CN114898051A - 基于输变电设备激光点云的三维建模云平台、方法、系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于输变电设备激光点云的三维建模云平台、方法、系统。基于输变电设备激光点云的三维建模云平台包括：地图管理层、任务管理层、算法层；其中地图管理层用于获取预存数据，并根据数据调用指令输出预存数据；其中，预存数据包括设备台账数据、激光点云数据和影像数据；任务管理层用于根据获取到的任务查询指令调用输变电设备三维模型，并根据获取到的建模管理指令管理建模任务；算法层用于根据设备台账数据对激光点云数据和影像数据进行数据处理，得到输变电设备三维模型，并输出输变电设备三维模型至任务管理层。本发明提供的三维建模云平台可以实现在线建模，并实时监控输变电设备的建模进度。

Description

基于输变电设备激光点云的三维建模云平台、方法、系统

技术领域

本发明属于激光点云数据处理技术领域，特别是一种基于输变电设备激光点云的三维建模云平台、方法、系统。

背景技术

相关技术在实现输变电设备的建模任务过程中，通常需要借助一些专业建模软件，如3DMAX、AutoCAD等，实现建模任务。但上述软件大都为单机版，在建模过程中，需要对任务数据进行多次拷贝，会造成数据冗余备份、工作效率低，存在关键数据丢失、泄密等风险，并且不能对整体建模工作任务进行在线管控。这种方式建模耗时比较长，且受制于人为因素无法保证准确度，在后期模型使用过程中发现问题再修复的时间成本、人工成本较高。因此，如何可以保证输变电设备的建模效率，又可以令建模过程标准化，成为了一个亟待解决的问题。

发明内容

鉴于上述问题，本发明提供一种至少解决上述部分技术问题的基于输变电设备激光点云的三维建模云平台、方法、系统。本发明的基于输变电设备激光点云的三维建模云平台可以在云端实现输变电设备的实时自动建模，提高建模效率的同时使建模过程标准化，提高建模过程的准确性。

本发明提供的一种基于输变电设备激光点云的三维建模云平台，包括：

地图管理层，所述地图管理层用于获取预存数据，并根据数据调用指令输出所述预存数据；其中，所述预存数据包括设备台账数据、激光点云数据和影像数据；

任务管理层，所述任务管理层用于根据获取到的任务查询指令调用输变电设备三维模型，并根据获取到的建模管理指令管理建模任务；

算法层，所述算法层用于根据所述设备台账数据对所述激光点云数据和所述影像数据进行数据处理，得到所述输变电设备三维模型，并输出所述输变电设备三维模型至所述任务管理层。

在一些实施例中，所述地图管理层包括：设备台账管理工具，所述设备台账管理工具用于获取所述设备台账数据，并根据所述数据调用指令输出所述设备台账数据至所述算法层；

点云数据管理工具；所述点云数据管理工具用于获取所述激光点云数据，并根据所述数据调用指令输出所述激光点云数据至所述算法层；

所述点云数据管理工具还用于输出影像数据至所述算法层。

在一些实施例中，所述任务管理层包括：算法生成任务管理工具，所述算法生成任务管理工具用于根据任务查询指令调用所述算法层，并控制所述算法层执行建模任务；建模任务管理工具，所述建模任务管理工具用于根据建模管理指令控制所述算法生成任务管理工具，以分配所述建模任务。

在一些实施例中，所述算法层包括：矢量化工具，所述矢量化工具用于获取所述地图管理层输出的预存数据，并根据所述设备台账数据和所述影像数据对所述激光点云数据和所述影像数据进行矢量化计算，得到所述输变电设备中各个部件的矢量模型；三维建模工具，所述三维建模工具用于根据所述预存数据对所述各个部件的矢量模型进行模型处理，得到所述输变电设备三维模型；所述三维建模工具还用于输出所述输变电设备三维模型至所述任务管理层。

在一些实施例中，所述三维建模工具包括：部件建模组件，用于部件建模组件用于根据所述各个部件的矢量模型、所述设备台账数据和纹理材质数据，生成各个部件的实物模型；模型组合组件，用于根据所述预存数据对所述各个部件的实物模型进行组合，生成所述输变电设备三维模型，并输出所述输变电设备三维模型至所述任务管理层。

在一些实施例中，所述矢量化工具包括：矢量化组件，所述矢量化组件用于对所述预存数据进行矢量化计算，得到各个部件的矢量化数据，并得到所述各个部件的所述矢量模型；其中所述各个部件包括导地线、绝缘子和引流跳线；所述矢量化组件还用于对所述导地线和所述引流跳线的所述矢量化数据进行分裂计算，得到所述导地线和所述引流跳线的分裂数据；杆塔建模组件，所述杆塔建模组件用于解析所述激光点云数据，得到杆塔的杆塔点云数据；并对所述杆塔点云数据进行数据处理，得到杆塔矢量模型。

在一些实施例中，所述杆塔建模组件包括：数据处理构件，所述数据处理构件用于解析所述激光点云数据，得到所述杆塔点云数据；特征分解构件，所述特征分解构件用于对所述杆塔点云数据进行特征分析，以分解得到塔头特征数据、塔身特征数据和塔脚特征数据；杆塔建模构件，所述杆塔建模构件用于根据所述塔头特征数据、所述塔身特征数据和所述塔脚特征数据对所述杆塔点云数据进行数据处理，得到塔头矢量模型、塔身矢量模型和塔脚矢量模型；并组合所述塔头矢量模型、所述塔身矢量模型和所述塔脚矢量模型，得到所述杆塔矢量模型。

在一些实施例中，所述三维建模云平台还包括：用户管理层，用于根据获取配置指令或者账户管理指令，并根据所述配置指令调整用户权限，或者，根据所述账户管理指令更改用户信息。

本发明提供了一种基于输变电设备激光点云的三维建模方法，应用于云平台，包括：根据数据调用指令访问地图管理层，得到预存数据；其中，所述预存数据包括设备台账数据、激光点云数据和影像数据；根据任务查询指令调用任务管理层，得到输变电设备三维模型，并根据建模管理指令控制任务管理层管理建模任务；根据所述预存数据调用算法层，并通过所述算法层根据所述设备台账数据对所述激光点云数据和所述影像数据进行数据处理，得到并输出所述输变电设备三维模型至所述任务管理层。

本发明提供了一种基于输变电设备激光点云的三维建模系统，包括：上述任一项所述的基于输变电设备激光点云的三维建模云平台；指令获取终端，与所述三维建模云平台通信连接，用于输出指令至所述三维建模云平台，以控制所述三维建模云平台；

数据展示终端，与所述三维建模云平台通信连接，用于展示输变电设备三维模型，以及，实时监控建模任务的处理状态。

通过本发明所提供的基于输变电设备激光点云的三维建模云平台，本发明可以根据地图管理层获取与输变电设备相关的预存数据，并根据任务管理层对建模数据和建模任务进行管理，并调用得到的输变电设备三维模型或查询当前建模任务的执行进度，还可以调用算法层对预存数据中的设备台账数据、激光点云数据和影像数据进行处理，以实现生成输变电设备三维模型，并输出输变电设备三维模型至任务管理层。通过这一云平台，本发明有效的将建模任务的执行过程移植至云端，并通过预设的建模算法实现对输变电设备的三维建模，有效的摆脱了传统建模过程受限于硬件或软件需求的制约，提高了输变电设备的三位建模效率。同时，本发明通过预设的建模算法可以使输变电设备的建模过程标准化，从而保证了输变电设备三维建模过程的准确性。

本发明实施方式的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实施方式的实践了解到。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1为本发明实施例提供的基于输变电设备激光点云的三维建模云平台结构框图。

图2为本发明实施例提供的基于输变电设备激光点云的三维建模云平台的具体结构框图。

图3为本发明实施例提供的基于输变电设备激光点云的三维建模云平台的建模流程示意图。

图4为本发明实施例提供的基于输变电设备激光点云的三维建模云平台的数据架构示意图。

图5为本发明实施例提供的杆塔分类示意图。

图6为本发明实施例提供的生成杆塔三维模型的流程示意图。

图7为本发明实施例提供的基于输变电设备激光点云的三维建模云平台的杆塔建模具体流程示意图。

图8为本发明实施例提供的基于输变电设备激光点云的三维建模方法。

图9为本发明实施例提供的基于输变电设备激光点云的三维建模系统的结构框图。

主要元件符号说明：三维建模系统1000、三维建模云平台100、指令获取终端200、数据展示终端300、地图管理层10、设备台账管理工具11、点云数据管理工具12、任务管理层20、算法生成任务管理工具21、建模任务管理工具22、算法层30、矢量化工具31、矢量化组件311、杆塔建模组件312、构架建模组件313、数据处理构件3121、特征分解构件3122、杆塔建模构件3123、三维建模工具32、部件建模组件321、模型组合组件322、用户管理层40、账户管理工具41、权限管理工具42。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

首先，进行部分名词解释：

HTML5：HTML5是构建Web内容的一种语言描述方式。HTML5允许程序通过Web浏览器运行，并且将视频等目前需要插件和其它平台才能使用的多媒体内容也纳入其中，这将使浏览器成为一种通用的平台，用户通过浏览器就能完成任务。此外，消费者还可以访问以远程方式存储在“云”中的各种内容，不受位置和设备的限制。由于HTML5技术中存在较为先进的本地存储技术，所以其能做到降低应用程序的响应时间为用户带来更便捷的体验。

WEBGL：WebGL（全写Web Graphics Library）是一种3D绘图协议，这种绘图技术标准允许把JavaScript和OpenGL ES 2.0结合在一起，通过增加OpenGL ES 2.0的一个JavaScript绑定，WebGL可以为HTML5 Canvas提供硬件3D加速渲染，这样Web开发人员就可以借助系统显卡来在浏览器里更流畅地展示3D场景和模型了，还能创建复杂的导航和数据视觉化。

ODS：ODS全称为Operational Data Store，是用来存储多个数据源业务数据的系统，其数据用来支持业务流程或者输入到数据仓库中进行分析。ODS被称为数据仓库，是一个面向主题的、集成的、可变的、当前的细节数据集合，用于支持企业对于即时性的、操作性的、集成的全体信息的需求。常常被作为数据仓库的过渡，也是数据仓库项目的可选项之一。

DWD：数据明细层（Data Warehouse Detail）是业务层与数据仓库的隔离层。主要对ODS数据层做一些数据清洗和规范化的操作。

DWS：数据服务层（Data WareHouseServce）基于DWB上的基础数据，整合汇总成分析某一个主题域的服务数据层，一般是宽表。

ADS：应用数据服务(Application Data Service)，主要是提供数据产品和数据分析使用的数据，一般会存储在ES、mysql等系统中供线上系统使用。

RDS：关系型数据库服务（Relational Database Service），是一种即开即用、稳定可靠、可弹性伸缩的在线数据库服务。具有多重安全防护措施和完善的性能监控体系，并提供专业的数据库备份、恢复及优化方案，使您能专注于应用开发和业务发展。

API：应用程序接口（Application Programming Interface），又称为应用编程接口，就是软件系统不同组成部分衔接的约定。由于近年来软件的规模日益庞大，常常需要把复杂的系统划分成小的组成部分，编程接口的设计十分重要。程序设计的实践中，编程接口的设计首先要使软件系统的职责得到合理划分。良好的接口设计可以降低系统各部分的相互依赖，提高组成单元的内聚性，降低组成单元间的耦合程度，从而提高系统的维护性和扩展性。

OSS：系统即操作支持系统（Operation Support Systems），是电信业务开展和运营时所必需的支撑平台。OSS是电信运营商的一体化、信息资源共享的支持系统，它主要由网络管理、系统管理、计费、营业、账务和客户服务等部分组成，系统间通过统一的信息总线有机整合在一起。操作与支持系统包括操作维护中心和网络管理中心。它负责全网的通信质量及运行的检验和管理，记录和收集全网运行中的各种数据的情况。它对全网内各设备之间都有连接线，并对各设备执行监视和控制的职能。

参见图1和图2，本发明实施例提供了一种基于输变电设备激光点云的三维建模云平台，包括：地图管理层10、任务管理层20、算法层30；其中地图管理层10用于获取预存数据，并根据数据调用指令输出预存数据；其中，预存数据包括设备台账数据、激光点云数据和影像数据；任务管理层20用于根据获取到的任务查询指令调用输变电设备三维模型，并根据获取到的建模管理指令管理建模任务；算法层30用于根据设备台账数据对激光点云数据和影像数据进行数据处理，得到输变电设备三维模型，并输出输变电设备三维模型至任务管理层20。

本发明所提供的基于输变电设备激光点云的三维建模云平台100包括地图管理层10、任务管理层20以及算法层30。通过地图管理层10，本发明提供的三维建模云平台100可以对输变电设备的预存数据进行提取，具体地，预存数据包括设备台账数据、激光点云数据和影像数据。通过设备台账数据，三维建模云平台100可以获取所需建模的输变电设备位置、型号信息及连接方式，通过激光点云数据，三维建模云平台100可以获取所需建模的输变电设备中各个部件的形状、空间位置等信息，从而根据激光点云数据对输变电设备进行建模；通过影像数据，三维建模云平台100可以精确获取输变电设备中线路与连接体的连接关系及各个部件的精确模型信息，对各个部件进行精细化建模。通过任务管理层20，三维建模云平台100可以根据接收到的指令对建模任务进行线上管理，具体地，三维建模云平台100可以根据任务查询指令调用当前已经处理完成，生成得到的输变电设备三维模型，还可以根据建模管理指令对当前三维建模云平台100内的建模任务进行管理，实现建模任务的线上分配，以及线上完成，从而实现对输变电设备的线上三维建模的管理；通过算法层30，本三维建模云平台100可以标准化的在线上执行建模任务。具体地，三维建模云平台100可以根据算法层30调用相应的建模算法，以执行任务管理层20中分配的建模任务，并获取到的设备台账数据，对预存数据中的激光点云数据以及影像数据进行数据处理，生成包含输变电设备完整模型信息以及空间位置信息的输变电设备三维模型；并输出输变电设备三维模型至任务管理层20，以使任务管理层20可以调用输变电设备三维模型。通过这一三维建模云平台100，本发明有效地实现了将建模过程移植至三维建模云平台100，并通过三维建模云平台100实现对建模进度的实时查询，还通过预设的算法层30实现了将建模过程标准化的效果，提高了建模过程的准确性。

在一些具体的实施例中，本发明提供的三维建模云平台100采用了“中台+微应用”的技术架构，以及前后端分离的开发框架，通过预存数据中的设备台账数据将本发明提供的基于输变电设备激光点云的三维建模云平台100接入业务数据，并采用数据中台OSS服务对非结构化数据进行存储，从而实现三维建模云平台100中地图管理层10对预存数据的调用、任务管理层20对建模任务的编排管理、算法层30对预存数据进行数据计算以生成输变电设备三维模型的过程，进而使得前端WEB应用可以在云端调用本发明提供的平台，以实现对输变电设备的线上三维建模。

在一些其他的实施例中，预存数据中的激光点云数据可以分类为杆塔激光点云数据、导地线激光点云数据、引流跳线激光点云数据和绝缘子激光点云数据，用以分别对杆塔、导地线、引流跳线和绝缘子进行针对性建模。

在一些具体的实施例中，参照图2，本发明所提供的三维建模云平台100的矢量化工具31还包括构架建模组件313。输变电设备往往包括输电设备和变电设备，对于变电设备的三维建模过程中，三维建模云平台可以通过构架建模组件313对变电设备的激光点云数据做矢量化处理，从而针对构架建模组件313实现对变电设备的矢量模型的建立。

参见图1、图2和图3，在一些实施例中，地图管理层10包括：设备台账管理工具11，设备台账管理工具11用于获取设备台账数据，并根据数据调用指令输出设备台账数据至算法层30；点云数据管理工具12；点云数据管理工具12用于获取激光点云数据，并根据数据调用指令输出激光点云数据至算法层30；点云数据管理工具12还用于输出影像数据至算法层30。

本发明所提供的基于输变电设备激光点云的三维建模云平台100可以通过地图管理层10中的设备台账管理工具11和点云数据管理工具12实现对预存数据的获取。具体地，三维建模云平台100可以连接至数据中台，实现对预存数据的获取，并根据数据调用指令将预存数据中的设备台账数据输出至算法层30，进而使算法层30可以根据设备台账数据获取线材之间、线材与杆塔之间等连接关系，进而实现输变电设备的建模。通过点云数据管理工具12，三维建模云平台100可以连接至数据中台，获取包括输变电设备形状、空间位置等信息的激光点云数据，和包括输变电设备中各个部件精细形状数据的影像数据，并输出激光点云数据和影像数据至算法层30，从而使算法层30可以对输变电设备进行精细化建模。

参见图1、图2、图3和图4，在一些实施例中，任务管理层20包括：算法生成任务管理工具21，算法生成任务管理工具21用于根据任务查询指令调用算法层30，并控制算法层30执行建模任务；建模任务管理工具22，建模任务管理工具22用于根据建模管理指令控制算法生成任务管理工具21，以分配建模任务。

本发明所提供的基于输变电设备激光点云的三维建模云平台100可以通过任务管理层20管理与分配三维建模云平台100内全部建模任务。具体地，算法生成任务管理工具21可以根据任务查询指令对算法层30进行调用，从而控制算法层30执行指定的算法，实现对任务查询指令对应部分的建模任务。特殊地，算法生成任务管理工具21用于解析任务查询指令，并根据任务查询指令控制算法层30分配对应算法以执行对应部分建模。建模任务管理工具22可以根据建模管理指令控制算法生成任务管理工具21，使算法生成任务管理工具21对不同的建模任务进行分配，从而调用算法层30执行不同的建模任务。特殊地，三维建模云平台100内可以同时执行多个建模任务，通过建模任务管理工具22，用户可以根据建模管理指令调整建模任务之间的优先级，并通过建模任务管理工具22控制算法生成任务管理工具21对建模任务的执行顺序进行重新分配，以控制算法层30根据重新分配的建模任务顺序调用对应的算法进行建模，或者，根据建模管理指令同时生成多个建模任务，控制多个算法生成任务管理工具21分别控制算法层30执行对应的建模任务，从而使三维建模云平台100可以根据用户需求对建模任务进行个性化更改，或者，通过并行执行建模任务提升输变电设备的建模效率。

参见图1、图2、图3和图4，在一些实施例中，算法层30包括：

矢量化工具31，矢量化工具31用于获取地图管理层10输出的预存数据，并对激光点云数据和影像数据进行矢量化计算，得到输变电设备中各个部件的矢量模型；三维建模工具32，三维建模工具32用于根据预存数据对各个部件的矢量模型进行模型处理，得到输变电设备三维模型；三维建模工具32还用于输出输变电设备三维模型至任务管理层20。

本发明所提供的基于输变电设备激光点云的三维建模云平台100可以通过矢量化工具31对激光点云数据进行矢量化处理。具体地，矢量化工具31可以与地图管理层10通信交互，从而获取地图管理层10输出的预存数据，通过解析预存数据中的激光点云数据，三维建模云平台100可以获取激光点云数据中对应导地线、绝缘子、引流跳线和杆塔对应的激光点云，并根据各部件的激光点云和各部件对应的影像数据进行处理得到各部件的模型数据，并通过人工编辑对模型数据进行校正，得到对应部件的矢量模型；三维建模工具32可以获取各个部件的纹理材质数据，从而为输变电设备各个部件的矢量模型进行纹理材质填充，生成输变电设备各个部件的实物模型，包括导地线实物模型、绝缘子实物模型、引流跳线实物模型以及杆塔实物模型；并对实物模型中各个部件进行确认和调整，得到导地线模型数据、绝缘子模型数据、引流跳线模型数据以及杆塔模型数据，从而将各个部件的模型数据进行组合，得到输变电设备三维模型。参见图1、图2、图3、图4和图6，在一些实施例中，三维建模工具32包括：部件建模组件321，用于部件建模组件321用于根据各个部件的矢量模型、设备台账数据和纹理材质数据，生成各个部件的实物模型；模型组合组件322，用于根据预存数据对各个部件的实物模型进行组合，生成输变电设备三维模型，并输出输变电设备三维模型至任务管理层20。

本发明所提供的基于输变电设备激光点云的三维建模云平台100通过三维建模工具32对变电站设备的各个部件进行精细化建模。具体地，三维建模工具32包括部件建模组件321和模型组合组件322。三维建模云平台100可以通过部件建模组件321调取设备台账数据和纹理材质数据，通过设备台账数据和纹理材质数据对矢量模型进行填充与匹配，得到各个部件的实物模型；三维建模云平台100可以通过模型组合组件322将获取到的各个部件的实物模型按照各个部件之间的连接关系进行组合，得到输变电设备三维模型，从而将得到的输变电设备三维模型输出至任务管理层20，使得任务管理层20可以根据指令调用三维模型。

在一些具体的实施例中，参见图3，三维建模工具32可以获取矢量化工具31输出的构架矢量模型，其中，构架矢量模型用于对输变电设备中的变电设备进行三维建模。三维建模云平台100可以通过部件建模组件321调取设备台账数据和纹理材质数据，通过设备台账数据和纹理材质数据对构架矢量模型进行填充与匹配，得到构架实物模型；三维建模云平台100可以通过模型组合组件322将获取到的构架实物模型与各个部件之间的连接关系进行组合，得到输变电设备三维模型，从而将得到的输变电设备三维模型输出至任务管理层20，使得任务管理层20可以根据指令调用三维模型。

参见图1、图2和图3，在一些实施例中，矢量化工具31包括：矢量化组件311，矢量化组件311用于对预存数据进行矢量化计算，得到各个部件的矢量化数据，并得到各个部件的矢量模型；其中各个部件包括导地线、绝缘子和引流跳线；矢量化组件311还用于对导地线和引流跳线的矢量化数据进行分裂计算，得到导地线和引流跳线的分裂数据；杆塔建模组件312，杆塔建模组件312用于解析激光点云数据，得到杆塔的杆塔点云数据；并对杆塔点云数据进行数据处理，得到杆塔矢量模型。

本发明所提供的基于输变电设备激光点云的三维建模云平台100可以通过矢量化组件311提取预存数据中各个部件对应的激光点云数据的矢量信息，得到各个部件的矢量化数据，从而得到导地线、绝缘子和引流跳线的矢量模型；还可以对导地线和引流跳线的矢量化数据进行分裂计算，从而得到导地线和引流跳线的模型分裂数，从而更好的根据模型分裂数和矢量化数据对导地线和引流跳线的矢量模型进行构建。具体地，对于导地线和引流跳线的分裂计算，以导地线为例，矢量化组件311可以沿导地线的走向进行分段，并对每一段内的点云数据进行聚类分析，分离不同分裂导地线的点云数据。在一些具体的实施例中，以导地线为例，三维建模云平台100还可以根据预设的设计准则，逐段将归属同一根电力线的点云数据进行合并，进而对每一分裂导地线进行二阶曲线拟合，以实现对导地线的精细建模。本发明所提供的基于输变电设备激光点云的三维建模云平台100可以通过杆塔建模组件312解析激光点云数据，从而获取其中包含杆塔模型信息的杆塔点云数据，并对杆塔点云数据进行特征提取，分解，建模、组合等过程，生成杆塔的矢量模型。

在一些具体的实施例中，矢量化组件311还可以对绝缘子对应的激光点云数据进行矢量化计算，得到绝缘子的矢量模型。具体地，矢量化组件311可以获取预存数据中的设备台账数据，并根据设备台账数据获取绝缘子与杆塔和导地线的连接关系。由于绝缘子的两侧分别连接杆塔与导地线，矢量化组件311可以根据连接关系对绝缘子对应的激光点云数据进行匹配，从而得到绝缘子的矢量模型。

在一些具体的实施例中，矢量化工具31还包括构架建模组件313，构架建模组件313用于对变电设备进行三维建模，类似于导地线的模型处理过程，构架建模组件313可以通过对变电设备的激光点云数据进行数据处理，得到变电设备的矢量模型，从而对变电设备进行三维建模。

参照图1、图2、图3、图4、图5和图7，在一些实施例中，杆塔建模组件312包括：

数据处理构件3121，数据处理构件3121用于解析激光点云数据，得到杆塔点云数据；

特征分解构件3122，特征分解构件3122用于对杆塔点云数据进行特征分析，以分解得到塔头特征数据、塔身特征数据和塔脚特征数据；

杆塔建模构件3123，杆塔建模构件3123用于根据塔头特征数据、塔身特征数据和塔脚特征数据对杆塔点云数据进行数据处理，得到塔头矢量模型、塔身矢量模型和塔脚矢量模型；并组合塔头矢量模型、塔身矢量模型和塔脚矢量模型，得到杆塔矢量模型。

本发明所提供的基于输变电设备激光点云的三维建模云平台100可以通过数据处理构件3121解析激光点云数据；在一些具体的实施例中，激光点云数据为预处理的分类点云数据。通过解析激光点云数据，数据处理构件3121可以得到杆塔点云数据；通过特征分解构件3122，三维建模云平台100可以根据杆塔点云数据的杆塔特征将杆塔分为不同类别，如图5中的猫型塔、酒杯塔、鼓型塔、门字形塔、干字型塔1等，并根据每一种类别的杆塔对其进行特征分析，得到对应的塔头、塔身和塔脚的特征数据；通过杆塔建模构件3123，如图5，三维建模云平台100可以结合塔头特征数据、塔身特征数据和塔脚特征数据对杆塔点云数据进行分块，得到塔头、塔身和塔脚的模型，并根据分解杆塔时所参照的数据重新组合塔头、塔身和塔脚的模型，得到杆塔的矢量模型，从而完成对杆塔矢量模型的重建。

在一些具体的实施例中，参照图7，三维建模云平台100可以通过杆塔建模组件312调用抽象模型模板，根据抽象模型模板，三维建模云平台100可以对塔头、塔身和塔脚的模型进行匹配，生成塔头、塔身和塔脚最大可能与模板内对应的塔头、塔身和塔脚的模板模型，并根据模板模型对塔头、塔身和塔脚的模型进行合成。参见图1，在一些实施例中，三维建模云平台100还包括：用户管理层40，用于根据获取配置指令或者账户管理指令，并根据配置指令调整用户权限，或者，根据账户管理指令更改用户信息。

在一些具体的实施例中，用户管理层40包括账户管理工具41和权限管理工具42。通过账户管理工具41，三维建模云平台100可以根据账户管理指令更改用户信息；通过权限管理工具42，三维建模云平台100可以根据配置指令调整用户权限。

本发明所提供的三维建模云平台100可以通过配置指令和账户管理指令对接入本发明所提供的三维建模云平台100的用户权限和用户信息进行更改。具体地，三维建模云平台100可以通过用户管理层40接受配置指令，从而根据配置指令调整用户的使用权限，为不同的用户分配不同的权限，以实现不同用户对三维建模云平台100内不同功能的调用、新增或删除用户使用权限等功能；三维建模云平台100还可以通过用户管理层40接受账户管理指令，以实现用户可以个性化更改所使用的账号信息等个人信息。

参照图8，本发明提供了一种基于输变电设备激光点云的三维建模方法，应用于三维建模云平台100，包括：

S10，根据数据调用指令访问地图管理层，得到预存数据；其中，预存数据包括设备台账数据、激光点云数据和影像数据；

S20，根据任务查询指令调用任务管理层，得到输变电设备三维模型，并根据建模管理指令控制任务管理层管理建模任务；

S30，根据预存数据调用算法层，算法层根据设备台账数据对激光点云数据和影像数据进行数据处理，得到并输出输变电设备三维模型至任务管理层。

本发明提供的一种基于输变电设备激光点云的三维建模方法应用于本发明提供的基于输变电设备激光点云的三维建模云平台100。通过数据调用指令控制地图管理层10，使地图管理层10可以调用得到预存数据；通过任务查询指令控制任务管理层20调用算法层30生成的输变电设备三维模型，或者根据获取到的建模管理指令控制任务管理层20，以控制三维建模云平台100对建模任务的任务管理，如管理建模任务顺序，根据用户权限判断是否开始建模任务等；本方法还可以根据预存数据的存储状态控制算法层30根据设备台账数据对激光点云数据和影像数据进行图像处理，以得到包含输变电设备模型结构和空间位置等信息的输变电设备三维模型，并将生成的输变电三维模型输出至任务管理层20，以实现对输变电设备的线上标准化建模，提高了建模准确性的同时摆脱了传统建模方法对硬件需求或软件需求的限制，提高了建模效率。

参照图9，本发明提供了一种基于输变电设备激光点云的三维建模系统1000，包括：

上述任一项的基于输变电设备激光点云的三维建模云平台100；

指令获取终端200，与三维建模云平台100通信连接，用于输出指令至三维建模云平台100，以控制三维建模云平台100；

数据展示终端300，与三维建模云平台100通信连接，用于展示输变电设备三维模型，以及，实时监控建模任务的处理状态。

本发明所提供的基于输变电设备激光点云的三维建模系统1000包括上述任一项的基于输变电设备激光点云的三维建模云平台100、数据存储中心、指令获取终端200以及数据展示终端300。其中，基于输变电设备激光点云的三维建模云平台100可以根据不同的指令实现对预存数据的调用，以及对预存数据进行数据处理以得到输变电设备三维模型；还可以对建模任务的建模进度进行实时监控。数据存储中心可以通过与三维建模云平台100通信连接，将存储的预存数据和纹理材质数据输出至三维建模云平台100，以配合完成三维建模云平台100的建模过程。指令获取终端200可以通过与三维建模云平台100通信连接，将指令输出值三维建模云平台100，以使三维建模云平台100按照指令控制实现对输变电设备的建模以及对建模任务进度的监控。数据展示终端300可以通过与三维建模云平台100的通信连接将生成的输变电设备三维模型直接展示、以及对建模任务进度的直接展示，从而实现三维建模云平台100处理数据过程的全程可视化。

在一些实施例中，指令获取终端200可以是PC端、数据展示终端300可以是PC端、HTML5、WEBGL等，不做限制。

在一些具体的实施例中，用户可以将导地线、引流跳线、绝缘子和杆塔的激光点云数据进行数据分类，从而将分类后的数据作为预存数据存储至数据存储中心；本发明提供的三维建模系统1000具备SaaS服务能力，可以根据指令获取终端200获取到的用户指令直接实现指令对应的操作需求，从而得到指令对应的生成结果，进而将结果输出值数据展示终端300，实现对控制结果的实时监控和展示。

在一些其他的实施例中，用户可以对数据存储中心中存储的预存数据进行查看以及管理。具体地，预存数据还可以包括地图、控制文件、测试数据等。用户可以根据建模过程中的实际需求查看预存数据中的地图，并更改控制文件，更新测试数据等。

在一些其他的实施例中，本发明提供的基于输变电设备激光点云的三维建模系统1000可以接入业务系统，并根据业务系统的需求调用本发明提供的基于输变电设备激光点云的三维建模系统1000中的输变电设备三维模型、预存数据等。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施方式”、“一些实施方式”、“示意性实施方式”、“示例”、“具体示例”或“一些示例”等的描述意指结合实施方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施方式或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施方式或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施方式或示例中以合适的方式结合。

流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本发明的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本发明的实施例所属技术领域的技术人员所理解。

在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理模块的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言，"计算机可读介质"可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下：具有一个或多个布线的电连接部(电子装置)，便携式计算机盘盒(磁装置)，随机存取存储器(RAM)，只读存储器(ROM)，可擦除可编辑只读存储器(EPROM或闪速存储器)，光纤装置，以及便携式光盘只读存储器(CDROM)。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得程序，然后将其存储在计算机存储器中。

应当理解，本发明的实施方式的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。

本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。

此外，在本发明的各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。

上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明实施例的限制，本领域的普通技术人员在本发明实施例的范围内可以对上述实施方式进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种基于输变电设备激光点云的三维建模云平台，其特征在于，包括：

地图管理层，所述地图管理层用于获取预存数据，并根据数据调用指令输出所述预存数据；其中，所述预存数据包括设备台账数据、激光点云数据和影像数据；

任务管理层，所述任务管理层用于根据获取到的任务查询指令调用输变电设备三维模型，并根据获取到的建模管理指令管理建模任务；

算法层，所述算法层用于根据所述设备台账数据对所述激光点云数据和所述影像数据进行数据处理，得到所述输变电设备三维模型，并输出所述输变电设备三维模型至所述任务管理层。

2.根据权利要求1所述的三维建模云平台，其特征在于，所述地图管理层包括：

设备台账管理工具，所述设备台账管理工具用于获取所述设备台账数据，并根据所述数据调用指令输出所述设备台账数据至所述算法层；

点云数据管理工具；所述点云数据管理工具用于获取所述激光点云数据，并根据所述数据调用指令输出所述激光点云数据至所述算法层；

所述点云数据管理工具还用于输出影像数据至所述算法层。

3.根据权利要求1所述的三维建模云平台，其特征在于，所述任务管理层包括：

算法生成任务管理工具，所述算法生成任务管理工具用于根据任务查询指令调用所述算法层，并控制所述算法层执行建模任务；

建模任务管理工具，所述建模任务管理工具用于根据建模管理指令控制所述算法生成任务管理工具，以分配所述建模任务。

4.根据权利要求1所述的三维建模云平台，其特征在于，所述算法层包括：

矢量化工具，所述矢量化工具用于获取所述地图管理层输出的预存数据，并根据所述设备台账数据及所述影像数据对所述激光点云数据和所述影像数据进行矢量化计算，得到所述输变电设备中各个部件的矢量模型；

三维建模工具，所述三维建模工具用于根据所述预存数据对所述各个部件的矢量模型进行模型处理，得到所述输变电设备三维模型；

所述三维建模工具还用于输出所述输变电设备三维模型至所述任务管理层。

5.根据权利要求4所述的三维建模云平台，其特征在于，所述三维建模工具包括：

部件建模组件，用于部件建模组件用于根据所述各个部件的矢量模型、所述设备台账数据和纹理材质数据，生成各个部件的实物模型；

模型组合组件，用于根据所述预存数据对所述各个部件的实物模型进行组合，生成所述输变电设备三维模型，并输出所述输变电设备三维模型至所述任务管理层。

6.根据权利要求4所述的三维建模云平台，其特征在于，所述矢量化工具包括：

矢量化组件，所述矢量化组件用于对所述预存数据进行矢量化计算，得到各个部件的矢量化数据，并得到所述各个部件的所述矢量模型；其中所述各个部件包括导地线、绝缘子和引流跳线；

所述矢量化组件还用于对所述导地线和所述引流跳线的所述矢量化数据进行分裂计算，得到所述导地线和所述引流跳线的分裂数据；

杆塔建模组件，所述杆塔建模组件用于解析所述激光点云数据，得到杆塔的杆塔点云数据；并对所述杆塔点云数据进行数据处理，得到杆塔矢量模型。

7.根据权利要求6所述的三维建模云平台，其特征在于，所述杆塔建模组件包括：

数据处理构件，所述数据处理构件用于解析所述激光点云数据，得到所述杆塔点云数据；

特征分解构件，所述特征分解构件用于对所述杆塔点云数据进行特征分析，以分解得到塔头特征数据、塔身特征数据和塔脚特征数据；

杆塔建模构件，所述杆塔建模构件用于根据所述塔头特征数据、所述塔身特征数据和所述塔脚特征数据对所述杆塔点云数据进行数据处理，得到塔头矢量模型、塔身矢量模型和塔脚矢量模型；并组合所述塔头矢量模型、所述塔身矢量模型和所述塔脚矢量模型，得到所述杆塔矢量模型。

8.根据权利要求1所述的三维建模云平台，其特征在于，还包括：

用户管理层，用于根据获取配置指令或者账户管理指令，并根据所述配置指令调整用户权限，或者，根据所述账户管理指令更改用户信息。

9.一种基于输变电设备激光点云的三维建模方法，应用于三维建模云平台，其特征在于，包括：

根据数据调用指令访问地图管理层，得到预存数据；其中，所述预存数据包括设备台账数据、激光点云数据和影像数据；

根据任务查询指令调用任务管理层，得到输变电设备三维模型，并根据建模管理指令控制任务管理层管理建模任务；

根据所述预存数据调用算法层，所述算法层根据所述设备台账数据对所述激光点云数据和所述影像数据进行数据处理，得到并输出所述输变电设备三维模型至所述任务管理层。

10.一种基于输变电设备激光点云的三维建模系统，其特征在于，包括：

权利要求1至8任一项所述的基于输变电设备激光点云的三维建模云平台；

指令获取终端，与所述三维建模云平台通信连接，用于输出指令至所述三维建模云平台，以控制所述三维建模云平台；

数据展示终端，与所述三维建模云平台通信连接，用于展示输变电设备三维模型，以及，实时监控建模任务的处理状态。

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