[发明专利]一种基于SLAM扫描和点云影像融合的变电站三维勘测方法

说明书

本发明涉及变电站工程勘测技术领域，尤其涉及一种基于SLAM扫描和点云影像融合的变电站三维勘测方法。它包括以下步骤：S1、采用移动扫描系统同步获取点云和全景影像信息，并且同时还要得到获取的点云和全景影像的位置信息；S2、根据位置信息将点云和全景影像信息进行融合；S3、根据步骤S2融合后的点云和全景影像信息建立三维实景地图模型；S4、根据步骤S3得到的三维实景地图模型搭建变电站三维地图的展示平台。这种方法基于SLAM移动扫描获取变电站内部的空间和影像信息，通过点云和全景影像的融合技术，能够快速建立真正的变电站实景三维空间地图，实现变电站实景量测、施工核对、场景联动、方案比选等常规工程勘测内容。

技术领域：

本发明涉及变电站工程勘测技术领域，尤其涉及一种基于SLAM扫描和点云影像融合的变电站三维勘测方法。

背景技术：

变电站作为电力行业重要的设备之一，需要确保设计、施工、审核、维护等多个环节的工作安全和效率。近年来，一些新的信息测绘技术逐步应用于变电站的相关工作中，但主要体现在变电站建设过程中的工程管理，使用过程中的设备信息巡检等工作，而在变电站设计勘测核验中应用较少。实际上，变电站设计勘测是发现变电站安全隐患，保证正常合理化使用的前提工作。当前变电站工程核验工作仍以传统的现场核验为主，存在人力、财力浪费，审核验收效率低下，对审核人员的经验依赖程度高等问题。

现有专利中，申请号201721318704.9，申请名为：一种基于BIM的变电站信息监测管理系统，具体公开了一种基于BIM的变电站信息监测管理系统，建立一种包括3D空间模型、时间、数据信息在内的5D数据库，并采用3D GIS+BIM融合技术和云技术，将变电站日常管理过程中不同阶段创建的BIM模型、资源构件按时间进行版本管理。这些版本在系统中均可查询、可追溯，由此实现变电站整体可视化表现和电气设备的综合监管。该系统以BIM为虚拟三维的模型相对于传统的二维平面，可读性更强。但是此系统采用的虚拟三维模型仍然是在抽象的基础上进行建模，并不能提供现实施工核验中需要的真实细节。

现有专利中，申请号201210383156.3，申请名为：一种将三维实景漫游技术用于电力设备状态可视化的方法。具体提出了一种利用三维漫游技术构建三维实景漫游平台，结合Web Service实现了电力设备状态诊断系统的数据关联和交互，以直观的图表方式在三维实景漫游场景中展现这些数据，实现了电力设备状态信息360度全方位的可视化应用和体验。上述方法虽然提供了变电站三维实景的查看方式，但是其建立的三维实景仅是视觉的“三维”，并不是具有空间信息的真三维，无法进行相关的空间计算，更无法实现工程核验中的基础功能。

现有专利中，申请号201610248934.6，申请名为：一种变电站三维实景仿真系统及实现方法，提出了一种包括安全区域监控单元，三维可视化展示单元，以及系统管理单元的变电站三维实景仿真系统。实现了变电站日常巡检及检修可视化管理、实时跟踪监控工作人员日常巡检和检修过程、安全警戒报警和智能记录管理的功能。该系统采用点云数据建立了变电站的三维空间，但没有提供同步配套的全景影像，其所用的虚拟三维平台只作为连接设备位置，没有真实感的实景体验。

总之，现有的技术无法满足变电站基于实景三维直观地变电站设计勘测，主要表现在下述几方面：

1.传统的实地审核对地形、地下管线、消防、土地等竣工图进行了过度的简化抽象，与工程审核需要丰富的场景和细节信息需求矛盾突出。新的测绘技术在变电站施工核验上的开发应用较少，亟需能够反映现场真实状况的实景三维模型改善传统的变电站施工核验方式。

2.目前已开发的变电站三维平台有虚拟三维和实景三维模型。虚拟的三维模型以BIM为例，实现了平面图纸的三维表示，但无法表现真实的现实细节；而实景三维模型没有基于全景和点云融合的平台；或者仅有影像信息，而无空间深度信息，建立的三维平台无法进行空间相关的操作；或者有空间信息却没有相应的全景影像，无法实现实景游览。