CN107123140A - 基于点云数据对变电站均压环进行建模的方法 - Google Patents

基于点云数据对变电站均压环进行建模的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于点云数据对变电站均压环进行建模的方法，均压环包括至少两个圆环，其包括步骤：(1)采用多次扫描的方式采集变电站均压环的点云数据；(2)将多次扫描获得的变电站均压环的点云数据进行拼接；(3)对点云数据进行消噪处理；(4)对消噪后的点云数据进行抽稀；(5)根据点云数据的曲率信息和结构特征将均压环的点云数据分割为圆环点云数据和连接件点云数据；(6)基于分割后的圆环点云数据建立至少两个圆环的模型，基于分割后的连接件点云数据建立连接件模型；(7)将各圆环与连接件拼接在一起得到完整的均压环模型。本发明方法可准确高效地对变电站均压环进行建模，为变电站三维可视化、智能化监管提供良好的基础。

Description

基于点云数据对变电站均压环进行建模的方法
技术领域
本发明涉及一种建模方法，尤其涉及一种对变电站均压环进行建模的方法。
背景技术
均压环作为一种电气设备其主要作用是均压，适用于交流电压形式，可将高压均匀分布在物体周围，保证在环形各部位之间没有电位差，从而达到均压的效果。目前，变电站三维可视化、智能化监管已得到业内人士的重视，进行变电站实景三维重构是实现变电站三维可视化的基础。为实现变电站实景三维重构，需对变电站内部各种设备准确高效地进行三维重构。目前可考虑用于变电站均压环的建模方法主要包括：
(1)基于虚拟现实建模语言的建模方法。
虚拟现实建模语言(Virtual Reality Modeling Language，VRML)不仅是一种建模语言，也是一种描绘3D场景中对象行为的场景语言。VRML通过编程语言以立方体、圆锥体、圆柱体、球体等为原始对象构造均压环、隔离开关、断路器、电压与电流互感器等电气设施及建筑模型，并给模型贴上特定材质，然后拼接这些模型以完成整个变电站的三维场景建模。VRML脚本节点(script)对应的Java语言可以利用变电站模型进行人机交互，进而实现变电站虚拟现实系统。VRML建模法虽可方便地进行人机交互，但拟合的模型由于采用立方体、圆锥体、圆柱体、球体的组合构建，必然造成变电站模型缺乏真实感，模型精度差。
(2)基于几何造型的建模方法。
几何造型建模方法依据变电站数码图片、设计图纸和厂家设施图纸，利用AutoCAD、3dMax、Maya等专业软件，按照一定比例采用立方体、圆柱体、圆锥体、圆环等建立变电站各种电气设施的三维模型，然后设置模型贴图与材质，拼接电气设施模型完成变电站三维场景建模，该建模方法获取的模型主要有三种:线框模型、表面模型与实体模型。几何造型建模法效率和直观性较好，但难以实现真实场景建模。
以上两种建模方法作为目前可用于变电站模型三维重构的常规方法，均无法实现变电站模型真实、高精度的模型重构，只能适用于一些对模型精度要求低、对真实性要求不高的场合中，无法满足变电站三维可视化运用的要求。需特别指出的是，均压环是变电所中不可缺少的组成部分，对其进行高效、精准的三维模型重构具有重要意义。然而现有的可用于变电站均压环模型重构的方法主要包括虚拟现实建模语言建模法以及几何造型建模法等，这些方法都存在着效率低、精度不足、难以实现真实场景建模等问题，不足以满足均压环实景、高效以及高真实性的建模要求。因此，要完整地实现变电站的实景三维重构，就必须对均压环的建模方法进行研究。
(3)基于激光点云的建模方法。
近年来，随着激光测量技术的发展，利用激光雷达扫描仪获取物体表面的激光点云具备高精度、高效率等优点。点云数据是指利用激光、摄影等测量手段获取物体表面的特征点，这些特征点有可能包含物体的空间三维坐标、颜色信息或反射强度信息等，由于点数量很大，因此称为点云。由于地面三维激光雷达采集到的被测对象点云数据具有高精度、全数字特征、图像化等优点，依据点云数据全数字特征与图像化相结合的优势，可为三维重构提供数据支持，且利用该方法构建模型具有精度高、效率高、可调整等优点，弥补了传统建模手段效率低、精度差等不足。该方法已被广泛地应用于文物保护、建筑测绘、交通运输、船舶制造等多个领域，并取得了很好的应用效果。但是这些应用局限于一些简单规则物体的建模以及测量方面，比如边界单一的建筑物建模、结构单一的公共设施建模以及距离、高度、体积等测量，很少涉及到复杂模型的重构。鉴于变电站结构的特殊性，其他领域中的一些建模方法无法简单的移植到变电站模型重构当中，直接使用其他领域的建模方法进行变电站模型的重构会造成模型精度差、细节缺失等问题。因此，期望获得一种可用于变电站均压环的基于点云数据的建模方法。
发明内容
本发明的目的是提供一种基于点云数据对变电站均压环进行建模的方法，该方法可用于准确高效地对变电站均压环进行建模以实现变电站均压环的三维重构，从而可进一步实现变电站的实景三维重构，为变电站三维可视化、智能化监管提供良好的基础。
根据上述发明目的，本发明提出了一种基于点云数据对变电站均压环进行建模的方法，所述均压环包括至少两个圆环，其包括步骤：
(1)采用多次扫描的方式采集变电站均压环的点云数据，所述点云数据至少包含三维坐标数据；
(2)将多次扫描获得的变电站均压环的点云数据进行拼接，以实现点云数据所包含的三维坐标数据的归一化；
(3)对点云数据进行消噪处理；
(4)对消噪后的点云数据进行抽稀；
(5)根据点云数据的曲率信息和结构特征将均压环的点云数据分割为圆环点云数据和连接件点云数据；
(6)基于分割后的圆环点云数据建立至少两个圆环的模型，基于分割后的连接件点云数据建立连接件模型；
(7)将各圆环与连接件拼接在一起，以得到完整的均压环模型。
本发明所述的基于点云数据对变电站均压环进行建模的方法通过采集变电站均压环的点云数据并进行一系列的数据处理，然后基于变电站均压环的实际结构对点云数据进行分割，再基于分割的点云数据得到分割的模型，最后对该分割的模型进行拼接得到完整的变电站均压环模型。其中：
步骤(1)中，所述多次扫描通常是通过多个扫描站点分别从不同的角度对所述变电站均压环进行扫描，其目的主要是为了尽可能全方位地采集变电站均压环的点云数据。所述多次扫描可以利用激光雷达扫描仪进行扫描，其获取点云数据属于现有技术，因此此处不作详细描述。
步骤(2)中，所述三维坐标数据的归一化的方法可以是通过布置球形标靶对三维坐标数据进行定位以实现归一化。
步骤(3)中，所述消噪处理包括自动消噪，即采用自动消噪算法将大部分噪点(主要是空气中细小颗粒形成的噪点)消除。适用于点云的自动消噪算法很多，其为现有技术，因此此处不作详细描述。
步骤(4)中，抽稀是指在保证矢量曲线形状基本不变的情况下，最大限度地减少数据点个数，从而节约存储空间和减少后续处理的计算量。
步骤(5)中，基于变电站均压环的曲率信息和结构特征对点云数据进行分割可以很好地解决目前的三维建模局限于简单结构物体的问题。其中，所述分割可以通过手动截取实现。
步骤(6)中，所述圆环点云数据通常属于圆环类，连接件点云数据通常属于圆柱类，对应不同的类型选择合适的建模方法。
步骤(7)中，由于点云数据包含着物体的空间三维坐标，利用点云数据构建的模型具有相同的空间坐标系，可利用模型在空间坐标系中的空间位置关系进行不同模型坐标的统一化，从而实现对上述分割构建的模型的拼接，得到完整均压环三维模型。
本发明方法可准确高效地对变电站均压环进行建模以实现变电站均压环的三维重构，从而可进一步实现变电站的实景三维重构，为变电站三维可视化、智能化监管提供良好的基础。
进一步地，本发明所述的基于点云数据对变电站均压环进行建模的方法中，在所述步骤(3)中，采用“自动消噪-手动消噪-自动消噪”依次更替循环的方式对点云数据进行消噪处理。
上述方案中，在自动消噪的基础上进行手动消噪，手动消噪对象可以包括地面、围墙、建筑、其他设备、人物等一切无关均压环点云以及未消除干净的空气噪点；然后对手动消噪后的噪点进行再次自动消噪，这是因为通常手动消噪后会将大部分噪点消除，但是仍会残留部分细小孤立噪点，这部分噪点是由于初次自动消噪残留或者由于手动消噪时对噪点簇进行消除时残留导致，通过再次自动消噪可以极大地减少这部分噪点，实现消噪效果的进一步优化。
更进一步地，上述基于点云数据对变电站均压环进行建模的方法中，循环的次数至少为一次。
进一步地，本发明所述的基于点云数据对变电站均压环进行建模的方法中，所述点云数据还包含颜色信息和反射强度信息的至少其中之一。
上述方案中，通过所述颜色信息和反射强度信息可以确定相应的表面颜色和材质。
进一步地，本发明所述及上述任一基于点云数据对变电站均压环进行建模的方法中，所述步骤(4)包括：
对于任意一区域内的点云数据，计算各个点的法向量；
寻找临近区域内与计算得到的法向量相似的点以及法向量突变的点，其中将法向量相似的点作为待删减点，将法向量突变的点作为保留点；
然后根据选定的比例对法向量相似的点进行删减。
上述方案中，通常对于任意一区域内点云中的任意一点Pk，其法向量Nk计算公式为：
其中l为以Pk为顶点的三角形个数，αi为第i个三角形在顶点Pk处的相对角，Vi为第i个三角形的法向量。所述比例可依据采集到的点云精度进行合理选择。该方法可以很好地保持原有的轮廓特征，简化效率较高。
更进一步地，上述基于点云数据对变电站均压环进行建模的方法中，判断法向量相似以及法向量突变的方法为：计算两个法向量间的夹角，若所述夹角小于等于设定的阈值，则判断为法向量相似；若所述夹角大于所述阈值，则判断为法向量突变。
上述方案中，通常任意两个法向量间的夹角计算方法如下：
进一步地，本发明所述的基于点云数据对变电站均压环进行建模的方法中，在所述步骤(6)中，建立各圆环的模型的步骤包括：
基于圆环的点云数据，确定均压环顶端平面及平面法向量；
以均压环顶端平面为坐标系XOY平面，法向量为Z轴，建立空间直角坐标系；
在所述空间直角坐标系下，提取各圆环的点云切片，所述各圆环的点云切片均包括圆环横向点云切片和圆环纵向点云切片；
根据所述圆环横向点云切片生成各圆环的横向轮廓圆，并提取各圆环的外圆半径R与圆心O(x,y,z)；根据所述圆环纵向点云切片生成各圆环的纵向轮廓圆，并提取各圆环的截面半径r；
建立均压环的各圆环的模型。
上述方案中，可以基于所述圆环的点云数据的高程信息建立至少两个圆环的模型，例如从上往下将所述圆环的点云数据分为圆环1，圆环2，...，圆环n以建立n个圆环的模型。此外：
所述确定均压环顶端平面和平面法向量的方法可以是：
依据任意不共线的三点确定一个平面的原理，在均压环顶端圆周上提取任意三点p1(x1,y1,z1)、p2(x2,y2,z2)、p3(x3,y3,z3)，依据这三点确定均压环顶端平面和平面法向量，具体来说：
根据提取的三点计算向量 平面法向量垂直于这两个向量，因此平面法向量为：
a＝(y2-y1)*(z3-z1)-(y3-y1)*(z2-z1)，
b＝(z2-z1)*(x3-x1)-(z3-z1)*(x2-x1)，
c＝(x2-x1)*(y3-y1)-(x3-x1)*(y2-y1)，
其中：i、j、k分别代表空间直角坐标系中X、Y、Z方向的单位向量。
则均压环顶端平面方程为：a(x-x1)+b(y-y1)+c(z-z1)＝0。
所述提取各圆环的点云切片的方法可以包括：
以XOY平面为对称面，提取圆环平行于XOY平面的点云数据，生成XOY面的点云切片，即圆环横向点云切片；
以XOZ平面为对称面，提取圆环平行于XOZ平面的点云数据，生成XOZ面的点云切片，即圆环纵向点云切片。
所述建立均压环的各圆环的模型的方法可以包括：以O(x,y,z)为圆心、R为半径创建截面半径为r的圆环。
更进一步地，上述基于点云数据对变电站均压环进行建模的方法中，在所述步骤(6)中，所述连接件为圆柱形连接件，采用几何参数法建立圆柱形连接件的模型。
上述方案中，所述采用几何参数法建立圆柱形连接件的模型可以包括以下步骤：
首先，依据连接部位点云，提取两端截面圆，分别提取两圆圆心O1(x4,y4,z4)、O2(x5,y5,z5)以及半径r1、r2；计算连接长度l，计算公式为：
同时，计算连接部位平均半径ra：
最后，以O1(x4,y4,z4)为圆心，r为半径创建圆特征，并以为方向，l为长度构建圆柱特征，得到圆柱形连接件的模型。
本发明所述的基于点云数据对变电站均压环进行建模的方法的优点和有益效果包括：
(1)准确高效地对变电站均压环进行建模以实现变电站均压环的三维重构，从而可进一步实现变电站的实景三维重构，为变电站三维可视化、智能化监管提供良好的基础。
(2)解决了传统建模方法精度低、真实性差的问题，并实现了利用激光点云实现均压环的高质量、高精度的建模，满足均压环实景、高效以及高真实性的建模要求。
(3)可以参考实际物体的规格尺寸对所建模型进行参数调整，具有可更改的优势。
附图说明
图1为本发明所述的基于点云数据对变电站均压环进行建模的方法在一种实施方式下的流程图。
图2为一种变电站均压环的实景图。
图3为本发明所述的基于点云数据对变电站均压环进行建模的方法在一种实施方式下的点云数据中各点法向量的计算原理示意图。
图4为本发明所述的基于点云数据对变电站均压环进行建模的方法在一种实施方式下提取的均压环的点云数据图。
图5为本发明所述的基于点云数据对变电站均压环进行建模的方法在一种实施方式下生成的圆环的横向轮廓圆图。
图6为本发明所述的基于点云数据对变电站均压环进行建模的方法在一种实施方式下生成的圆环的纵向轮廓圆图。
图7为图5和图6与从图4分割出来的圆环点云数据的综合图。
图8为本发明所述的基于点云数据对变电站均压环进行建模的方法在一种实施方式下创建的均压环的圆环的模型与从图4分割出来的圆环点云数据的综合图。
图9为从图4分割出来的圆柱形连接件的点云数据图。
图10为基于图9得到的圆柱形连接件的三维模型图。
图11为基于图8和图10得到的均压环三维模型图。
具体实施方式
下面将结合说明书附图和具体的实施例对本发明所述的基于点云数据对变电站均压环进行建模的方法做进一步的详细说明。
图1显示了本发明所述的基于点云数据对变电站均压环进行建模的方法在一种实施方式下的流程。图2显示了一种变电站均压环的实景图。图3显示了本发明所述的基于点云数据对变电站均压环进行建模的方法在一种实施方式下的点云数据中各点法向量的计算原理。图4显示了本实施例提取的均压环的点云数据。图5显示了本实施例生成的圆环的横向轮廓圆。图6显示了本实施例生成的圆环的纵向轮廓圆。图7综合显示了图5和图6与从图4分割出来的圆环点云数据。图8综合显示了本实施例创建的均压环的圆环的模型与从图4分割出来的圆环点云数据。图9显示了从图4分割出来的圆柱形连接件的点云数据。图10显示了基于图9得到的圆柱形连接件的三维模型。图11显示了基于图8和图10得到的均压环三维模型。
如图1所示，该实施方式下的基于点云数据对变电站均压环进行建模的方法可以通过激光三维扫描仪、计算机及其上运行的软件实现，包括步骤：
步骤110：采用多次扫描的方式采集变电站均压环的点云数据，所述点云数据至少包含三维坐标数据。其中，点云数据还可以包含颜色信息和/或反射强度信息。
本实施例中，首先勘察现场，结合变电站内相关安全运行规程，在保证安全的前提下，确定扫描对象并规划扫描路线；然后利用激光雷达扫描仪分扫描站点采集变电站均压环点云数据，采集时需要布设球形标靶，主要作用是为后期数据处理提供空间标识，便于数据拼接。变电站均压环的实景图如图2所示。
步骤120：将多次扫描获得的变电站均压环的点云数据进行拼接，以实现点云数据所包含的三维坐标数据的归一化。
本实施例中，依据扫描时布设的球形标靶，利用球形标靶的空间三维坐标实现不同扫描站点的空间坐标对齐，达到不同扫描站点的点云数据坐标归一化的目的，从而实现点云数据的拼接，得到完整的均压环点云数据。
步骤130：对点云数据进行消噪处理。
本实施例中，采用“自动消噪-手动消噪-自动消噪”依次更替循环的方式对点云数据进行消噪处理。其中，循环的次数至少为一次。具体来说，首先，采用自动消噪算法将大部分噪点(主要是空气中细小颗粒形成的噪点)消除；其次，在自动消噪的基础上进行手动消噪，手动消噪对象包含地面、围墙、建筑、其他设备、人物等一切无关点云以及未消除干净的空气噪点；最后，对手动消噪后的噪点进行再次自动消噪，通常来说手动消噪后会将大部分噪点消除，但是仍会残留部分细小孤立噪点，这部分噪点是由于初次自动消噪残留或者由于手动消噪时对噪点簇进行消除时残留导致，通过再次自动消噪可以极大地减少这部分噪点，实现消噪效果的最优。
步骤140：对消噪后的点云数据进行抽稀。
本实施例中，该步骤具体包括：对于任意一区域内的点云数据，计算各个点的法向量；寻找临近区域内与计算得到的法向量相似的点以及法向量突变的点，其中将法向量相似的点作为待删减点，将法向量突变的点作为保留点；然后根据选定的比例对法向量相似的点进行删减。其中，对于任意一区域内点云中的任意一点Pk，其法向量Nk计算公式为：
其中l为以Pk为顶点的三角形个数，αi为第i个三角形在顶点Pk处的相对角，Vi为第i个三角形的法向量。图3显示了顶点Pk和其周围的五个点A1-A5形成的五个三角形，该五个三角形分别对应的相对角为α1-α5，相应的法向量为V1-V5，顶点Pk的法向量为Nk。上述比例依据采集到的点云精度进行合理选择。上述判断法向量相似以及法向量突变的方法为：计算两个法向量间的夹角，若该夹角小于等于设定的阈值，则判断为法向量相似；若该夹角大于设定的阈值，则判断为法向量突变。其中，任意两个法向量间的夹角计算方法如下：
通过上述步骤110～步骤140，实现了建模对象均压环的点云数据提取，提取结果如图4所示。
步骤150：根据点云数据的曲率信息和结构特征将均压环的点云数据分割为圆环点云数据和连接件点云数据。
本实施例中，均压环的点云数据分割通过手动截取实现，其中，连接件的点云如图9所示。
步骤160：基于分割后的圆环点云数据建立至少两个圆环的模型，基于分割后的连接件点云数据建立连接件模型。
本实施例中，建立各圆环的模型的步骤包括：
步骤1601：基于圆环的点云数据的高程信息建立K个(K＝1,2,…,n)圆环的模型，例如从上往下将圆环的点云数据分为圆环1，圆环2，...，圆环n以建立n个圆环的模型。本实施例中圆环个数n依据均压环类型确定为2。
步骤1602：基于圆环的点云数据，确定均压环顶端平面及平面法向量，其方法是：
依据任意不共线的三点确定一个平面的原理，在均压环顶端圆周上提取任意三点p1(x1,y1,z1)、p2(x2,y2,z2)、p3(x3,y3,z3)，依据这三点确定均压环顶端平面和平面法向量，具体来说：
根据提取的三点计算向量 平面法向量垂直于这两个向量，因此平面法向量为：
a＝(y2-y1)*(z3-z1)-(y3-y1)*(z2-z1)，
b＝(z2-z1)*(x3-x1)-(z3-z1)*(x2-x1)，
c＝(x2-x1)*(y3-y1)-(x3-x1)*(y2-y1)，
其中：i、j、k分别代表空间直角坐标系中X、Y、Z方向的单位向量。
则均压环顶端平面方程为：a(x-x1)+b(y-y1)+c(z-z1)＝0。
步骤1603：以均压环顶端平面为坐标系XOY平面，法向量为Z轴，建立空间直角坐标系；
步骤1604：在上述空间直角坐标系下，提取各圆环的点云切片，该各圆环的点云切片均包括圆环横向点云切片和圆环纵向点云切片；其中，提取各圆环的点云切片的方法包括以下步骤：
以XOY平面为对称面，分别提取圆环1和圆环2平行于XOY平面的点云数据，生成XOY面的点云切片，即圆环横向点云切片；
以XOZ平面为对称面，分别提取圆环1和圆环2平行于XOZ平面的点云数据，生成XOZ面的点云切片，即圆环纵向点云切片。
步骤1605：根据上述圆环横向点云切片生成圆环1和圆环2的横向轮廓圆，其中圆环1的横向轮廓圆如图5和图7所示，并提取圆环1和圆环2的外圆半径R与圆心O(x,y,z)；根据上述圆环纵向点云切片生成圆环1和圆环2的纵向轮廓圆，其中圆环1的纵向轮廓圆如图6和图7所示，并提取圆环1和圆环2的截面半径r；
步骤1606：建立均压环的圆环1和圆环2的模型，其方法包括：以O(x,y,z)为圆心、R为半径创建截面半径为r的圆环，其中圆环1的模型如图8所示。
本实施例中，在建立连接件模型中，连接件为圆柱形连接件，采用几何参数法建立圆柱形连接件的模型，包括以下步骤：
首先，依据如图9所示的连接部位点云，提取两端截面圆，分别提取两圆圆心O1(x4,y4,z4)、O2(x5,y5,z5)以及半径r1、r2；计算连接长度l，计算公式为：
同时，计算连接部位平均半径ra：
最后，以O1(x4,y4,z4)为圆心，ra为半径创建圆特征，并以为方向，l为长度构建圆柱特征，得到圆柱形连接件的模型，如图10所示。
步骤170：将圆环1和圆环2与各连接件拼接在一起，以得到完整的均压环模型。
本实施例中，该步骤具体包括：利用点云数据构建的模型具有相同的空间坐标，可利用空间位置关系进行不同模型坐标的统一化，实现上述分块构建的圆环和连接件的三维模型拼接，得到完整均压环三维实体模型，如图11所示。
利用上述方法构建均压环三维实体模型具有建模效率高、模型精度高等优点，而且可以参考实际物体的规格尺寸对所建模型进行参数调整，具有可更改等优势，是一项值得推广应用的均压环类模型高效率建模方法。

Claims (8)

1.一种基于点云数据对变电站均压环进行建模的方法，所述均压环包括至少两个圆环，其特征在于，包括步骤：
(1)采用多次扫描的方式采集变电站均压环的点云数据，所述点云数据至少包含三维坐标数据；
(2)将多次扫描获得的变电站均压环的点云数据进行拼接，以实现点云数据所包含的三维坐标数据的归一化；
(3)对点云数据进行消噪处理；
(4)对消噪后的点云数据进行抽稀；
(5)根据点云数据的曲率信息和结构特征将均压环的点云数据分割为圆环点云数据和连接件点云数据；
(6)基于分割后的圆环点云数据建立至少两个圆环的模型，基于分割后的连接件点云数据建立连接件模型；
(7)将各圆环与连接件拼接在一起，以得到完整的均压环模型。
2.如权利要求1所述的基于点云数据对变电站均压环进行建模的方法，其特征在于，在所述步骤(3)中，采用“自动消噪-手动消噪-自动消噪”依次更替循环的方式对点云数据进行消噪处理。
3.如权利要求2所述的基于点云数据对变电站均压环进行建模的方法，其特征在于，循环的次数至少为一次。
4.如权利要求1所述的基于点云数据对变电站均压环进行建模的方法，其特征在于，所述点云数据还包含颜色信息和反射强度信息的至少其中之一。
5.如权利要求1-4中任意一项所述的基于点云数据对变电站均压环进行建模的方法，其特征在于，所述步骤(4)包括：
对于任意一区域内的点云数据，计算各个点的法向量；
寻找临近区域内与计算得到的法向量相似的点以及法向量突变的点，其中将法向量相似的点作为待删减点，将法向量突变的点作为保留点；
然后根据选定的比例对法向量相似的点进行删减。
6.如权利要求5所述的基于点云数据对变电站均压环进行建模的方法，其特征在于，判断法向量相似以及法向量突变的方法为：计算两个法向量间的夹角，若所述夹角小于等于设定的阈值，则判断为法向量相似；若所述夹角大于所述阈值，则判断为法向量突变。
7.如权利要求1所述的基于点云数据对变电站均压环进行建模的方法，其特征在于，在所述步骤(6)中，建立各圆环的模型的步骤包括：
基于圆环的点云数据，确定均压环顶端平面及平面法向量；
以均压环顶端平面为坐标系XOY平面，法向量为Z轴，建立空间直角坐标系；
在所述空间直角坐标系下，提取各圆环的点云切片，所述各圆环的点云切片均包括圆环横向点云切片和圆环纵向点云切片；
根据所述圆环横向点云切片生成各圆环的横向轮廓圆，并提取各圆环的外圆半径R与圆心O(x,y,z)；根据所述圆环纵向点云切片生成各圆环的纵向轮廓圆，并提取各圆环的截面半径r；
建立均压环的各圆环的模型。
8.如权利要求7所述的基于点云数据对变电站均压环进行建模的方法，其特征在于，在所述步骤(6)中，所述连接件为圆柱形连接件，采用几何参数法建立圆柱形连接件的模型。
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