CN113378258A - 一种长输管道三维设计方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种长输管道三维设计方法，包括：步骤S1，将勘察、测量提供的数据进行处理，导入三维设计平台中形成三维地质模型和三维地形模型；步骤S2，线路专业在所述三维地质模型和三维地形模型的基础上进行平面选线和纵断面设计，形成设计成果和三维管道模型，将设计成果和三维管道模型发布给下游专业开展专业设计；步骤S3，下游专业完成各专业设计后，形成本专业的设计成果和专业模型，将设计数据回流到三维设计平台中进行补充；步骤S4，下游专业的所有专业模型在三维设计平台中进行融合，形成总模型。其不仅具有可视化的效果且设计效率高。
Description
技术领域
本发明涉及长输管道设计技术领域，具体为一种长输管道三维设计方法。
背景技术
长输管道的设计软件目前是基于CAD的二维设计平台，融合了网络、数据库、软件工程等技术开发的二维设计软件，采用了AutoCAD+SQL Server+ ObjectARX以及Microsoft的.Net开发环境的技术路线，以长输管道为对象进行设计开发。设计成果为DWG格式的二维图纸、Excel数据表等。
当前的长输管道设计软件和计算机系统软硬件主要以支持二维平面地图数据为主，不能兼容航测、倾斜摄影模型等三维实景数据用于设计。无法利用该平台自动生成三维管道模型和三维地质模型等，不具备三维设计的功能。而且业务扩展，系统功能不足，系统和数据覆盖范围有限，不能充分表达立体环境下的实景信息模型，与站场的三维模型无法做到集成。不能满足数字化交付的要求。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能够提高设计效率、可视化，且能够实现各个专业在统一设计平台进行设计的长输管道设计方法以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种长输管道三维设计方法，包括：步骤S1，将勘察、测量提供的数据进行处理，导入三维设计平台中形成三维地质模型和三维地形模型；步骤S2，线路专业在所述三维地质模型和三维地形模型的基础上进行平面选线和纵断面设计，形成设计成果和三维管道模型，将设计成果和三维管道模型发布给下游通信、水保等专业开展专业设计；步骤S3，下游专业完成各专业设计后，形成本专业的设计成果和专业模型，将设计数据回流到三维设计平台中进行补充；步骤S4，下游专业的所有专业模型在三维设计平台中进行融合，形成总模型。
优选的，所述步骤S1包括：通过无人机搭配中画幅相机沿线路路由进行拍摄，得到高清影像数据和高程、地理坐标数据，通过对这些数据进行空间三维计算，得到三维实景模型；然后从三维实景模型中，提取高程相关的元素和数据，形成三维地形模型；通过对钻孔数据进行采集，分析，得到地质层的分层要素、地质类型、地层深度、土质系数、洪水参数、土壤类型多种参数，通过计算形成三维地质模型。
优选的，所述步骤S2包括：将三维实景模型参考进三维地形模型中；
在三维地形模型中选择线路；根据选取的线路，生成相应的纵断面模型；
在纵断面模型中设置变坡点、穿越线。
优选的，所述步骤3包括：提取数据库中的设计数据到三维设计平台进行补充；从数据库中提取的数据包括：通信专业数据、水保专业数据、地质数据；通信专业数据包括光缆铺设、手孔、穿跨越、标石、警示牌的位置数据、标识和模型数据；水保专业数据包括截水墙、挡土墙、河流护岸以及其他非典型的构筑物的标识、位置和模型数据；地质数据包括钻孔数据、地质桩基础数据、土壤类型数据、洪水位数据等。
优选的，所述设计成果包括：三维模型、成果文件、属性数据。
优选的，所述三维设计平台设有GIS集成接口，通过GIS集成接口与GIS 平台进行信息交互，加载三维实景模型。
与现有技术相比，本发明的有益效果：
本发明采用了实景三维地图建模技术和三维模型的处理引擎，能有效兼容航测、倾斜摄影等多种类型的测量数据，基于实景三维地图能够实现长输管道的三维正向设计。
实景三维地图建模技术所创建的实景建模数据可以应用到长输管线项目建设的领域里。利用其采集的现场数据生成地形数据，因为是带有高程信息以及空间地理位置信息，帮助设计人员分析/掌握现有条件，在真实环境中展示项目，轻松传达设计意图，并且更快获得利益相关方的认可，由于其数据采集以及模型生成快速简单的技术特点，项目管理人员可以以低采集成本和高频率采集的方式快速获取现场实际情况，做到更好的风险管理。
利用实景三维地图，通过实景模型可以生成矢量化模型，结合参数化工程模型创建技术，实现从三维设计到二维成果输出的正向设计过程应用。同时利用数字化工程模型信息可扩展的的特点，将采集的管道焊缝、构件等的 GPS坐标信息批量精准导入，用于后期的可视化管线运营得到的也是三维的设计成果。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术工作人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明提供一种技术方案：
一种长输管道三维设计方法，包括：步骤S1，将勘察、测量提供的数据进行处理，导入三维设计平台中形成三维地形模型；具体的，通过无人机搭配中画幅相机沿线路路由进行拍摄，得到高清影像数据和高程、地理坐标数据，通过对这些数据进行空间三维计算，得到三维实景模型；然后从三维实景模型中，提取高程相关的元素和数据，形成三维地形模型；
步骤S2，线路专业在所述三维地质模型和三维地形模型的基础上进行平面选线和纵断面设计，形成设计成果和三维管道模型，将设计成果和三维管道模型发布给下游通信、水工等专业开展专业设计；在本步骤中，首先将倾斜摄影数据通过处理形成三维实景模型参考进三维地形模型中，形成三维真实地形模型；在三维真实地形模型中选择线路；根据选取的线路，生成相应的纵断面模型；在纵断面模型中按照预先设置的规范和参数选择不同里程的边坡点及穿越线数据，三维设计平台会实时动态的计算当前埋深点的参数，并在平面和叠加模型空间中实时显示，帮助设计人员直观的理解当前确定的埋深位置。
步骤S3，下游专业完成各专业设计后，形成本专业的设计成果和专业模型，将设计数据回流到三维设计平台中进行补充；其中，所述设计成果包括：三维模型、成果文件、属性数据。其中三维模型包括三维地形模型和三维管道模型；成果文件包括但不限于线路平纵合成图、钢管用量明细表、冷弯弯管明细表、热煨弯管明细表、附属工程量表等；属性数据包括但不限于管道的里程、弯管计算角度、弯管壁厚、弯管曲线长、弯管方位等。具体的，提取数据库中的设计数据到三维设计平台进行补充；从数据库中提取的数据包括：通信专业数据、水保专业数据；通信专业数据包括光缆铺设、手孔、穿跨越、标石、警示牌的位置数据、标识和模型数据；水保专业数据包括截水墙、挡土墙、河流护岸以及其他非典型的构筑物的标识、位置和模型数据等；地质数据包括：钻孔数据、地质桩基础数据、土壤类型数据、洪水位数据等。
各专业的设计数据通过数据库保存，在设计过程中能自动提取和传递。设计完成后可自动生成所需要的数据移交模版，与文档资料、三维模型关联后，无缝移交给数字化交付平台，为长输管道全生命周期管理提供完备的原始数据。
步骤S4，下游专业的所有专业模型在三维设计平台中进行融合，形成涵盖多个专业的总模型。
优选的，所述三维设计平台设有GIS集成接口，通过GIS集成接口与GIS 平台进行信息交互，加载三维实景模型。在GIS平台中浏览设计效果，根据管道走向与其周边环境、敏感点信息等进行检查，及时避开高后果区，提高设计质量。还能结合三维实景模型、地质勘探数据，在GIS平台中将长输线路的路由、经过地段的地层模型和光缆的铺设位置等在三维地图上直观展示，自动生成管线漫游三维动画。
在三维设计平台设计工作中各类统计、标注工作由系统代替人工自动完成。通过在三维设计平台中设定约束条件对不合理的设计进行自动判断和提醒；线路采取连续性设计，平面中线调整后，相关的设计数据能根据调整自动实时更新；设计过程中，能根据线路情况为设计人员提供决策辅助；简化建模过程，通过与数据表格进行关联，自动在系统中生成所需要的构筑物模型；出图出料格式根据实际需要选择性设定后，可自动对线路进行切割、分幅，并产生相应的工程量表。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术工作人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的仅为本发明的优选例，并不用来限制本发明，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (6)
1.一种长输管道三维设计方法，其特征在于，包括：
步骤S1，将勘察、测量提供的数据进行处理，导入三维设计平台中形成三维地形模型；
步骤S2，线路专业在三维地形模型的基础上进行平面选线和纵断面设计，形成设计成果和三维管道模型，将设计成果和三维管道模型发布给下游专业开展专业设计；
步骤S3，下游专业完成各专业设计后，形成本专业的设计成果和专业模型，将设计数据回流到三维设计平台中进行补充；
步骤S4，下游专业的所有专业模型在三维设计平台中进行融合，形成总模型。
2.根据权利要求1所述的一种长输管道三维设计方法，其特征在于，所述步骤S1包括：
通过无人机搭配中画幅相机沿线路路由进行拍摄，得到高清影像数据和高程、地理坐标数据，通过对这些数据进行空间三维计算，得到三维实景模型；然后从三维实景模型中，提取高程相关的元素和数据，形成三维地形模型。
3.根据权利要求1所述的一种长输管道三维设计方法，其特征在于，所述步骤S2包括：
将三维实景模型参考进三维地形模型中；
在三维地形模型中选择线路；
根据选取的线路，生成相应的纵断面模型；
在纵断面模型中设置变坡点、穿越线。
4.根据权利要求1所述的一种长输管道三维设计方法，其特征在于，所述步骤3包括：
提取数据库中的设计数据到三维设计平台进行补充；
从数据库中提取的数据包括：通信专业数据、水保专业数据、地质数据；
通信专业数据包括光缆铺设、手孔、穿跨越、标石、警示牌的位置数据、标识和模型数据；
水保专业数据包括截水墙、挡土墙、河流护岸以及其他非典型的构筑物的标识、位置和模型数据。
地质数据包括：钻孔数据、地质桩基础数据、土壤类型数据、洪水位数据等。
5.根据权利要求1所述的一种长输管道三维设计方法，其特征在于，所述设计成果包括：三维模型、成果文件、属性数据。
6.根据权利要求1所述的一种长输管道三维设计方法，其特征在于，所述三维设计平台设有GIS集成接口，通过GIS集成接口与GIS平台进行信息交互，加载三维实景模型。
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