CN105760609B - 一种长输管道站场模型的建模方法及建模系统 - Google Patents

一种长输管道站场模型的建模方法及建模系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种长输管道站场模型的建模方法，将前期方案阶段和后期施工阶段的建模方法集成在一起，其中，前期方案阶段的建模方法包括：确定长输管道站场的平面布置和竖向标高信息；得到三维地形曲面；对三维边界加入竖向标高信息；得到站场初整平模型；得到长输管道站场的三维模型；Infraworks展示和分析三维模型；调整三维模型；后期施工阶段的建模方法包括：对三维模型精确建模；得到详细三维模型；整合详细三维模型、建构筑物模型和工艺设备区模型；调整三个模型，得到长输管道站场最终的三维模型。本发明的有益效果：避免了建模模拟场地过程中出现的错误和偏差；完整体现自然环境与场区、场区内各建构筑物与工艺设备区之间的关系，为后期的施工带来了便利。

Description

一种长输管道站场模型的建模方法及建模系统
技术领域
本发明涉及土木工程技术领域，具体而言，涉及一种长输管道站场模型的建模方法及建模系统。
背景技术
长输管道站场的建模重点在于如何依据现有地理、自然和环境条件，确定总图场地的总体布局、竖向标高及用地范围，同时在用地范围内确定各种建构筑物、工艺设备区以及交通运输设施的平面关系、竖向关系、管线综合和空间关系等。因此，对于长输管道站场的建模存在两大难点，一是如何合理的建立长输管道站场与周围自然环境相融合的关系；二是如何有效的整合长输管道站场范围内建构筑物与工艺设备之间的关系。
目前，现有对长输管道站场的建模以二维方法为主，主要利用Autocad通过二维平面的表现手段对长输管道站场总图的场区总体进行平面布置、竖向标高、土石方工程量计算以及管网综合布置等内容。但是，采用Autocad二维建模方法很难解决上述两大难点，有两方面的原因，一是在二维建模模拟场地的过程中出现错误和偏差；二是单纯的二维平面无法完整的体现自然环境与场区、场区内各建构筑物、工艺设备之间的相关关系，单纯在文字、线条上的体现无法给人以直观的效果，为后期的施工带来了不便。
发明内容
为解决上述问题，本发明的目的在于提供一种采用三维建模方法、集前期方案阶段和后期施工阶段为一体的长输管道站场模型的建模方法和建模系统。
本发明提供了一种长输管道站场模型的建模方法，包括前期方案阶段的建模方法和后期施工阶段的建模方法，其中，
所述前期方案阶段的建模方法包括：
步骤A1，以俯视图视角确定长输管道站场的总图的平面布置和竖向标高信息；
步骤A2，获取所述长输管道站场的二维或三维地形数据，采用Civil 3D模块的地形处理工具将二维或三维地形数据转换得到所述长输管道站场的三维地形曲面；
步骤A3，采用所述Civil 3D模块的要素线工具获得所述长输管道站场的三维边界，并利用步骤A1得到的竖向标高信息对所述三维边界赋予竖向标高信息；
步骤A4，采用所述Civil 3D模块的放坡工具对所述长输管道站场实现初整平，得到所述长输管道站场的初整平模型；
步骤A5，采用所述Civil 3D模块的放坡工具对所述长输管道站场内的各个建筑单体区域和各个工艺设备区域进行相应的放坡创建，并采用所述Civil 3D模块的建构筑物建模工具对所述长输管道站场内的各个建筑物和各个工艺设备进行三维建模，得到所述长输管道站场的三维模型；
步骤A6，将所述长输管道站场的三维模型导入Infraworks模块中进行展示，并利用所述Infraworks模块对所述三维模型进行分析；
步骤A7，判断所述三维模型是否符合所述长输管道站场总图专业的要求，如果符合总图的要求，则结束所述前期方案阶段的建模；如果不符合总图的要求，则采用所述Civil 3D模块对所述三维模型进行调整，将调整后的三维模型再次导入所述Infraworks模块中进行展示，重复调整和展示三维模型的步骤，直至所述长输管道站场的三维模型符合所述长输管道站场总图专业的要求；
所述后期施工阶段的建模方法包括：
步骤B1，针对所述前期方案阶段建模得到的长输管道站场的三维模型，采用所述Civil 3D模块的放坡工具和建构筑物参数化建模工具在所述长输管道站场的场区内进行精确建模；
步骤B2，对所述长输管道站场的建筑物和工艺设备区进行参数化建模，得到所述长输管道站场的详细三维模型，并导出建筑物模型和工艺设备区模型；
步骤B3，将所述详细三维模型、所述建筑物模型和所述工艺设备区模型导入Navisworks模块进行模型整合，并将整合过程中的问题反馈给所述详细三维模型、所述建筑物模型和所述工艺设备区模型；
步骤B4，所述详细三维模型、所述建筑物模型和所述工艺设备区模型根据接收到的反馈信息对各自的模型进行调整，得到所述长输管道站场的最终三维模型。
本发明还提供了一种长输管道站场模型的建模系统，包括前期方案阶段的建模模块和后期施工阶段的建模模块，其中，
所述前期方案阶段的建模模块包括：
总图确定模块，以俯视图视角确定长输管道站场的总图的平面布置和竖向标高信息；
地形处理模块，获取所述长输管道站场的二维或三维地形数据，采用Civil 3D模块的地形处理工具将二维或三维地形数据转换得到所述长输管道站场的三维地形曲面；
边界处理模块，采用所述Civil 3D模块的要素线工具获得所述长输管道站场的三维边界，并利用步骤A1得到的竖向标高信息对所述三维边界赋予竖向标高信息；
初整平模块，采用所述Civil 3D模块的放坡工具对所述长输管道站场实现初整平，得到所述长输管道站场的初整平模型；
第一建模模块，采用所述Civil 3D模块的放坡工具对所述长输管道站场内的各个建筑单体区域和各个工艺设备区域进行相应的放坡创建，并采用所述Civil 3D模块的建构筑物建模工具对所述长输管道站场内的各个建筑物和各个工艺设备进行三维建模，得到所述长输管道站场的三维模型；
模型展示模块，将所述长输管道站场的三维模型导入Infraworks模块中进行展示，并利用所述Infraworks模块对所述三维模型进行分析；
判断调整模块，判断所述三维模型是否符合所述长输管道站场总图专业的要求，如果符合总图的要求，则结束所述前期方案阶段的建模；如果不符合总图的要求，则采用所述Civil 3D模块对所述三维模型进行调整，将调整后的三维模型再次导入所述Infraworks模块中进行展示，重复调整和展示三维模型的步骤，直至所述长输管道站场的三维模型符合所述长输管道站场总图专业的要求；
所述后期施工阶段的建模模块包括：
精确建模模块，针对所述前期方案阶段建模得到的所述长输管道站场的三维模型，采用所述Civil 3D模块的放坡工具和建构筑物参数化建模工具在所述长输管道站场的场区内进行精确建模；
第二建模模块，对所述长输管道站场的建筑物和工艺设备区进行参数化建模，得到所述长输管道站场的详细三维模型，并导出建筑物模型和工艺设备区模型；
模型整合模块，将所述详细三维模型、所述建筑物模型和所述工艺设备区模型导入Navisworks模块进行模型整合，并将整合过程中的问题反馈给所述详细三维模型、所述建筑物模型和所述工艺设备区模型；
模型调整模块，所述详细三维模型、所述建筑物模型和所述工艺设备区模型根据接收到的反馈信息对各自的模型进行调整，得到所述长输管道站场的最终三维模型。
本发明的有益效果为：
1、将长输管道站场的场区与周围自然环境很好地进行了融合，避免了模拟场区过程中出现错误和偏差，提高了建模的精度；
2、采用三维建模方法，将建模数据集成于三维模型中，在进行长输管道站场总图的平面布置、竖向标高、土石方计算以及管网综合布置的过程中自动生成三维模型，并附带定位、高程、工程量以及管线信息，为后期的施工提供了便利；
3、对长输管道站场的三维模型进行了直观的展示，并完整的体现了自然环境与长输管道站场，站场内各建筑物和工艺设备之间的相互关系。
附图说明
图1为本发明实施例所述的一种长输管道站场模型的建模方法中前期方案阶段的建模方法的流程示意图；
图2为本发明实施例所述的一种长输管道站场模型的建模方法中后期施工阶段的建模方法的流程示意图；
图3为本发明实施例所述的一种长输管道站场模型的建模系统中的前期方案阶段的建模模块的结构示意图；
图4为本发明实施例所述的一种长输管道站场模型的建模系统中的后期施工阶段的建模模块的结构示意图。
具体实施方式
下面通过具体的实施例并结合附图对本发明做进一步的详细描述。
实施例1，本发明实施例的一种长输管道站场模型的建模方法，包括前期方案阶段的建模方法和后期施工阶段的建模方法，将前期方案阶段的建模方法和后期施工阶段的建模方法集成在一起，其中，
如图1所示，前期方案阶段的建模方法包括：
步骤A1，以俯视图视角确定长输管道站场的总图的平面布置和竖向标高信息；
步骤A2，获取长输管道站场的二维或三维地形数据，采用Civil 3D模块的地形处理工具将二维或三维地形数据转换得到长输管道站场的三维地形曲面；
步骤A3，采用Civil 3D模块的要素线工具获得长输管道站场的三维边界，并利用步骤A1得到的竖向标高信息对三维边界赋予竖向标高信息；
步骤A4，采用Civil 3D模块的放坡工具对长输管道站场实现初整平，得到长输管道站场的初整平模型；
步骤A5，采用Civil 3D模块的放坡工具对长输管道站场内的各个建筑单体区域和各个工艺设备区域进行相应的放坡创建，并采用所述Civil 3D模块的建构筑物建模工具对所述长输管道站场内的各个建筑物和各个工艺设备进行三维建模，得到所述长输管道站场的三维模型；
步骤A6，将长输管道站场的三维模型导入Infraworks模块中进行展示，利用Infraworks模块对模型真实渲染的优势，在Infraworks模块中对三维模型进行整体的观察和把控，并利用Infraworks模块对三维模型进行分析；
步骤A7，判断三维模型是否符合长输管道站场总图专业的要求，如果符合总图的要求，则结束前期方案阶段的建模；如果不符合总图的要求，则采用Civil 3D模块对三维模型进行调整，将调整后的三维模型再次导入Infraworks模块中进行展示，重复调整和展示三维模型的步骤，直至长输管道站场的三维模型符合长输管道站场总图专业的要求；
如图2所示，后期施工阶段的建模方法包括：
步骤B1，针对前期方案阶段建模得到的长输管道站场的三维模型，采用Civil 3D模块的放坡工具和建构筑物参数化建模工具在长输管道站场的场区内进行精确建模；
步骤B2，对所述长输管道站场的建筑物和工艺设备区进行参数化建模，得到所述长输管道站场的详细三维模型，并导出建筑物模型和工艺设备区模型；
步骤B3，将详细三维模型、建筑物模型和工艺设备区模型导入Navisworks模块进行模型整合，并将整合过程中的问题反馈给详细三维模型、建筑物模型和工艺设备区模型；
步骤B4，详细三维模型、建筑物模型和工艺设备区模型根据接收到的反馈信息对各自的模型进行调整，得到长输管道站场的最终三维模型。
实施例2，本发明还提供了一种长输管道站场模型的建模系统，包括前期方案阶段的建模模块和后期施工阶段的建模模块，其中，
如图3所示，前期方案阶段的建模模块包括：
总图确定模块，以俯视图视角确定长输管道站场的总图的平面布置和竖向标高信息；
地形处理模块，获取长输管道站场的二维或三维地形数据，采用Civil 3D模块的地形处理工具将二维或三维地形数据转换得到长输管道站场的三维地形曲面；
边界处理模块，采用Civil 3D模块的要素线工具获得长输管道站场的三维边界，并利用步骤A1得到的竖向标高信息对三维边界赋予竖向标高信息；
初整平模块，采用Civil 3D模块的放坡工具对长输管道站场实现初整平，得到长输管道站场的初整平模型；
第一建模模块，采用Civil 3D模块的放坡工具对长输管道站场内的各个建筑单体区域和各个工艺设备区域进行相应的放坡创建，并采用Civil 3D模块的建构筑物建模工具对长输管道站场内的各个建筑物和各个工艺设备进行三维建模，得到长输管道站场的三维模型；
模型展示模块，将长输管道站场的三维模型导入Infraworks模块中进行展示，并利用Infraworks模块对三维模型进行分析；
判断调整模块，判断三维模型是否符合长输管道站场总图专业的要求，如果符合总图的要求，则结束前期方案阶段的建模；如果不符合总图的要求，则采用Civil 3D模块对三维模型进行调整，将调整后的三维模型再次导入Infraworks模块中进行展示，重复调整和展示三维模型的步骤，直至长输管道站场的三维模型符合长输管道站场总图专业的要求；
如图4所示，后期施工阶段的建模模块包括：
精确建模模块，针对前期方案阶段建模得到的长输管道站场的三维模型，采用Civil 3D模块的放坡工具和建构筑物参数化建模工具在长输管道站场的场区内进行精确建模；
第二建模模块，对长输管道站场的建筑物和工艺设备区进行参数化建模，得到长输管道站场的详细三维模型，并导出建筑物模型和工艺设备区模型；
模型整合模块，将详细三维模型、建筑物模型和工艺设备区模型导入Navisworks模块进行模型整合，并将整合过程中的问题反馈给详细三维模型、建筑物模型和工艺设备区模型；
模型调整模块，详细三维模型、建构筑物模型和工艺设备区模型根据接收到的反馈信息对各自的模型进行调整，得到长输管道站场的最终三维模型。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种长输管道站场模型的建模方法，其特征在于，包括前期方案阶段的建模方法和后期施工阶段的建模方法，其中，
所述前期方案阶段的建模方法包括：
步骤A1，以俯视图视角确定长输管道站场的总图的平面布置和竖向标高信息；
步骤A2，获取所述长输管道站场的二维或三维地形数据，采用Civil 3D模块的地形处理工具将二维或三维地形数据转换得到所述长输管道站场的三维地形曲面；
步骤A3，采用所述Civil 3D模块的要素线工具获得所述长输管道站场的三维边界，并利用步骤A1得到的竖向标高信息对所述三维边界赋予竖向标高信息；
步骤A4，采用所述Civil 3D模块的放坡工具对所述长输管道站场实现初整平，得到所述长输管道站场的初整平模型；
步骤A5，采用所述Civil 3D模块的放坡工具对所述长输管道站场内的各个建筑单体区域和各个工艺设备区域进行相应的放坡创建，并采用所述Civil 3D模块的建构筑物建模工具对所述长输管道站场内的各个建筑物和各个工艺设备进行三维建模，得到所述长输管道站场的三维模型；
步骤A6，将所述长输管道站场的三维模型导入Infraworks模块中进行展示，并利用所述Infraworks模块对所述三维模型进行分析；
判断所述三维模型是否符合所述长输管道站场总图专业的要求，如果符合总图的要求，则结束所述前期方案阶段的建模；如果不符合总图的要求，则采用所述Civil 3D模块对所述三维模型进行调整，将调整后的三维模型再次导入所述Infraworks模块中进行展示，重复调整和展示三维模型的步骤，直至所述长输管道站场的三维模型符合所述长输管道站场总图专业的要求；
所述后期施工阶段的建模方法包括：
步骤B1，针对所述前期方案阶段建模得到的所述长输管道站场的三维模型，采用所述Civil 3D模块的放坡工具和建构筑物参数化建模工具在所述长输管道站场的场区内进行精确建模；
步骤B2，对所述长输管道站场的建筑物和工艺设备区进行参数化建模，得到所述长输管道站场的详细三维模型，并导出建筑物模型和工艺设备区模型；
步骤B3，将所述详细三维模型、所述建筑物模型和所述工艺设备区模型导入Navisworks模块进行模型整合，并将整合过程中的问题反馈给所述详细三维模型、所述建筑物模型和所述工艺设备区模型；
步骤B4，所述详细三维模型、所述建筑物模型和所述工艺设备区模型根据接收到的反馈信息对各自的模型进行调整，得到所述长输管道站场的最终三维模型。
2.一种长输管道站场模型的建模系统，其特征在于，包括前期方案阶段的建模模块和后期施工阶段的建模模块，其中，
所述前期方案阶段的建模模块包括：
总图确定模块，以俯视图视角确定长输管道站场总图的平面布置和竖向标高信息；
地形处理模块，获取所述长输管道站场的二维或三维地形数据，采用Civil3D模块的地形处理工具将二维或三维地形数据转换得到所述长输管道站场的三维地形曲面；
边界处理模块，采用所述Civil 3D模块的要素线工具获得所述长输管道站场的三维边界，并利用步骤A1得到的竖向标高信息对所述三维边界赋予竖向标高信息；
初整平模块，采用所述Civil 3D模块的放坡工具对所述长输管道站场实现初整平，得到所述长输管道站场的初整平模型；
第一建模模块，采用所述Civil 3D模块的放坡工具对所述长输管道站场内的各个建筑单体区域和各个工艺设备区域进行相应的放坡创建，并采用所述Civil 3D模块的建构筑物建模工具对所述长输管道站场内的各个建筑物和各个工艺设备进行三维建模，得到所述长输管道站场的三维模型；
模型展示模块，将所述长输管道站场的三维模型导入Infraworks模块中进行展示，并利用所述Infraworks模块对所述三维模型进行分析；
判断调整模块，判断所述三维模型是否符合所述长输管道站场总图专业的要求，如果符合总图的要求，则结束所述前期方案阶段的建模；如果不符合总图的要求，则采用所述Civil 3D模块对所述三维模型进行调整，将调整后的三维模型再次导入所述Infraworks模块中进行展示，重复调整和展示三维模型的步骤，直至所述长输管道站场的三维模型符合所述长输管道站场总图专业的要求；
所述后期施工阶段的建模模块包括：
精确建模模块，针对所述前期方案阶段建模得到的所述长输管道站场的三维模型，采用所述Civil 3D模块的放坡工具和建构筑物参数化建模工具在所述长输管道站场的场区内进行精确建模；
第二建模模块，对所述长输管道站场的建筑物和工艺设备区进行参数化建模，得到所述长输管道站场的详细三维模型，并导出建筑物模型和工艺设备区模型；
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