[发明专利]城市地下管线三维监测模型建立的方法、装置、存储介质与终端设备

说明书

本发明实施例公开了一种城市地下管线三维监测模型建立的方法、装置、存储介质与终端设备，所述方法包括：获取待构建模型的城市地下管线系统的管线竣工测量数据；根据每一个基本构件的空间位置信息和属性特征，构建每一个基本构件的三维模型；根据每一个基本构件的相互之间的空间联系，耦合生成所述城市地下管线系统的三维立体模型；将城市地下管线系统中装载的每一个传感器获取的管线实时运行状态信息与该传感器在所述三维立体模型中对应的位置进行关联，获得所述城市地下管线系统的三维监测模型。实施本发明，传感器与其在三维立体模型中的位置关联，构成的三维监测模型方便实时获取城市地下管线的实时运行状态信息。

技术领域

本发明涉及计算机技术领域，尤其涉及一种城市地下管线三维监测模型建立的方法、装置、存储介质与终端设备。

背景技术

竣工测量是城市地下管线数据采集建库、动态更新的重要手段，《城市地下管线工程档案管理办法》第八条明确规定：地下管线工程覆土前，建设单位应当委托具有相应资质的工程测量单位，按照《城市地下管线探测技术规程》(CJJ61)进行竣工测量，形成准确的竣工测量数据文件和管线工程测量图。

一方面，通过管线竣工测量，可以获取管线的空间位置信息(如管线段起点X/Y坐标、终点X/Y坐标、起点埋深、终点埋深、起点标高、终点标高)和基本属性信息(管线类别、管径/断面尺寸、材质、管点的特征或附属物等信息)，采用三维建模技术，根据上述管线竣工测量的空间位置和基本属性信息，可以建立地下管线的三维模型。另一方面，通过竣工测量虽然获取了地下管线的空间位置信息和相应的属性信息，但无法获取管线的实时运行状态信息，如电力管线的电流、电压、功率，排水管线的水压、流量、流速，供热管线的气压、流量、温度，天然气管线的压力、温度、流量、可燃气体浓度等信息，随着物联网、传感器等技术或设备的逐渐普及，在管线竣工测量和覆土前，通过埋设在相应管线上的压力、浓度、电压等传感器，从而实时获取地下管线的运行状态信息等，可为城市管线的规划、建设、施工、运行、维护、安全等提供服务。

本方案基于当前每个城市都在普遍开展的管线竣工测量工作，一是基于竣工测量获取管线空间位置和基本属性信息，通过开发地下管线三维自动化建模工具，实现竣工测量管线的三维可视化，二是在管线竣工测量和覆土前，通过埋设相应的传感器实时获取竣工管线今后运行的实时状态信息，通过系统功能开发，将二者进行集成和融合，从而实现城市地下管线三维场景下的空间位置信息、基本属性信息、实时运行状态信息的一体化集成与展示。

首先，目前大部分城市竣工测量数据仍以二维管线图形数据进行表达：随着城市建设的日新月异，地下管线的空间分布越来越复杂，传统的二维地下管线图形成果难以表达管线之间的复杂的空间层次关系，特别是对于地下空间上、下垂直分布管线，在平面图上只能以一个点或重叠线或相交线及相应注记来表示，现实中的管线数据是埋设在真实的三维地理环境中，同三维管线场景图相比，二维管线地图往往存在如下不足：不能直观地表达地下管线与管线之间的空间位置关系，如三维管线图中的一些管线交叉、碰撞、穿越等，在二维管线图中无法看出；不能直观地表达地下管线与地上其它建(构)物之间的空间位置关系；不能直观地展示管线的断面形状与(如方管或圆管等)尺寸关系；不能直观地表达管线及其附属物(如井室与阀门等)之间的连接关系等。

其次，地下管线竣工测量并不能获取今后管线运行的实时状态信息：各城市开展地下管线普查或竣工测量，虽然可以获取地下管线的空间位置和基本的属性信息(如权属、类别、材质、管径、埋设年代等)，但却无法获取管线运行过程中的压力、浓度、温度等实时状态信息，由于没有实时获取这些管线运行的健康状态等信息，而不能及时采取相应的安全保护或运行维护措施，致使一些地下管线超期运行、超负荷运行等，导致城市污水横流、自来水泄露、燃气管线爆炸等现象时有发生。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的在于提供一种城市地下管线三维监测模型建立的方法、装置、存储介质与终端设备，在构建城市地下管线系统的三维立体模型的过程中，将传感器与其在三维立体模型中的位置进行关联，来获得一个三维监测模型，方便实时获取城市地下管线系统的管线内运行状态信息。