[發明專利]基于點云數據對變電站進行建模的方法

有效

• 申請號: 201710171066.0
• 申請日: 2017-03-21
• 公開（公告）號: CN107146277B
• 公開（公告）日: 2020-06-12
• 發明（設計）人: 杜勇;沈小軍;王浩;秦川;姚京松;李柏松;劉曉華;吳軍;張銳;何蓮
• 申請（專利權）人: 國網湖北省電力公司檢修公司;同濟大學;上海慕榮電氣有限公司;國家電網公司
• 主分類號: G06T17/00
• 分類號: G06T17/00
• 代理公司: 上海東信專利商標事務所(普通合伙) 31228
• 代理人: 楊丹莉;李丹

本發明公開了一種基于點云數據對變電站進行建模的方法，其包括步驟：(1)將變電站劃分為若干區域；(2)對每個區域內的實體均采用多次掃描的方式采集點云數據；(3)對每個區域內的實體的點云數據進行拼接；(4)對點云數據進行消噪處理；(5)對消噪后的點云數據進行抽?。?6)分別對每個區域內的實體的點云數據進行分割；(7)對分割后的點云數據進行分類重構以生成分割后的點云數據對應的模型；(8)將所述分割后的點云數據對應的模型進行拼接得到完整的變電站模型。本發明方法可高質量、高精度、高效率、規范化地對變電站進行建模以實現變電站的三維重構，為變電站三維可視化、智能化監管提供良好的基礎。

技術領域

本發明涉及一種建模方法，尤其涉及一種對變電站進行建模的方法。

背景技術

隨著三維建模及虛擬現實等技術的發展，變電站信息化、數字化、智能化監管技術日漸成熟，變電站實景信息三維可視化技術已成為研究熱點。變電站三維實景建模作為變電站三維可視化的技術基礎，高質量模型重構是實現變電站可視化效果更為直觀、真實的關鍵。目前可考慮用于變電站模型重構方面的方法比較少，主要包括以下三種：

(1)基于虛擬現實建模語言的建模方法。

虛擬現實建模語言(Virtual Reality Modeling Language，VRML)不僅是一種建模語言，也是一種描繪3D場景中對象行為的場景語言。VRML通過編程語言以立方體、圓錐體、圓柱體、球體等為原始對象構造均壓環、隔離開關、斷路器、電壓與電流互感器等電氣設施及建筑模型，并給模型貼上特定材質，然后拼接這些模型以完成整個變電站的三維場景建模。VRML腳本節點(script)對應的Java語言可以利用變電站模型進行人機交互，進而實現變電站虛擬現實系統。VRML建模法雖可方便地進行人機交互，但擬合的模型由于采用立方體、圓錐體、圓柱體、球體的組合構建，必然造成變電站模型缺乏真實感，模型精度差。

(2)基于幾何造型的建模方法。

幾何造型建模方法依據變電站數碼圖片、設計圖紙和廠家設施圖紙，利用AutoCAD、3dMax、Maya等專業軟件，按照一定比例采用立方體、圓柱體、圓錐體、圓環等建立變電站各種電氣設施的三維模型，然后設置模型貼圖與材質，拼接電氣設施模型完成變電站三維場景建模，該建模方法獲取的模型主要有三種：線框模型、表面模型與實體模型。幾何造型建模法效率和直觀性較好，但難以實現真實場景建模。

以上兩種建模方法作為目前可用于變電站模型三維重構的常規方法，均無法實現變電站模型真實、高精度的模型重構，只能適用于一些對模型精度要求低、對真實性要求不高的場合中，無法滿足變電站三維可視化運用的要求，這些方法都存在著效率低、精度不足、難以實現真實場景建模等問題，不足以滿足主變電站實景、高效、高真實性的建模要求。因此，要實現變電站的實景三維重構，就必須對變電站的建模方法進行研究。

(3)基于激光點云的建模方法。