，根据所述元素的结构树查找所述父元素的上一元素，直至所述上一级元素判断为可以被选取。

步骤105，若判断所述3D元素可以被选取，获取所述3D元素的名称；

步骤107，根据所述名称从预设的数据库中查找对应的物项名称并进行显示。

可选的，由于物项在3D模型中有各种不同的表示方式，如果都在运行时进行分析识别，将会对性能产生影响，也不便于数据的检查。因此，可以对3D模型对象识别进行了预先处理，通过独立或附加的软件程序，预先对3D模型进行分析识别，建立设备功能码与3D模型名称的对应关系。

进一步的，可以将识别结果存储于大型关系数据库。系统运行时根据用户点击的几何图形，获取元素的名称，直接从数据库中查询。极大地提高了识别的效率。

通过点击3D元素选取几何体判断元素是否可以被选取，在判断元素可以被选取的前提下，通过获取3D元素的名称，从预设的数据库中查找对应的物项名称，实现对3D模型对应的实体物项进行识别。

请结合参看图2，图2提供了一种核电站3D模型识别方法的又一个实施例，其包括：

步骤201，点击3D元素；

步骤203，是否成功选择几何体；

一般的，3D元素所属对应相应的几何体或几何体的某部分。若未成功选择几何体，则可判断点击的3D元素处于非物项对应模型的地方，例如空白地方、物项结合地带等等，故流程结束。

步骤205，若成功选择几何体，判断元素是否可被选取；

在成功选择几何体后，判断元素是否可以被选取，如元素对应的几何体是物项模型对应的整体模型，则元素可以被选取；若元素对应的几何体只是物项模型对应的部分模型，则可能需要进一步递归查找。

步骤207，若元素被选取，获取该元素的名称；

在PDMS中，元素均有相应的名称与之对应。

步骤209，若元素未被选取，则查找该元素的父元素；

具体的，根据PDMS中标明的Type为组，判断所述几何体为不能被选取；

步骤211，获取父元素的名称；

步骤213，根据获取的名称从预设的数据库中查找物项名称并进行显示。

如图3所示，提供了一种核电站3D模型识别方法一个实施例的示意图，物项以阀门为例。

在PDMS中建立3D模型时，阀门在PDMS中是作为管道的一部分建模的，具备完整的名称和特定的类型“VALV”。当用户点击时，根据PDMS中标明的“Type”判断其“可被选择”，故能准确识别阀门，而不是阀门所在的管道。

如图4所示，提供了一种核电站3D模型识别方法又一个实施例的示意图，以设备作为物项为例。

在PDMS中建立3D模型时，一类设备是在结构树中只有一个根节点，如图4中1RCP001BA。当用户点击3D元素界面中的一几何图形时，例如一段圆柱体，根据结构树向上递归查找，若该元素的一级父元素“可被选择”(即!item.HasGeometry&&!item.IsInsert&&!item.IsLayer)，返回找到的元素。

可选的，若根据PDMS中标明的Type为组，判断所述几何体为不能被选取；

根据元素的名称通过数据库匹配，找到正确的设备功能码，并在3D界面中显示完整的设备选中状态，即将这一条结构树分支全部选中。

如图5所示，提供了一种核电站3D模型识别方法又一个实施例的示意图，同样以设备作为物项为例。

在PDMS中建立3D模型时，另一类设备在结构树中具有多个根节点，如图5中的1RCP000BA，当用户点击3D元素界面中的一几何图形，例如一段圆柱体，系统会根据结构树向上递归查找，若该元素的一级父元素“可被选择”(即!item.HasGeometry&&!item.IsInsert&&!item.IsLayer)，系统返回找到的元素，并根据元素的名称通过数据库匹配，找到正确的设备功能码，并在3D界面中显示完整的设备选中状态，即将与此设备有关的多个结构树分支全部选中。

如图6所示，提供了一种核电站3D模型识别方法又一个实施例的示意图，以管道作为物项为例。

在PDMS中建立3D模型时，多数管道具有单一的根节点，并有比较规则的命名，如“/1RCV0377-1R47903”，当用户点击3D元素界面中的一几何图形，例如一段圆柱体，系统会根据结构树向上递归查找，若该元素的一级父元素“可被选择”（即!item.HasGeometry&&!item.IsInsert&&!item.IsLayer），系统返回找到的元素，按照规则对名称进行重组，并根据重组后的名称通过数据库匹配，找到正确的管道编码，并在3D界面中显示完整的管道选中状态。管道命名的规则如表1：

表1管道命名规则

3D模型命名	管道编码
		/J-9ASG0042-9L83003-1/2	9ASG0042
/1L80701/9RPE0326-2"	9RPE0326
		/1W10/1ARE0533B-1/2"/B1	1ARE0533B
/1K10-1SES0020-1"1/4/B1	1SES0020
		/J-9N07/1DEG0520-1"/B4	1DEG0520
/1R51/1RCP205-1"/B1	1RCP205
		/2R90/RRI0501A-3/4"/B1	2RRI0501A

/1L10/J/9SEP0812-1"/B1	9SEP0812
		/1L10/J-1DEL0115-3/4"/B1	1DEL0115
/2L01SER0512-3/4"/B1	2SER0512
		/2L109SEP0880-1"/B2	9SEP0880
/2RPE0820-1/2"	2RPE0820
		/2RRI/2RRI0510-3/4"/B1	2RRI0510

可选的，可以对不同的模式，进行及时调整补充。

请结合参见图7，图4提供了一种核电站3D模型识别系统，包括：选取模块701、判断模块703、获取模块705以及识别模块707。具体的，选取模块701，用于点击3D元素选取几何体。

在3D模型图中，选取模块701通过鼠标或是触屏等方式点击3D元素，即模型部件时，点击的3D元素可以是部件弯头，圆柱体或圆柱体的部分，阀门或阀门的部分、管道或管件、管道的部分或关键的部分等等。选取模块701通过鼠标或是触屏等方式点击3D元素选取几何体。

判断模块703，用于根据选取模块701选取的几何体判断所述3D元素是否可被选取。

具体的，判断模块703根据所述几何体在PDMS中的类型判断所述3D元素是否可被选取，例如PDMS中的类型为可被选择，并存在对应的type,则该3D元素为可被选取。

获取模块705，用于在所述判断模块703判断所述3D元素可以被选取，获取所述3D元素的名称。

识别模块707，用于根据获取模块705获取的名称从预设的数据库中查找对应的物项名称并进行显示。

具体的，获取模块705若确认所述3D元素可以被选取，根据命名规则对获取所述3D元素的名称进行重组，所述命名规则至少包括编码与模型命名的对应关系；识别模块707根据所述重组后的名称，通过预设的数据库查找对应的物项名称。

可选的，该系统还可以包括预设模块，用于根据分析选取模块701点击的3D元素，建立所述3D元素与功能码的对应关系。

可选的，该系统还可以包括数据库，用于保存3D元素的名称与物项名称的映射关系，以便获取模块705根据获取3D元素的名称从预设的数据库中查找对应的物项名称。

结合以上对本发明的详细描述可以看出，相对于现有技术，本发明至少具有以下有益技术效果：通过点击3D元素选取几何体判断元素是否可以被选取，在判断元素可以被选取的前提下，通过获取3D元素的名称，从预设的数据库中查找对应的物项名称，实现对3D模型对应的实体物项进行识别。进一步的，通过对模型中对应的实体物项的识别，方便对模型进行操作、观察，极大的提高了模型设计的效率。

根据上述原理，本发明还可以对上述实施方式进行适当的变更和修改。因此，本发明并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对本发明的一些修改和变更也应当落入本发明的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本发明构成任何限制。

Claims

1.一种核电站3D模型识别方法，其特征在于，所述方法包括：

点击3D模型元素选取几何体；

根据所述几何体判断所述3D元素是否可被选取；

若判断所述3D元素可以被选取，获取所述3D元素的名称；

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述几何体判断所述3D元素是否可被选取具体为：根据所述几何体在PDMS中的类型判断其是否可被选取。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述几何体判断所述3D元素是否可被选取具体为：根据PDMS中标明的Type为组，判断所述几何体为不能被选取；

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述几何体判断所述3D元素是否可被选取具体为：根据所述几何体在PDMS中的结构树向上查杀所述3D元素的父元素，判断所述父元素是否可被选取；若判断所述父元素可被选取，则确认所述3D元素可以被选取。

5.根据权利要求4元素的名称，其特征在于，根据所述名称从预设的数据库中查找对应的物项名称具体为：

若确认所述3D元素可以被选取，根据命名规则对获取所述3D元素的名称进行重组，所述命名规则至少包括编码与模型命名的对应关系；

根据所述重组后的名称，通过预设的数据库查找对应的物项名称。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述几何体判断所述3D元素是否可被选取具体为：

根据PDMS中标明的Type为VALV，判断所述几何体为可被选择取。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述几何体判断所述3D元素是否可被选取具体为：

8.根据权利要求1-7中任一项所述的方法，其特征在于，所述根据所述几何体判断所述3D元素是否可被选取之前，还包括：分析所述3D元素，建立所述3D元素与功能码的对应关系。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，若判断所述3D元素无法被选取，则查找所述3D元素的父元素，并判断所述父元素是否可被选取；若可以，则获取所述父元素的名称，根据所述名称从预设的数据库中查找对应的物项名称。

10.一种核电站3D模型识别系统，其特征在于，所述系统包括：

选取模块，用于点击3D元素选取几何体；

11.根据权利要求10所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：

12.根据权利要求11所述的系统，其特征在于，所述判断模块还用于，判断所述3D元素无法被选取，则查找所述3D元素的父元素，并判断所述父元素是否可被选取；所述识别模块在所述判断模块判断可以被选取，则获取所述父元素的名称，根据所述名称从预设的数据库中查找对应的物项名称。

13.根据权利要求10-12中任一项所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：数据库，用于保存3D元素的名称与物项名称的映射关系。