CN112102490B - 一种用于变电站三维模型的建模方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于变电站三维模型的建模方法，属于建模方法领域，本发明公开的一种用于变电站三维模型的建模方法，包括以下步骤；步骤S00：根据变电站场地大小，建立包含变电站场地的最小矩形；步骤S10：采用无人机沿着最小矩形进行矩阵式飞行，利用无人机倾斜摄影对变电站进行高清图像的采集；步骤S20：根据采集的高清图像，通过倾斜摄影建模软件建立三维模型；步骤S30：以最小矩形建立平面坐标系，确定变电站中各设备在平面坐标系中的具体坐标，并依据坐标对应标注在三维模型在最小矩形中投影的对应位置；步骤S40：建立变电站设备标准模型库，通过识别变电站设备将其替换为标准模型库中的三维模型，并进行模型细化处理。

Description

一种用于变电站三维模型的建模方法
技术领域
本发明涉及建模方法领域，尤其涉及一种用于变电站三维模型的建模方法。
背景技术
随着计算机技术的发展，基于虚拟现实的场景建模技术成为当前研究的重点，其中，三维虚拟模型由于能逼真的显示真实场景从而得到了广泛的关注。三维建模技术旨在根据用户对于更复杂且更真实的行为进行分析模拟的需求，建筑模型介于平面图纸与实际立体空间之间，是一种三维的立体模式，可以直观地体现设计意图，能准确反映建筑物三维空间轮廓信息，可以实现大范围三维城市场景建模，已逐渐成为数字城市领域建筑物精细建模的主要技术方法之一。当前，随着变电站的复杂程度以及自动化程度越来越高，对变电站的设备管理性显得尤为重要。对于变电站的设备管理，传统方法主要是基于Web数据库管理系统，即通过数据显示的方式实时获取变电站中各个电力设备的实际运行情况，如，变电站中的某一电力设备出现故障时，在计算机上对应该电力设备在计算机上的图形符号显示故障提示。虽然该种方法能得到是哪一个电力设备出现了故障，但是，却无法得知该电力设备的实际位置和类型。因此，在技术人员对该电力设备进行检修时，需要逐一的排查变电站中的各个电力设备，如此，会浪费技术人员的大量时间导致电力设备的检修效率较低。
现有的建模方法要不就是建模效率低，需要花费大量的时间和精力来建模，要不就是建模精度不高，无法满足模型的使用需求。
发明内容
为了克服现有技术的缺陷，本发明所要解决的技术问题在于提出一种用于变电站三维模型的建模方法，可以实现快速高精度的建模。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
本发明提供的一种用于变电站三维模型的建模方法，包括以下步骤；步骤S00：根据变电站场地大小，建立包含变电站场地的最小矩形；步骤S10：采用无人机沿着最小矩形进行矩阵式飞行，利用无人机倾斜摄影对变电站进行高清图像的采集；步骤S20：根据采集的高清图像，通过倾斜摄影建模软件建立三维模型；步骤S30：以最小矩形建立平面坐标系，确定变电站中各设备在平面坐标系中的具体坐标，并依据坐标对应标注在三维模型在最小矩形中投影的对应位置；步骤S40：建立变电站设备标准模型库，通过识别变电站设备将其替换为标准模型库中的三维模型，并进行模型细化处理。
本发明优选地技术方案在于，在步骤S10中，确定变电站的最高高度，无人机飞行在变电站最高高度的位置，确定最小立方体区域。
本发明优选地技术方案在于，在步骤S40中，进行模型细化处理时，采用移动机器人朝上倾斜摄像，以天空为背景，采集变电站倒置高清图像，通过倾斜摄影建模软件建立倒置的三维模型，选取该倒置的三维模型中连接电缆线部分，将其与标准模型库中设备相连接。
本发明优选地技术方案在于，在步骤S40中，建立变电站设备标准模型库时，通过三维扫面仪选取变电站的单个设备进行扫描，初步建立设备的标准模型，通过人员细化调整模型以获得最终的标准模型库。
本发明优选地技术方案在于，在步骤S40中，替换为标准模型库中的三维模型时，通过倾斜摄影建模软件建立三维模型，识别对应设备在坐标系中的坐标，在替换时将对应的标准模型库中设备替换至对应坐标即可。
本发明优选地技术方案在于，在步骤S20中，在部分区域无法通过倾斜摄影建模软件建立三维模型时，选取包括该区域的最小矩形框，根据该最小矩形框的尺寸，并确定其所在坐标，控制无人机进行二次倾斜摄影。
本发明优选地技术方案在于，在步骤S40中，建立变电站设备标准模型库时，标注设备模型上的连接电缆线的连接点，在获取倒置的三维模型中连接电缆线部分时，将其与标准模型库中设备标注的连接点相连接。
本发明的有益效果为：
本发明提供的一种用于变电站三维模型的建模方法，包括以下步骤；步骤S00：根据变电站场地大小，建立包含变电站场地的最小矩形；步骤S10：采用无人机沿着最小矩形进行矩阵式飞行，利用无人机倾斜摄影对变电站进行高清图像的采集；步骤S20：根据采集的高清图像，通过倾斜摄影建模软件建立三维模型；步骤S30：以最小矩形建立平面坐标系，确定变电站中各设备在平面坐标系中的具体坐标，并依据坐标对应标注在三维模型在最小矩形中投影的对应位置；步骤S40：建立变电站设备标准模型库，通过识别变电站设备将其替换为标准模型库中的三维模型，并进行模型细化处理。倾斜摄影可以实现快速建模，同时利用标准模型库可以对模型细化，保证建模精度。
附图说明
图1是本发明具体实施方式中提供的用于变电站三维模型的建模方法流程示意图；
具体实施方式
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
如图1所示，本实施例提供一种用于变电站三维模型的建模方法，包括以下步骤；步骤S00：根据变电站场地大小，建立包含变电站场地的最小矩形；从而确定建模的最小范围，从而保证建模的工作量较低，提高建模效率。在确定最小矩形时，利用无人机在高空拍摄图片来确定。步骤S10：采用无人机沿着最小矩形进行矩阵式飞行，选取最小矩形较短的一条边，同时根据无人机的飞行高度，确定无人机单趟最大的拍摄宽度，根据最大的拍摄宽度同时设定一定的重叠宽度，计算出沿最小矩形较短的一条边需要飞行的趟次。同时利用趟次重新计算重叠宽度，是的相邻两趟的重叠宽度都相同。利用无人机倾斜摄影对变电站进行高清图像的采集；无人机通过安装5个摄像头来完成图像采集。步骤S20：根据采集的高清图像，通过倾斜摄影建模软件建立三维模型；利用目前较为成熟的倾斜摄影建模技术，可以初步完成变电站模型的建立，同时建模效率高。步骤S30：以最小矩形建立平面坐标系，确定变电站中各设备在平面坐标系中的具体坐标，并依据坐标对应标注在三维模型在最小矩形中投影的对应位置；方便后续利用坐标对每个设备模型进行操作。步骤S40：建立变电站设备标准模型库，通过识别变电站设备将其替换为标准模型库中的三维模型，并进行模型细化处理。通过事先建立精细化的标准模型库，在建立粗略的模型之后，通过识别其是何种设备，直接替换为标准的模型库即可，从而保证模型的精度。
优选的，在步骤S10中，确定变电站的最高高度，无人机飞行在变电站最高高度的位置，确定最小立方体区域。无人机控制在尽可能低的位置，可以保证拍摄的图片尽可能清晰，保证建模的效果最佳。
优选的，在步骤S40中，进行模型细化处理时，采用移动机器人朝上倾斜摄像，以天空为背景，天空背景较为单一，在后期图片处理时可以保证建立的模型更加准确，尤其是一些连接电缆线，在以地面作为背景时不易区分识别。采集变电站倒置高清图像，通过倾斜摄影建模软件建立倒置的三维模型，采用该建模方式可以方便采集建立变电站复杂的连接电缆线模型，选取该倒置的三维模型中连接电缆线部分，将其与标准模型库中设备相连接。从而可以快速精确的完成整个变电站模型的建立。
为了提高标准模型库的建立效率，在步骤S40中，建立变电站设备标准模型库时，通过三维扫面仪选取变电站的单个设备进行扫描，初步建立设备的标准模型，通过人员细化调整模型以获得最终的标准模型库。通过对一些通用型设备建立标准模型，一个变电站可能用到多个的设备模型，只需要建立一次就可以重复使用，有些特殊的模型，可在倾斜摄影建模之后，若精度达不到要求，怎通过扫描仪进一步添加。进一步地，建立变电站设备标准模型库时，标注设备模型上的连接电缆线的连接点，在获取倒置的三维模型中连接电缆线部分时，将其与标准模型库中设备标注的连接点相连接。针对不同的模型可以标注其输入连接点、输出连接点以及控制端连接点等，从而在替换模型之后，只需要根据连接点的位置就可以方便的将连接电缆线的模型与其连接在一起，从而方便组装连接整个模型。
优选的，在步骤S40中，替换为标准模型库中的三维模型时，通过倾斜摄影建模软件建立三维模型，识别对应设备在坐标系中的坐标，在替换时将对应的标准模型库中设备替换至对应坐标即可。通过坐标的标注，可以方便的将标准模型库的模型调出安放到准确的位置。
优选的，在步骤S20中，在部分区域无法通过倾斜摄影建模软件建立三维模型时，选取包括该区域的最小矩形框，根据该最小矩形框的尺寸，并确定其所在坐标，控制无人机进行二次倾斜摄影。对于一些较为复杂的区域，初次采集图像若无法很好的完成建模，可以通过二次建模来完成，通过选取矩形区域可以方便准确的与整体模型相结合。
本发明是通过优选实施例进行描述的，本领域技术人员知悉，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以对这些特征和实施例进行各种改变或等效替换。本发明不受此处所公开的具体实施例的限制，其他落入本申请的权利要求内的实施例都属于本发明保护的范围。

Claims (7)

1.一种用于变电站三维模型的建模方法，其特征在于：
包括以下步骤；步骤S00：根据变电站场地大小，建立包含变电站场地的最小矩形；
步骤S10：采用无人机沿着最小矩形进行矩阵式飞行，选取最小矩形较短的一条边，同时根据无人机的飞行高度，确定无人机单趟最大的拍摄宽度，根据最大的拍摄宽度同时设定一定的重叠宽度，计算出沿最小矩形较短的一条边需要飞行的趟次，同时利用趟次重新计算重叠宽度，使得相邻两趟的重叠宽度都相同，利用无人机倾斜摄影对变电站进行高清图像的采集；
步骤S20：根据采集的高清图像，通过倾斜摄影建模软件建立三维模型；
步骤S30：以最小矩形建立平面坐标系，确定变电站中各设备在平面坐标系中的具体坐标，并依据坐标对应标注在三维模型在最小矩形中投影的对应位置；
步骤S40：建立变电站设备标准模型库，通过识别变电站设备将其替换为标准模型库中的三维模型，并进行模型细化处理。
2.根据权利要求1所述的用于变电站三维模型的建模方法，其特征在于：
在步骤S10中，确定变电站的最高高度，无人机飞行在变电站最高高度的位置，确定最小立方体区域。
3.根据权利要求1所述的用于变电站三维模型的建模方法，其特征在于：
在步骤S40中，进行模型细化处理时，采用移动机器人朝上倾斜摄像，以天空为背景，采集变电站倒置高清图像，通过倾斜摄影建模软件建立倒置的三维模型，选取该倒置的三维模型中连接电缆线部分，将其与标准模型库中设备相连接。
4.根据权利要求3所述的用于变电站三维模型的建模方法，其特征在于：
在步骤S40中，建立变电站设备标准模型库时，通过三维扫面仪选取变电站的单个设备进行扫描，初步建立设备的标准模型，通过人员细化调整模型以获得最终的标准模型库。
5.根据权利要求1所述的用于变电站三维模型的建模方法，其特征在于：
在步骤S40中，替换为标准模型库中的三维模型时，通过倾斜摄影建模软件建立三维模型，识别对应设备在坐标系中的坐标，在替换时将对应的标准模型库中设备替换至对应坐标即可。
6.根据权利要求1所述的用于变电站三维模型的建模方法，其特征在于：
在步骤S20中，在部分区域无法通过倾斜摄影建模软件建立三维模型时，选取包括该区域的最小矩形框，根据该最小矩形框的尺寸，并确定其所在坐标，控制无人机进行二次倾斜摄影。
7.根据权利要求4所述的用于变电站三维模型的建模方法，其特征在于：
在步骤S40中，建立变电站设备标准模型库时，标注设备模型上的连接电缆线的连接点，在获取倒置的三维模型中连接电缆线部分时，将其与标准模型库中设备标注的连接点相连接。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113706691A (zh) * 2021-08-24 2021-11-26 广东电网有限责任公司 变电站的三维建模方法和装置
CN116824078A (zh) * 2023-06-27 2023-09-29 重庆数字城市科技有限公司 一种基于三维模型的市政设施部件展示方法和平台

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106709999A (zh) * 2016-12-30 2017-05-24 春兴新能源电力（苏州）有限公司 基于无人机的电站现场勘测方法
CN109102566A (zh) * 2018-08-29 2018-12-28 郑州祥和电力设计有限公司 一种变电站的室内外实景重建方法及其装置
WO2020001464A1 (zh) * 2018-06-26 2020-01-02 全球能源互联网研究院有限公司 模型展现方法及装置、模型提供方法及装置、终端、服务器、系统及存储介质
CN111597666A (zh) * 2020-05-20 2020-08-28 佛山电力设计院有限公司 一种将bim应用到变电站建设过程的方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106709999A (zh) * 2016-12-30 2017-05-24 春兴新能源电力（苏州）有限公司 基于无人机的电站现场勘测方法
WO2020001464A1 (zh) * 2018-06-26 2020-01-02 全球能源互联网研究院有限公司 模型展现方法及装置、模型提供方法及装置、终端、服务器、系统及存储介质
CN109102566A (zh) * 2018-08-29 2018-12-28 郑州祥和电力设计有限公司 一种变电站的室内外实景重建方法及其装置
CN111597666A (zh) * 2020-05-20 2020-08-28 佛山电力设计院有限公司 一种将bim应用到变电站建设过程的方法

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