CN114662249A - 管网模型的建立方法及建立装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种管网模型的建立方法及建立装置，属于建模技术领域。所述管网模型的建立方法包括：从管网文件中读取管网信息；以及根据所述管网信息，搭建第一管网三维模型。通过上述技术方案，可以基于管网文件自动完成管网三维模型搭建，能够有效减少人工工作量，降低建模周期，并且通过这种方式搭建的管网三维模型具有造价低和准确度高的优点。

Description

管网模型的建立方法及建立装置

技术领域

本发明涉及建模技术领域，具体地涉及一种管网模型的建立方法及建立装置。

背景技术

随着石化装置巨型化的发展趋势，其对管线数量的需求也在迅速增加，管网系统结构也随之变得复杂。尤其是地下管网由于深埋在地下，不易探测，使得管网突发事故时难以掌握具体情况，以致造成二次多发事故。

管网场景的三维虚拟展示模型能够提高管线的立体感和真实感，有利于全面且真实的反应地上和地下管网纵横交错、上下起伏的空间关系。现阶段的地下管线三维建模主要是将各个管线普查数据作为其三维建模基础，管线普查数据通常是由多个管线段以及管点构成，具有对象多和数据信息量大等特性。

由于三维立体模型对于细节质量和精细度的需求标准相对较高，现阶段的三维建模技术虽然能够达到标准需求，但是存在建模周期长，造价高和效率低等多种缺陷，因此，如何快速搭建管网三维模型以实现管网数据的三维可视化成为了目前急需解决的问题。

发明内容

本发明实施例的目的是提供一种管网模型的建立方法及建立装置，用于解决上述技术问题中的一者或多者。

为了实现上述目的，本发明实施例提供一种管网模型的建立方法，所述方法包括：从管网文件中读取管网信息；以及根据所述管网信息，搭建第一管网三维模型。

可选的，所述管网文件的格式为dgn格式。

可选的，所述管网信息包括以下一者或多者：管线名称、管线起始点坐标值、管径、管线拐点坐标、转弯半径、各管线之间的相邻信息和相交信息管线功能、管线内部物质和流向。

可选的，所述方法还包括：接收用户指令；以及根据所述用户指令对所述第一管网三维模型执行编辑操作，所述编辑操作包括以下一者或多者：创建、修改、删除和移动。

可选的，所述根据用户指令对所述第一管网三维模型执行编辑操作包括：根据所述用户指令，通过调整所述管网所在三维空间中的空间锚点的位置或所述空间锚点的三维坐标以实现对所述第一管网三维模型中的管线的编辑。

可选的，所述方法还包括：获取所述第一管网三维模型的管线内部流动的物质；以及根据预先设定的所述管线内部流动的物质的参数，对所述管线内部流动的物质进行可视化显示，其中，所述参数包括粒子的位置、规模和朝向。

可选的，所述方法还包括：获取根据管网图像和/或管网图纸建立的第二管网三维模型；以及根据所述第二管网三维模型，对所述第一管网三维模型进行修正，以获得修正后的管网三维模型。

相应的，本发明实施例还提供一种管网模型的建立装置，所述建立装置包括：读取模块，用于从管网文件中读取管网信息；以及第一建模模块，用于根据所述管网信息搭建第一管网三维模型。

可选的，所述管网文件的格式为dgn格式。

可选的，所述管网信息包括以下一者或多者：管线名称、管线起始点坐标值、管径、管线拐点坐标、转弯半径、各管线之间的相邻信息和相交信息管线功能、管线内部物质和流向。

可选的，所述建立装置还包括：接收模块，用于接收用户指令；以及编辑模块，用于根据所述用户指令对所述第一管网三维模型执行编辑操作，所述编辑操作包括以下一者或多者：创建、修改、删除和移动。

可选的，所述编辑模块用于根据所述用户指令对所述第一管网三维模型执行编辑操作包括：根据所述用户指令，通过调整所述管网所在三维空间中的空间锚点的位置或所述空间锚点的三维坐标以实现对所述第一管网三维模型中的管线的编辑。

可选的，所述建立装置还包括：物质获取模块，用于获取所述第一管网三维模型的管线内部流动的物质；以及显示模块，用于根据预先设定的所述管线内部流动的物质的参数，对所述管线内部流动的物质进行可视化显示，其中，所述参数包括粒子的位置、规模和朝向。

可选的，所述建立装置包括：模型获取模块，用于获取根据管网图像和/或管网图纸建立的第二管网三维模型；以及修正模块，根据所述第二管网三维模型，对所述第一管网三维模型进行修正，以获得修正后的管网三维模型。

另一方面，本发明提供一种机器可读存储介质，该机器可读存储介质上存储有指令，该指令用于使得机器执行本申请上述中任一项所述的管网模型的建立方法。

另一方面，本发明提供一种处理器，用于运行程序，其中，所述程序被运行时用于执行本申请上述中任一项所述的管网模型的建立方法。

另一方面，本发明实施例提供一种管网模型的应用方法，所述方法包括：获取基于本申请上述中任一项所述的管网模型建立方法建立的管网模型；以及基于所述管网模型，对所述管网模型对应的管线进行施工、管理、维护和/或检修。

通过上述技术方案，可以基于管网文件自动完成管网三维模型搭建，能够有效减少人工工作量，降低建模周期，并且通过这种方式搭建的管网三维模型具有造价低和准确度高的优点。

本发明实施例的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本发明实施例的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明实施例，但并不构成对本发明实施例的限制。在附图中：

图1是本发明实施例提供的管网模型的建立方法的流程示意图；

图2是本发明实施例提供的管网模型的建立方法的流程示意图；

图3是本发明实施例提供的管网模型的建立方法的流程示意图；

图4是本发明实施例提供的管网模型的建立装置的结构框图；

图5是本发明实施例提供的管网模型的应用方法的流程示意图；

图6是是本发明实施例提供的用于管网模型的管理方法的流程示意图；

图7是本发明实施例提供的用于管网模型的管理系统的结构框图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明实施例的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明实施例，并不用于限制本发明实施例。

本发明实施例中的术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。

实施例一

图1是本发明实施例提供的管网模型的建立方法的流程示意图。如图1所示，本发明该实施例提供的管网模型的建立方法包括步骤S110和S120。

在步骤S110，从管网文件中读取管网信息。

所述管网文件为与所述管网相关的工程文件和电子版图纸文件等，在这种文件中通常会标注有有关管网的参数信息。

以所述管网文件可以为dgn格式的文件为例，解析出dgn文件中管线的起始点坐标值、管线名称及管径等信息，读取出来的信息可以直接应用于模型搭建，也可以将其在其他格式文件中。

所述管网信息包括有关用于构成所述管网的管线的数据，例如所述管网信息具体可以包括以下一者或多者：管线名称、管线起始点坐标值、管径、管线拐点坐标、转弯半径、各管线之间的相邻信息和相交信息管线功能、管线内部物质和流向、管线标高等。或者所述管网信息还可以包括管线的特征点，例如弯头、三通、进口、出口、起点和重点等。或者所述官网信息还可以包括管线附属物，例如阀门种类、消防栓、流量计(水表等)和接线箱等。

其中，根据管网规模和规划过程，所述管网文件可以为一个或者多个。例如，在管网文件为多个的情况下，可以从每个管网文件中获取到单组管网信息，所述单组管网信息的集合即为所述管网的整体信息。

在步骤S120，根据所述管网信息，搭建管网三维模型。

在经过步骤S110获取到管网信息的情况下，就能够确定用于构建管网的各个管线数据信息，将有关所述各个管线的数据信息作为模型搭建的基础信息，即可实现管网三维模型的搭建。

其中，在所述管网文件为多个文件的情况，可以将获取的多个单组管网信息进行拼接以得到管网的整体信息，再基于所述整体信息完成对管网三维模型的搭建。

或者，先基于所述多个单组管网信息中的每一组管网信息搭建成多个部分管网三维模型，再将搭建完成的多个部分管网三维模型进行拼接，以得到完整的管网三维模型。

本发明该实施例提供的方案，提出了一种可以基于管网文件自动完成管网三维模型搭建的方法，能够有效减少人工工作量，降低建模周期，且通过这种方式搭建的管网三维模型具有造价低和准确度高的优点。

通过本发明该实施例提供的方法搭建的管网模型，能够以1:1的比例真实还原实际管网的构造，精确的反映出各个管线之间的空间关系。

实施例二

考虑到相较于实际的管网结构来说，管网文件中的数据可能不是最新数据，因而根据管网文件搭建的管网三维模型与管网文件有偏差。

在此基础上，在搭建的管网三维模型的基础上，本发明该实施例还提供了一种改进的搭建方法，图2是该实施例提供的方法的流程示意图。如图2所示，本发明该实施例提供的方法包括步骤S210至S230。

在步骤S210，获取第一管网搭三维模型。

在步骤S220，接收用户指令。

所述用户指令可以通过任意方式进行接收，例如可以将通过如鼠标、键盘和显示器等外部输入设备输入的信号作为用户指令。

在步骤S230，根据所述用户指令对所述管网三维模型执行编辑操作。

其中，所述编辑操作可以包括以下一者或多者：创建、修改、删除和移动。

所执行的编辑操作具体由所述用户指令确定，所述用户指令包括的信息由用户需求确定。例如，在当前缺少部分管网数据的情况下，用户指令就可以在所述管网三维模型内创建锚点，并在锚点与锚点之间构建一条管线，通过上述操作即可完成对缺失部分管网的弥补。或者在管网参数进行更新了的情况下，可以在已搭建的管网三维模型的基础上，仅依据用户指令对更新部分进行修改和增添，即可快速获得更新后的管网三维模型。

其中，可以直接通过如鼠标和显示器等设备确定编辑锚点的位置，也可以通过用户指令中的三维坐标来确定编辑锚点的位置。

在一些可选实施例中，所述用户指令可以包括对已搭建的管网三维模型的具体编辑内容，或者所述用户指令也可以仅包含有关编辑操作的管网数据。

本发明该实施例提供的管网模型的建立方法，可以快速完成对管网三维模型的调整，以满足用户后期的不同需求。

实施例三

管线可以依据其功能分成多个种类，如有用于保护线缆的管线和用于传递物质的管线等。具体的，管线传递的物质可以包括生活用水、消防用水、自动喷淋用水、污水、排水、供暖物质、中水、雨水和风(包括排风和送风)等。

以管网包括需要传送流动物质的管线为例，为了使得搭建的管网模型能够更加真实的反应实际管网环境，在初步搭建的管网三维模型的基础上，本发明还提供了一种能够显示管线内部的流动物质的三维模型。

具体的，本发明该实施例提供的方法包括：获取管网三维模型的管线内部流动的物质；以及根据预先设定的管网内部流动的物质的参数，对所述管线内部流动的物质进行可视化显示。

管线内部流动的物质可以直接在管网文件中获取，也可以由用户输入的用户指令获取。

其中，所述参数具体可以包括：粒子的位置、规模和朝向等。

针对流动的物质来说，在该物质较为常见的情况下，还可以针对其预先设计粒子效果。

以在所述流动的物质为水为例，可以预先预计的不同粒子效果，用于区分水质，包括可以区分水的浑浊度、温度和杂质的大小等，在此基础上，依据物质的参数选用对应的粒子效果，可以真实的模拟出物质随时间不断运动变化的状态，以使得管网三维模型更加仿真。

此外，在所述管网三维模型中还可以增加碰撞机制和粒子路径算法，使得所述物质的粒子能够按照特定的路径运动。

在一些可选实施例中，还可以将一些有关物质的参数标注在管网三维模型中，例如将各物质在不同的管线中的具体流动方向进行准确标注，以便于用户使用和查询。

本发明该实施例提供的方案，在建立管网三维模型的过程中考虑了管线在实际应用过程中在其内部会有物质流动，因此提出了对流动的物质也进行仿真，以提高管网三维模型仿真的逼真度。

实施例四

图3是本发明该实施例提供的管网模型的建立方法的流程示意图。如图3所示，所述管网模型的建立方法包括步骤S310至S330。

在步骤S310，获取根据管网文件的管网信息搭建的第一管网三维模型。

所述第一管网三维模型的搭建可以采用本发明上述任意实施例提供的方法进行搭建，于此不再赘述。

在步骤S320，获取根据管网图像和/或管网图纸建立的第二管网三维模型。

对于罐区、反应塔和建筑等线条较为简单的模型，可以依据其建筑图纸或者拍摄的照片先确定二维模型，再将所述二维模型转换成三维模型。

其中，将二维模型转换成三维模型可以采用现有的任意方法，例如对于上述线条相对简单的建筑模型来说常用的方法有多边形建模、型建模和放样建模等。

其中，对于较为复杂的模型，可以主要基于现场图片来获取三维模型。用于三维建模的图片最少要包含建模对象的正视图、侧视图和顶视图这三种试图，这样就可以制作出对称性的三维模型。

在建立第二管网三维模型的过程中，还可以接收对已初步建立的第二管网三维模型进行编辑的用户指令，并根据所述用户指令对所述第二管网三维模型进行编辑。其中，编辑的操作可以包括但不限于：拉伸、挤出和渲染等，所述渲染可以包括加材质、加灯光和取角度等，以能够获取到与管网实体具有相同外观效果的管网三维场景。

本发明该实施例所述第二管网三维模型，可以为仅具有管网的三维模型，也可以为管网所处环境的场景三维模型，也可以为具有管网和管网所处场景的三维模型。

在步骤S330，根据所述第二管网三维模型对所述第一管网三维模型进行修正，以获得修正后的管网三维模型。

所述第二管网三维模型对应的管网尺寸等数据与管网实体尺寸等数据更加贴近，而第二管网三维模型的可编辑内容多且对其编辑调整易于操作和实现，因而可以利用所述第二管网三维模型对第一管网三维模型进行修正，可以在不影响第一管网三维模型的可编辑性的情况下，提高第一管网三维模型展示结构的尺寸的精确性。

本发明该实施例提供的方案，以根据管网图像和/或管网图纸建立的第二管网三维模型对快速搭建的第一管网三维模型进行修正，能够有效提升所述第一管网三维模型的真实感，更加准确的展示真实环境。

实施例五

现以一具体实施例来详细解释本发明提供的管网模型的建立方法。

获取多个dgn格式的管网文件，并批量从多个管网文件中读取到关于管网的信息，包括各个管线在管网中的起点坐标、终点坐标和管径等参数，再根据各个管线之间的对应关系(包括相邻和相交，可以依据每个管线的起点坐标和终点坐标自动判定)将其进行焊接，也就是将二维的管网数据转换成了三维模型，完成了第一管网三维模型的自动搭建。

在一些实施例中，可以预先建立管线点模型库，利用参数化建模方法，自动识别管网二维数据中的管线点及附属物类别及位置，将识别出的信息还可以传输至模型库，模型库基于三维空间数据映射索引技术，快速查询到对应三维模型，并进行三维坐标转换，快速载出模型至对应位置，实现第一管网三维模型的自动搭建。

在此基础上，如果部分管网数据有更新或者调整，用户可以通过输入用户指令对搭建的第一管网模型进行调整和补充细化等编辑操作。编辑后的管网三维模型即可进行展示。

其中，用户具体可以通过利用鼠标在虚拟场景中点击加拖拽的方式实现三维空间内的任意两点之间的管线的快速建立，并通过鼠标拖拽管线对应的锚点来改变管线的长度和起始位置。

上述方式利用空间锚点的方式实现在三维空间内的任意两点之间的管线的快速调整。在管线拐点的处理方面，可以在前后管道预留出一个半径的长度，用贝塞尔曲线进行十均分然后画mesh连接。考虑到管线较多时锚点较多且不易编辑，因此可以设置成当两个锚点接近时可以自动吸附成一个锚点，对另一个锚点进行隐藏处理，以简化编辑界面。

进一步地，可以在已建立的第一管网三维模型的基础上基于Particle System粒子系统的管线内部物质流动特效。例如根据管线内部物质的不同，设计不同的粒子效果，区分不同水质，包括区分水的浑浊度、温度，杂质的大小等，真实表现出物质随时间不断运动变化的状态。同时，在个管线模型增加碰撞机制，结合粒子路径算法，使得粒子照特定的路径运动，运用三维立体标识，准确标注各物质的流动方向。

在针对管线内部物质流动模拟的过程中，可以对粒子的位置、规模、朝向等参数设定，实现通管线内物质流动的动态可视化，实现高逼真度仿真。

其中，所述管线内部物质的种类和粒子的位置、规模、朝向等参数可以来源于管网文件，也可以由用户自行输入。

在依据管网文件快速搭建第一管网三维模型的基础上，为了展现真实环境，提升虚拟环境的真实感，可以利用现场照片和图纸对管网周围的建筑、地形、设备和钢结构等进行三维建模，以得到有关管网所处环境的第二管网三维模型。

再将第二管网三维模型与第一管网三维模型进行合并，基于所述第二管网三维模型对所述第一管网三维模型进行修正和渲染等，得到修正后的管网三维模型。修正后的管网三维模型具有尺寸精确和展示环境真实性好的优点。

本发明该实施例提供的管网三维模型是按照与管网1:1的比例进行搭建的，因而可以通过测量三维模型中目标点之间的距离、面积、体积和角度等参数，即可得到实际数值，因而可以实现测量地下管线的长度、距离地面的距离、管线间隔距离、管线距离下水道的距离等参数。

例如在此基础上，当地下管线等管线发生事故时，可以量测管网三维模型掌握相邻两管井之间的间距，救援人员就可以快速赶到现场扑救，将事故的破坏降到最低；当地下管线发生事故时，通过量测管网三维模型掌握管线间的空间距离，就可以判断相同管线或不同管线之间是否相互影响，同时还可以判断发生次生灾害的可能性，为救援人员及时提供解决方案。

或者例如在施工时，通过测量墙内管线距离墙体距离，清晰查询墙体哪些位置有管线通过，测量管线之间的空间距离，在施工过程中可以有效避开管网，避免损伤管线。

实施例六

图4是本发明实施例提供的管网模型的建立装置的结构框图，如图4所示，所述管网模型的建立装置包括读取模块410和第一建模模块420。其中，读取模块410用于从管网文件中读取管网信息，第一建模模块420用于根据所述管网信息搭建第一管网三维模型。

所述管网文件可以为一个或者多个，在所述管网文件为多个的情况下，读取模块410也具备同时从多个管网文件中读取管网信息的能力。

可选的，所述管网文件可以为管网相关的工程文件和电子版图纸文件，例如管网文件的格式可以为dgn格式。

可选的，所述管网信息包括以下一者或多者：管线名称、管线起始点坐标值、管径、管线拐点坐标、转弯半径、各管线之间的相邻信息和相交信息管线功能、管线内部物质和流向。

本发明该实施例提供的技术方案，可以基于管网文件自动且快速地完成管网三维模型的搭建，能够有效减少人工工作量，降低建模周期，且通过这种方式搭建的管网三维模型具有造价低和准确度高的优点。

通过本发明该实施例提供的建立装置得到的管网模型，能够以1:1的比例真实还原实际管网的构造，精确的反映出各个管线之间的空间关系。

实施例七

本发明该实施例还提供了一种具有编辑功能的管网模型的建立装置。具体的，在基于本发明任意实施例提供的方案获得了初步建立的第一管网三维模型的基础上，该实施例提供的建立装置还包括接用于接收用户指令的接收模块，以及用于根据所述用户指令对所述第一管网三维模型执行编辑操作的编辑模块。

其中，对所述第一管网三维模型执行的编辑操作具体可以包括以下一者或多者：创建、修改、删除和移动。

可选的，所述编辑模块具体可以通过以下方式完成对所述第一管网三维模型执行的编辑操作包括：根据所述用户指令，通过调整所述管网所在三维空间中的空间锚点的位置或所述空间锚点的三维坐标以实现对所述第一管网三维模型中的管线的编辑。

本发明该实施例提供的管网模型的建立装置，可以基于用户需求对第一管三维模型进行针对性的修改。

实施例八

本发明该实施例还提供了一种能够对管线内物质进行展示的管网模型的建立装置。具体的，所述管网模型的建立装置还包括：物质获取模块，用于获取所述第一管网三维模型的管线内部流动的物质；以及显示模块，用于根据预先设定的所述管线内部流动的物质的参数，对所述管线内部流动的物质进行可视化显示。

其中，所述参数包括粒子的位置、规模和朝向。

其中，流动的物质的种类及行数的参数等信息可以来源于管网文件，也可以由用户自行输入。

通过该实施例提供的建立装置得到的第一管网三维模型，还可以对管网内部流动物质进行模拟和展示。

实施例九

本发明该实施例还提供了一种管网模型的建立装置，其能够对已建立的第一管网三维模型进行进一步的修正和补充。

具体的，本发明该实施例提供的管网模型的建立装置还包括主要用于根据管网图像和/或管网图纸建立的第二管网三维模型的模型获取模块，以及能够根据第二管网三维模型对第一管网三维模型进行修正的修正模块。

例如，在所述模型获取模块获取到的第二管网三维模型主要是管网所处环境的场景三维模型的情况下，那么对第一管网三维模型的修正主要以渲染和补充为主，在所述模型获取模块获取到的第二管网三维模型主要是管网的三维模型的情况下，那么对第一管网三维模型的修正主要以尺寸和位置修正为主。

本发明该实施例提供的方案，以根据管网图像和/或管网图纸建立的第二管网三维模型对快速搭建的第一管网三维模型进行修正，能够有效提升所述第一管网三维模型的真实感和尺寸准确度等，能够更加准确的展示真实环境及真实状态。

有关于本发明上述任意实施例提供的管网模型的建立装置的具体细节及益处，可参阅上述针对本发明上述任意实施例提供的管网模型建立方法的描述，于此不再赘述。

实施例十

在根据本发明任意实施例提供的方案获取的管网三维模型的基础上，本发明该实施例还提供了一种管网模型的应用方法，该应用方法的具体流程图如图5所示，其包括步骤S510至S520。

在步骤S510，获取管网模型。

所述管网模型可以为通过本发明上述任意实施例提供的基于管网文件搭建的管网三维模型。其中，所述管网文件的格式可以为dgn格式。

在步骤S520，基于所述管网模型，对所述管网模型对应的管线进行施工、管理、维护和/或检修。

通过本发明该实施例提供的方案，当当地下管线发生事故时，可以基于管网三维模型准确确定故障管线与其周边管线和建筑等之间的位置关系，救援人员可以据此快速赶到现场扑救，将事故的破坏降到最低，并且救援人员还可以基于管网三维模型来判断相同管线或不同管线之间的相互影响性，并判断出发生次生灾害的可能性，为救援人员及时提供有效的解决方案。

在施工时，可以基于管网三维模型测量墙内管线距离墙体距离，清晰查询墙体哪些位置有管线通过，测量管线之间的空间距离，在施工过程中可以有效避开管网，避免损伤管线，以便于工作人员施工。

实施例十一

在根据本发明任意实施例提供的方案获取的管网三维模型的基础上，本发明该实施例还提供了一种用于管网模型的管理方法，该管理方法的具体流程图如图6所示，其包括步骤S610至S620。

在步骤S610，获取已搭建的管网模型和用户ID。

所述已搭建的管网模型可以为通过本发明上述任意实施例提供的基于管网文件搭建的管网三维模型。其中，所述管网文件的格式可以为dgn格式。

其中，所述用户ID主要用于表征用户身份，在用户登录的时候即可获取到该用户的用户ID。

在步骤S620，基于所述用户ID，对所述管网模型进行管理。

所述对管网模型的管理可以包括对管网模型的参数等进行补正、修改和删除等管理，也可以包括对管网模型的展示角度或者管网模型展示透明度进行调整、管网文件的查询、管线数据的查询和编辑等。

其中，所述管线数据包括管线属性，所述管线的属性可以包括以下一者或多者：管线的当前状态、名称、坐标、大小、长度、埋地深度、标高、管线内部物质和负责人。

能够基于用户ID对管网模型进行管理的管理内容不限于上述举例，用户可以根据管理需求自行设定可管理内容。

本发明该实施例提供的方案，提出了依据用户ID对管网模型进行管理，可以有效保证管网模型体现的数据的可靠性和稳定性。

实施例十二

考虑到管网模型的重要度，不能对其进行任意更改和管理，因而在基于用户ID对其进行管理的基础上，本发明该实施例提出了一种权限划分更为细致的管理方法。

由于用户ID就有唯一性的，那么首先可以根据获取的用户ID确定用户是否具有管理管网模型的权限，并在该用户ID具有管理管网模型的权限的情况下，才允许该用户对管网模型进行管理。

进一步地，用户数量庞大的情况下，若任意用户都能对管网模型进行管理，还是会容易出现管网模型不稳定等问题。因此可以在用户ID通过身份验证后，再确定其对应的用户类别，并基于用户类别再分配给用户不同的管理权限。

例如，可以将用户类别分为管理员和普通用户，普通用户仅可以对管网模型执行添加备注等本地管理操作，以方便于用户自行查看和使用，但普通用户的管理操作不会上传至服务器或共享给其它用户，属于管理员的用户可以对有关管网模型的资源及管网模型执行上传到服务器、下载到本地、对不同的管网模型进行分类、将管网模型及其资源共享、将管网模型及其资源进行发布或者删除等操作。此外，属于管理员类别的用户还可以对普通用户进行管理，例如在普通用户注册时由管理员用户进行核验，允许普通用户登录和使用管网模型，还可以为普通用户开通临时权限等。

上述用户类别及用户类别对应的权限仅为示意性举例，用户可以根据实际需求将用户类别划分成多个等级，并为各个等级的用户类别分配不同的用户权限，不限于上述具体举例的内容。

为了避免数据丢失，每一用户ID对管网模型执行的管理操作记录都需要记录在日志文件中，并且任意类别的用户都权限修改管理操作的记录，以做到对管网模型的操作有迹可循。

实施例十三

本发明该实施例提供了一种基于用户ID对管网模型进行管理的方法。

具体的，在用户ID通过了识别和验证后，可以基于该用户ID获取与其对应的管理请求，并基于所述管理请求对管网模型进行管理。

所述管理请求中会包括如对管网模型的展示角度或者管网模型展示透明度进行调整、管网文件的查询、管线数据的查询和编辑等内容。

进一步地，在基于所述用户ID和管理请求对管网模型完成管理了的情况下，可以反馈响应信号以表示管理完成，同时也可以将管理后的管网模型的信息返回给用户。

实施例十四

现以一具体实施例详细解释本发明提供的用于管网模型的管理方法。

首先获取管网模型。所述管网模型可以采用本发明实施例提供的方法进行搭建，得到的三维的管网模型能够实现地上管网、地下管网、建筑周边环境(包括建筑、绿化、道路、消防设施和下水道等)等三维模型，的真实还原。在管网模型中，还可以基于管线内部的物质设计不同粒子效果并可以展示，还可以在管线附近标注物质的流向等信息。

再以获得的管网模型为基础，一专用数据库，用于存储有关管网模型的数据，例如模型数据、资料数据、粒子特效数据和视频监控数据等。所述数据库能够与如电脑、手机和平板等用户端之间数据连通。

例如，用户点击对应的管线时，就可以在用户端的可视界面实现管线数据拾取，即可实时调取该管线所涉及的信息，包括但不限于：管线的竣工图纸、管线施工现场照片、管线检修情况表、管线所属部门及负责人、管线长度、坐标、埋地深度和标高等。

将管网模型与监控视频之间的数据连通，可以实时调取管网的监控视频，通过管网模型也可以接入管网的传感器和电子仪表等信息数据，并能通过管网模型查询仪表检测数据状态。

用户在拥有对应权限的情况下，可以通过对管网模型中的管线相关数据进行上传、下载、分类、补充、修改、共享、删除等操作，实现管线数据的可视化管理。

在本发明该实施例中，预先设计了管线查询工具，其包括三维模型量算工具、开挖工具、透视分析工具和管线自主编辑工具。

所述三维模型量算工具能够提供测量长度距离、面积、体积和角度等功能，由于管网模型中的三维场景都是按照1:1的比例构建的，因而可直接通过测量三维场景来获取真实数据。

开挖工具主要用于分析场景中任意横截面上物体的内部结构，例如在确定要分析的剖面的情况下，可以获取该剖面数据完成剖面计算，且对所分析剖面上的高程通过线性图进行可视化渲染，以实现物体任意剖面的三维可视化。具体的，分别沿管网模型中的x、y、z轴及任意切面对整个三维场景或场景内的局部进行剖切，通过控制局部开挖或者整体开挖地面、墙体的方式，显示出地下管网的三维场景，以实现对管网模型的开挖管理。

在三维场景中，透视分析工具主要用于允许用户浏览场景时以线框和半透的效果进行浏览，以便于用户可以更全面的了解管网模型。线框模式及半透模式是在管网模型浏览的基础上，以不同的方式对场景中模型进行渲染后展示的模型线框及半透效果。所述线框模式即在对模型进行渲染时开启OpenGL线框渲染模式，直接渲染模型的外形轮廓，而所述半透模式就是能够展示管网模型的半透效果。

例如，用户需要细致观察污水管线，可以选中该管线后，选中“其他物体半透明”，则该管线后更加清晰的显示。或者用户需更细会观察建筑内部结构，可以选中该建筑，选中“半透明”按钮，则该建筑半透显示，便于观察内部结构。

针对管网模型，还可以进行备份管理，例如可以每隔预设时间段对其进行备份一次，以防止诸如地震、火灾、水灾及战争等不可抗拒的外来因素对数据备份介质的永久性损坏而带来的数据损失，备份数据的硬拷贝介质应该进行周期性的复制并异地存放，以最大限度地保障数据的安全性。

对于管网模型管理来说，可以采用统一管理的密码进行身份验证，同用作用户的登陆凭据。完成对用户标识的身份验证后，系统通过检查有关用户的某些访问控制信息来确定访问权限。不同角色的用户具有不同的访问级别。通过用户权限管理，实现系统数据的存取控制。

具体的，用户类型分为管理员和普通用户。管理员主要进行用户管理，对用户进行类型设定，具有允许用户进入该系统的权限。管理员具有的功能：用户管理，资源管理，模型管理，包括资源和模型的上传、下载、分类、共享、发布，删除等操作。

其中，普通用户可通过系统首页进行注册，需经管理员通过后方可使用账号登录。普通用户仅有浏览、查询的功能，不能修改系统数据。

针对管网模型的管理，还可以采取全面的日志管理机制，即有关于管网模型的数据的创建、修改、删除和访问都会被建立成成完成的日志，针对数据的每次操作，都将详细记录时间、用户ID、数据对象以及对管网模型的管理信息。

对于日志来说，其记录的内容可以安全或按条件部分进行显示与浏览，以便于能够准确掌握和分析管网模型的数据的变更情况。

实施例十五

图7是本发明实施例提供的用于管网模型的管理系统的结构框图。如图7所示，所述用于管网模型的管理系统包括获取模块710和管理模块720。其中，获取模块710用于获取已搭建的管网模型和用户ID，管理模块720用于基于所述用户ID对所述管网模型进行管理。

其中，所述管网模型为基于与管网对应的管网文件被搭建的三维管网模型，所述三维管网模型可以采用本发明上述任意实施例提供的方案实现。

所述用户ID主要用于表征用户身份，因而可以选用具有唯一性的标识作为所述用户ID。

其中，所述管理模块用于对管网模型进行管理包括管网文件的查询及管线数据的查询和编辑。所述管线数据包括管线的属性，所述管线的属性可以包括以下一者或多者：管线的当前状态、名称、坐标、大小、长度、埋地深度、标高、负责人。

为了保证管网模型的稳定性等，还可以考虑基于用户权限对管网模型进行管理。

例如，用于管网模型的管理系统还可以包括验证模块和权限分配模块，在验证模块确定所获取的用户ID通过身份验证后，并进一步确定用户ID对应的用户类别，再由权限分配模块基于用户类对为用户ID自动分配管理管网模型的权限。

其中，所述用户类别可以根据实际需求自行设定，例如可以设置用户类别包括管理员和普通用户等。

在一些可选实施例中，管理模块可以基于以下方式对管网模型进行管理：获取与所述用户ID对应的管理请求，所述管理请求包括管理信息；以及响应于所述管理信息对所述管网模型进行管理，并向用户返回管理后的管网模型的信息。

在一些可选实施例中，用于管网模型的管理系统还可以包括记录模块，用于将基于所述用户ID对所述管网模型进行管理的操作记录记录在日志文件中，以便于后续的查看和追溯等。

在一些可选实施例中，用于管网模型的管理系统还可以包括显示模块，主要用于对管网模型进行展示，用户也可以基于所述显示模块与所述用于管网模型的管理系统进行数据交互。

在一些可选实施例中，用于管网模型的管理系统还可以包括存储模块，主要用于存储有关管网模型的数据。

本发明该实施例提供的对管网模型的管理，可以包括基于存储模块对管网模型的数据的查询与管理。例如数据查询的方式可以有以下两种：输入框和界面点击拾取。系统做到对管线相关数据按各种条件以输入框的形式进行组合检索，也能够在三维场景中以点击拾取场景物体对象，查询管线的属性及其基础信息。其中管线的属性可以分为基本属性和自定义属性，基本属性包含物体的当前状态、大小、长度、名称、坐标和负责人等。自定义属性可由管理人自主添加、修改和删除等。所述基础信息管线的竣工图纸、管线施工现场照片、管线检修情况表、管线所属部门及负责人、管线长度、坐标、埋地深度、标高等。所述基础信息的类别及内容也可由管理员进行自主添加、修改和删除等。

本发明实施例还提供了一种机器可读存储介质，该机器可读存储介质上存储有指令，该指令用于使得机器执行：本申请上述实施例中任一者所述的管网模型的建立方法；和/或本申请上述实施例中任一者所述的用于管网模型的管理方法。

本发明实施例还提供了一种处理器，用于运行程序，所述程序被运行时用于执行：本申请上述实施例中任一者所述的管网模型的建立方法；和/或本申请上述实施例中任一者所述的用于管网模型的管理方法。

本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括，但不限于相变内存(PRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、其他类型的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能光盘(DVD)或其他光学存储、磁盒式磁带，磁带磁磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质，可用于存储可以被计算设备访问的信息。按照本文中的界定，计算机可读介质不包括暂存电脑可读媒体(transitory media)，如调制的数据信号和载波。

还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。

Claims (17)

1.一种管网模型的建立方法，其特征在于，所述方法包括：

从管网文件中读取管网信息；以及

根据所述管网信息，搭建第一管网三维模型。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述管网文件的格式为dgn格式。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述管网信息包括以下一者或多者：管线名称、管线起始点坐标值、管径、管线拐点坐标、转弯半径、各管线之间的相邻信息和相交信息管线功能、管线内部物质和流向。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

接收用户指令；以及

根据所述用户指令对所述第一管网三维模型执行编辑操作，所述编辑操作包括以下一者或多者：创建、修改、删除和移动。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据用户指令对所述第一管网三维模型执行编辑操作包括：

根据所述用户指令，通过调整所述管网所在三维空间中的空间锚点的位置或所述空间锚点的三维坐标以实现对所述第一管网三维模型中的管线的编辑。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

获取所述第一管网三维模型的管线内部流动的物质；以及

根据预先设定的所述管线内部流动的物质的参数，对所述管线内部流动的物质进行可视化显示，

其中，所述参数包括粒子的位置、规模和朝向。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

获取根据管网图像和/或管网图纸建立的第二管网三维模型；以及

根据所述第二管网三维模型，对所述第一管网三维模型进行修正，以获得修正后的管网三维模型。

8.一种管网模型的建立装置，其特征在于，所述建立装置包括：

读取模块，用于从管网文件中读取管网信息；以及

第一建模模块，用于根据所述管网信息搭建第一管网三维模型。

9.根据权利要求8所述的建立装置，其特征在于，所述管网文件的格式为dgn格式。

10.根据权利要求8所述的建立装置，其特征在于，所述管网信息包括以下一者或多者：管线名称、管线起始点坐标值、管径、管线拐点坐标、转弯半径、各管线之间的相邻信息和相交信息管线功能、管线内部物质和流向。

11.根据权利要求8所述的建立装置，其特征在于，所述建立装置还包括：

接收模块，用于接收用户指令；以及

编辑模块，用于根据所述用户指令对所述第一管网三维模型执行编辑操作，所述编辑操作包括以下一者或多者：创建、修改、删除和移动。

12.根据权利要求11所述的建立装置，其特征在于，所述编辑模块用于根据所述用户指令对所述第一管网三维模型执行编辑操作包括：根据所述用户指令，通过调整所述管网所在三维空间中的空间锚点的位置或所述空间锚点的三维坐标以实现对所述第一管网三维模型中的管线的编辑。

13.根据权利要求8所述的建立装置，其特征在于，所述建立装置还包括：

物质获取模块，用于获取所述第一管网三维模型的管线内部流动的物质；以及

显示模块，用于根据预先设定的所述管线内部流动的物质的参数，对所述管线内部流动的物质进行可视化显示，

其中，所述参数包括粒子的位置、规模和朝向。

14.根据权利要求8所述的建立装置，其特征在于，所述建立装置包括：

模型获取模块，用于获取根据管网图像和/或管网图纸建立的第二管网三维模型；以及

修正模块，根据所述第二管网三维模型，对所述第一管网三维模型进行修正，以获得修正后的管网三维模型。

15.一种机器可读存储介质，该机器可读存储介质上存储有指令，该指令用于使得机器执行如权利要求1-7中任意一项所述的管网模型的建立方法。

16.一种处理器，其特征在于，用于运行程序，其中，所述程序被运行时用于执行：如权利要求1-7中任意一项所述的管网模型的建立方法。

17.一种管网模型的应用方法，其特征在于，所述方法包括：

获取基于权利要求1-7中任一项所述的管网模型建立方法建立的管网模型；以及

基于所述管网模型，对所述管网模型对应的管线进行施工、管理、维护和/或检修。

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