CN106570568B - 基于三维全景和gis地图的桥隧巡检养护管理系统及方法 - Google Patents

基于三维全景和gis地图的桥隧巡检养护管理系统及方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于三维全景和GIS地图的桥隧巡检养护管理系统及方法，包括：用于获取每座桥隧的全景图片、全景图片的场景位置和每座桥隧的地理信息的数据采集设备；与数据采集设备相连的数据服务；与数据服务器相连的三维全景漫游场景生成单元，三维全景漫游场景生成单元根据每座桥隧的全景图片和全景图片的场景位置生成每座桥隧的三维全景漫游场景；与数据服务器相连的地理信息系统GIS地图生成单元；与数据服务器相连的PC或手持终端；用户通过PC或手持终端进行漫游操作，在三维全景漫游场景中进行构件和设备标注，在三维全景漫游场景或GIS地图中进行病害和养护信息标注。

Description

基于三维全景和GIS地图的桥隧巡检养护管理系统及方法
技术领域
本发明涉及监控技术领域，具体涉及基于三维全景和GIS地图的桥隧巡检养护管理系统及方法。
背景技术
桥隧构造物巡查内容：主要观测桥面铺装有无损坏，伸缩缝、泄水孔油污堵塞，上下部结构有无损坏、变形，桥梁栏杆、桥头示警桩、桥名牌、限载标志等是否齐全整洁完好，桥下河道是否有非法挖砂取土等现象。检查隧道有无明显渗水、灯光设施是否完好，隧道洞口上方边坡是否存在落石、积冰、积水，垮工体是否破损，吊顶及内部是否清洁、脱落，突起标志是否损坏或表面脏污影响使用功能。
现有技术中的桥隧巡检养护由巡检人员人工检测，且在汛期、冬季清雪防滑及重大活动期间，需要增大巡检频率和巡检时间，由于天气和环境较为恶劣，巡检人员的人身安全受到较大的威胁，在巡检过程中并没有针对病害部位进行检查，使得巡检人员的工作量较大，工作效率低；巡检人员进行巡检工作过程中需要携带米尺、相机和巡检记录等用品，携带物品较多，给巡检人员带来较大的负荷；对于各个阶段的桥隧由不同巡检人员进行巡检，巡检结果不能有效实时共享，往往是在巡检结束后才进行整理、汇总，而后采取相应的养护措施，具有一定的信息延迟。
发明内容
针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供基于三维全景和GIS地图的桥隧巡检养护管理系统及方法，能够让巡检人员快速准确的定位出病害和养护的位置，实现桥隧巡检养护信息的快速有效管理。
为达到以上目的，本发明采取的技术方案是：
一种基于三维全景和GIS地图的桥隧巡检养护管理系统，包括：
数据采集设备，所述数据采集设备用于获取每座桥隧的全景图片、全景图片的场景位置和每座桥隧的地理信息；
与所述数据采集设备相连的数据服务器，所述数据服务器内存储每座桥隧的全景图片、全景图片的场景位置和每座桥隧的地理信息，所述数据服务器内存储有每座桥隧的病害和养护信息列表、所有桥隧的病害和养护信息列表和桥隧列表；
与所述数据服务器相连的三维全景漫游场景生成单元，所述三维全景漫游场景生成单元根据所述每座桥隧的全景图片和全景图片的场景位置生成每座桥隧的三维全景漫游场景，且每座桥隧对应的病害和养护信息列表悬浮于所述三维全景漫游场景中；
与所述数据服务器相连的地理信息系统GIS地图生成单元，所述GIS地图生成单元根据每座桥隧的全景图片的场景位置和每座桥隧的地理信息生成所有桥隧的GIS地图，且所有桥隧的病害和养护信息列表和桥隧列表悬浮于所述GIS地图中；
与所述数据服务器相连的PC或手持终端，所述PC或手持终端内设有关联的所述三维全景漫游场景和GIS地图，所述三维全景漫游场景和GIS地图之间相互切换；用户通过所述PC或手持终端进行漫游操作，在所述三维全景漫游场景中进行构件和设备标注，在所述三维全景漫游场景或GIS地图中进行病害和养护信息标注，所述三维漫游场景中的病害和养护信息列表与GIS地图中的病害和养护信息列表进行映射和同步。
在上述技术方案的基础上，在所述GIS地图中根据所述数据服务器的所有桥隧的病害和养护信息列表生成病害热力图，并通过PC或手持终端在所述GIS地图中显示。
在上述技术方案的基础上，根据桥隧的病害类型、巡检人员和处理状态分类的显示于病害热力图上。
在上述技术方案的基础上，用户通过PC或手持终端在所述GIS地图中标注桥隧名称、地理位置、桥隧长度范围和每座桥隧对应的三维全景场景轨迹。
在上述技术方案的基础上，在所述三维全景漫游场景中以小窗口显示所述GIS地图的局部地图，在所述GIS地图以图标显示当前三维漫游视点对应与桥隧的位置和视角方向。
在上述技术方案的基础上，所述三维全景漫游场景中设有进度条，所述进度条用于标识桥隧所在的线路里程刻度。
在上述技术方案的基础上，所述数据采集设备采集桥隧实心构件的外部四面视图的实景数据，还采集桥隧空心构件的外部四面视图和内部的实景数据。
一种基于三维全景和GIS地图的桥隧巡检养护管理系统的巡检养护管理方法，其特征在于，具体步骤如下：
S1，通过数据采集设备采集获取每座桥隧的全景图片、全景图片的场景位置和每座桥隧的地理信息，并将采集到的每座桥隧的全景图片、全景图片的场景位置和每座桥隧的地理信息上传至数据服务器；
S2，在数据服务器中存储每座桥隧的病害和养护信息列表、所有桥隧的病害和养护信息列表和桥隧列表；
S3，三维全景漫游场景生成单元从数据服务器中获取每座桥隧的全景图片和全景图片的场景位置，并生成每座桥隧的三维全景漫游场景，每座桥隧对应的病害和养护信息列表悬浮于每座桥隧对应的三维全景漫游场景中；
S4，GIS地图生成单元根据每座桥隧的全景图片的场景位置和每座桥隧的地理信息生成所有桥隧的GIS地图，所有桥隧的桥隧列表以及病害和养护信息列表悬浮于GIS地图中；
S5，用户通过PC或手持终端进入三维全景漫游场景或GIS地图中，用户根据三维全景漫游场景或GIS地图中的病害和养护信息列表选择巡检桥隧和巡检内容，通过PC或手持终端将巡检结果在三维全景漫游场景或GIS地图进行病害和养护信息标注，所述三维漫游场景中的病害和养护信息列表与GIS地图中的病害和养护信息列表进行映射和同步。
在上述技术方案的基础上，用户可对三维漫游场景或GIS地图中的病害和养护信息列表进行条件筛选、排序和关键词搜索，选择需要的列表信息，切换进入该列表信息对应位置的三维全景漫游场景或局部GIS地图中。
在上述技术方案的基础上，用户将当前桥隧的三维全景漫游场景切换至其它桥隧的三维全景漫游场景时，当前桥隧的病害信息列表同步自动切换至其它桥隧的病害信息列表。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
(1)本发明的基于三维全景和GIS地图的桥隧巡检养护管理系统，通过三维全景漫游场景和GIS地图结合起来对桥隧巡检养护管理，能够快速准确地定位切换至需要的桥隧巡检位置，通过病害和养护信息列表能够直接明了全局观看桥隧的巡检位置和巡检状态，可以减少工作人员在巡检过程中重复巡检或漏检的状态，工作人员可在三维全景漫游场景或GIS地图中金鼎病害和养护信息标注，实时更新病害和养护信息列表，展示病害和养护状态。
(2)本发明的基于三维全景和GIS地图的桥隧巡检养护管理系统通过分类显示病害热力图，能够直观地分类展示病害分布的情况，其中显示的巡检人员的分布状态可以用于对巡检人员进行考核评估使用，病害处理状态显示能够直观的展示出哪些是没处理的且需要进行及时处理，方便工作人员进行养护作业。
(3)本发明的基于三维全景和GIS地图的桥隧巡检养护管理系统在三维全景漫游场中设有进度条，能够通过拖动进度条实现在三维全景漫游场中进行视点切换，找到当前需要的视点位置和视点角度，操作方便快速。
附图说明
图1为本发明实施例的结构框图；
图2为本发明实施例的方法流程图。
具体实施方式
以下结合附图及实施例对本发明作进一步详细说明。
参见图1所示，本发明实施例提供一种基于三维全景和GIS地图的桥隧巡检养护管理系统，包括：
数据采集设备，数据采集设备用于获取每座桥隧的全景图片、全景图片的场景位置和一定范围内如全市的每座桥隧的地理信息，数据采集设备采集桥隧实心构件如桥墩等的外部四面视图的实景数据，采集桥隧空心构件如箱梁索塔等的外部四面视图和内部的实景数据。
与数据采集设备相连的数据服务器，数据服务器内存储每座桥隧的全景图片、全景图片的场景位置和每座桥隧的地理信息，数据服务器内存储有每座桥隧的病害和养护信息列表、所有桥隧的病害和养护信息列表和桥隧列表。病害和养护信息列表包括病害ID号、病号类型、病害位置、检查人、检查时间、病害照片缩略图、病害处置措施、处置结果、处置人、处置时间；桥隧列表包括桥隧ID号、桥隧名称、结构物类型、起止里程、桥隧物照片缩略图。
与数据服务器相连的三维全景漫游场景生成单元，三维全景漫游场景生成单元根据每座桥隧的全景图片和全景图片的场景位置生成每座桥隧的三维全景漫游场景，每座桥隧对应的病害和养护信息列表悬浮于三维全景漫游场景中，三维全景漫游场景中设有进度条，进度条用于标识桥隧所在的线路里程刻度，用户可通过拖动进度条进行三维全景漫游场景中的视点位置切换。
与数据服务器相连的地理信息系统GIS地图生成单元，GIS地图生成单元根据每座桥隧的全景图片的场景位置和每座桥隧的地理信息生成所有桥隧的GIS地图，所有桥隧的病害和养护信息列表和桥隧列表悬浮于GIS地图中，在GIS地图中根据病害和养护信息列表生成病害热力图，根据桥隧的病害类型、巡检人员和处理状态在病害热力图上分类显示。
与数据服务器相连的PC或手持终端，PC或手持终端内设有关联的三维全景漫游场景和GIS地图，三维全景漫游场景和GIS地图之间可通过切换按钮进行相互切换；用户通过PC或手持终端进行漫游操作，在三维全景漫游场景中进行构件和设备标注，通过PC或手持终端既可以在三维全景漫游场景进行病害和养护信息标注，也可以在GIS地图进行病害和养护信息标注，通过经纬度数据实现三维漫游场景和GIS地图中标记的病害和养护信息的映射和同步，并更新病害和养护信息列表。
用户通过PC或手持终端在GIS地图中标注桥隧名称、地理位置、桥隧长度范围和每座桥隧对应的三维全景场景轨迹，在三维全景漫游场景中以小窗口显示GIS地图的局部地图，在GIS地图以图标显示当前三维漫游视点对应与桥隧的位置和视角方向。
用户通过PC或手持终端在三维全景漫游场景或GIS地图中的病害和养护信息列表进行条件筛选、排序和关键词搜索，选中需要的列表信息后即切换至该列表信息对应位置的三维全景漫游场景或GIS地图局部地图中。
参见图2所示，一种基于三维全景和GIS地图的桥隧巡检养护管理方法，具体步骤如下：
S1，通过数据采集设备采集获取每座桥隧的全景图片、全景图片的场景位置和一定范围内的每座桥隧的地理信息，并将采集到的每座桥隧的全景图片、全景图片的场景位置和每座桥隧的地理信息上传至数据服务器；
S2，在数据服务器中存储每座桥隧的病害和养护信息列表、所有桥隧的病害和养护信息列表和桥隧列表；
S3，三维全景漫游场景生成单元从数据服务器中获取每座桥隧的全景图片和全景图片的场景位置，并生成每座桥隧的三维全景漫游场景，每座桥隧对应的病害和养护列悬浮于每座桥隧对应的三维全景漫游场景中，用户在病害和养护信息列表中进行条件筛选、排序和关键词搜索，选择需要的列表信息，即切换进入该列表信息对应位置的三维全景漫游场景；
S4，GIS地图生成单元根据每座桥隧的全景图片的场景位置和每座桥隧的地理信息生成所有桥隧的GIS地图，所有桥隧的桥隧列表以及病害和养护信息列表悬浮于GIS地图中，用户在病害和养护信息列表中进行条件筛选、排序和关键词搜索，选择需要的列表信息，即切换进入该列表信息对应位置的GIS地图的局部地图中；
S5，用户通过PC或手持终端进入三维全景漫游场景或GIS地图中，用户根据三维全景漫游场景或GIS地图中的病害和养护信息列表选择巡检桥隧和巡检内容，通过PC或手持终端将巡检结果在三维全景漫游场景或GIS地图进行病害和养护信息标注，三维漫游场景中的病害和养护信息列表与GIS地图中的病害和养护信息列表进行映射和同步，并更新病害和养护信息列表。
用户通过PC或手持终端可将当前桥隧的三维全景漫游场景切换至其它桥隧的三维全景漫游场景，当前桥隧的病害信息列表同步自动切换至其它桥隧的病害信息列表。
用户通过PC或手持终端进行三维全景漫游场景或GIS地图切换，在三维全景漫游场景中以小窗口形式展现GIS地图的局部地图，GIS地图的局部地图中以图标方式显示当前三维全景漫游场景中的三维漫游视点相对桥隧的位置和视图方向。
本发明不局限于上述实施方式，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围之内。本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

Claims (6)

1.一种基于三维全景和GIS地图的桥隧巡检养护管理系统，其特征在于，包括：
数据采集设备，所述数据采集设备用于获取每座桥隧的全景图片、全景图片的场景位置和每座桥隧的地理信息；
与所述数据采集设备相连的数据服务器，所述数据服务器内存储每座桥隧的全景图片、全景图片的场景位置和每座桥隧的地理信息，所述数据服务器内存储有每座桥隧的病害和养护信息列表、所有桥隧的病害和养护信息列表和桥隧列表；
与所述数据服务器相连的三维全景漫游场景生成单元，所述三维全景漫游场景生成单元根据所述每座桥隧的全景图片和全景图片的场景位置生成每座桥隧的三维全景漫游场景，且每座桥隧对应的病害和养护信息列表悬浮于所述三维全景漫游场景中；
与所述数据服务器相连的地理信息系统GIS地图生成单元，所述GIS地图生成单元根据每座桥隧的全景图片的场景位置和每座桥隧的地理信息生成所有桥隧的GIS地图，且所有桥隧的病害和养护信息列表和桥隧列表悬浮于所述GIS地图中；
与所述数据服务器相连的PC或手持终端，所述PC或手持终端内设有关联的所述三维全景漫游场景和GIS地图，所述三维全景漫游场景和GIS地图之间相互切换；用户通过所述PC或手持终端进行漫游操作，在所述三维全景漫游场景中进行构件和设备标注，在所述三维全景漫游场景或GIS地图中进行病害和养护信息标注，所述三维漫游场景中的病害和养护信息列表与GIS地图中的病害和养护信息列表进行映射和同步；在所述三维全景漫游场景中以小窗口显示所述GIS地图的局部地图，在所述GIS地图的局部地图中以图标显示当前三维漫游视点对应与桥隧的位置和视角方向；所述三维全景漫游场景中设有进度条，所述进度条用于标识桥隧所在的线路里程刻度；
在所述GIS地图中根据所述数据服务器的所有桥隧的病害和养护信息列表生成病害热力图，并通过PC或手持终端在所述GIS地图中显示；根据桥隧的病害类型、巡检人员和处理状态分类显示于病害热力图上。
2.如权利要求1所述的基于三维全景和GIS地图的桥隧巡检养护管理系统，其特征在于：用户通过PC或手持终端在所述GIS地图中标注桥隧名称、地理位置、桥隧长度范围和每座桥隧对应的三维全景场景轨迹。
3.如权利要求1所述的基于三维全景和GIS地图的桥隧巡检养护管理系统，其特征在于：所述数据采集设备采集桥隧实心构件的外部四面视图的实景数据，还采集桥隧空心构件的外部四面视图和内部的实景数据。
4.一种基于权利要求1所述的基于三维全景和GIS地图的桥隧巡检养护管理系统的巡检养护管理方法，其特征在于，具体步骤如下：
S1，通过数据采集设备采集获取每座桥隧的全景图片、全景图片的场景位置和每座桥隧的地理信息，并将采集到的每座桥隧的全景图片、全景图片的场景位置和每座桥隧的地理信息上传至数据服务器；
S2，在数据服务器中存储每座桥隧的病害和养护信息列表、所有桥隧的桥隧列表；
S3，三维全景漫游场景生成单元从数据服务器中获取每座桥隧的全景图片和全景图片的场景位置，并生成每座桥隧的三维全景漫游场景，每座桥隧对应的病害和养护信息列表悬浮于每座桥隧对应的三维全景漫游场景中；
S4，GIS地图生成单元根据每座桥隧的全景图片的场景位置和每座桥隧的地理信息生成所有桥隧的GIS地图，所有桥隧的桥隧列表以及病害和养护信息列表悬浮于GIS地图中；
S5，用户通过PC或手持终端进入三维全景漫游场景或GIS地图中，用户根据三维全景漫游场景或GIS地图中的病害和养护信息列表选择巡检桥隧和巡检内容，通过PC或手持终端将巡检结果在三维全景漫游场景或GIS地图进行病害和养护信息标注，所述三维漫游场景中的病害和养护信息列表与GIS地图中的病害和养护信息列表进行映射和同步。
5.如权利要求4所述的巡检养护管理方法，其特征在于：用户可对三维漫游场景或GIS地图中的病害和养护信息列表进行条件筛选、排序和关键词搜索，选择需要的列表信息，切换进入该列表信息对应位置的三维全景漫游场景或局部GIS地图中。
6.如权利要求4所述的巡检养护管理方法，其特征在于：用户将当前桥隧的三维全景漫游场景切换至其它桥隧的三维全景漫游场景时，当前桥隧的病害信息列表同步自动切换至其它桥隧的病害信息列表。
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