[發(fā)明專利]一種融合增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)和物聯(lián)網(wǎng)的地下管網(wǎng)智能管控技術(shù)及系統(tǒng)

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• 申請日: 2018-07-09
• 公開（公告）號: CN109165329A
• 公開（公告）日: 2019-01-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孫琤;程兆祥;楊蓓;劉東好
• 申請（專利權(quán)）人: 中兵勘察設(shè)計(jì)研究院有限公司
• 主分類號: G06F16/904
• 分類號: G06F16/904;G06Q50/22;G06T17/00
• 代理公司: 北京天奇智新知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11340
• 代理人: 李振文

本發(fā)明公開了一種融合增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)和物聯(lián)網(wǎng)的地下管網(wǎng)智能管控技術(shù)及系統(tǒng)，包括三維虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)單元、物聯(lián)網(wǎng)實(shí)時監(jiān)測系統(tǒng)單元、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)單元以及系統(tǒng)集成單元。本發(fā)明，將地下管網(wǎng)的虛擬模型、屬性、物聯(lián)網(wǎng)實(shí)時監(jiān)測數(shù)據(jù)、視頻等信息，與現(xiàn)實(shí)場景疊加。管理人員能夠全面掌握地下管網(wǎng)資產(chǎn)的位置信息；本發(fā)明將增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)融合，利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)管網(wǎng)運(yùn)行指標(biāo)實(shí)時監(jiān)控，結(jié)合大數(shù)據(jù)的分析預(yù)測，提前感知發(fā)現(xiàn)問題；利用增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的融合，將地下管網(wǎng)的虛擬模型、物聯(lián)網(wǎng)實(shí)時監(jiān)測數(shù)據(jù)和真實(shí)世界疊加的對真實(shí)世界的增強(qiáng)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及計(jì)算機(jī)自動化及智慧城市技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種融合增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)和物聯(lián)網(wǎng)的地下管網(wǎng)智能管控技術(shù)及系統(tǒng)。

背景技術(shù)

增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)(AR)，是通過圖像識別、定位等技術(shù)，將計(jì)算機(jī)生成的三維模型、虛擬場景、信息等疊加在真實(shí)場景中，實(shí)現(xiàn)對現(xiàn)實(shí)場景的增強(qiáng)。通過增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)，虛擬物體、場景或系統(tǒng)提示信息疊加到中，從而實(shí)現(xiàn)對真實(shí)世界的增強(qiáng)。它將計(jì)算機(jī)生成的虛擬物體或關(guān)于真實(shí)物體的非幾何信息疊加到真實(shí)世界的場景之上，實(shí)現(xiàn)了對真實(shí)世界的增強(qiáng)。

在旅游、教育、工業(yè)、導(dǎo)航等領(lǐng)域都出現(xiàn)了基于增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的應(yīng)用。隨著移動終端的發(fā)展，手機(jī)、Pad等智能終端作為增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)提供了新的載體，目前在Android、iPhone等移動終端平臺上，已經(jīng)出現(xiàn)了采用移動增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)的應(yīng)用。

目前，在增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域，出現(xiàn)了關(guān)于增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)與物聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)呈現(xiàn)與交互內(nèi)容的研究。然而關(guān)于增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)與物聯(lián)網(wǎng)融合的技術(shù)的應(yīng)用，尤其是在城市級應(yīng)用的報道尚不多見。傳統(tǒng)的物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)的可視化借助LED、儀表、顯示屏等，通過組態(tài)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)的管理。然而組態(tài)軟件的操作具有較強(qiáng)的專業(yè)性，LED、儀表、顯示屏這類可視化終端的用戶交互體驗(yàn)和便捷性也有限，這給基于物聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)分析和應(yīng)用帶來了局限。

增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的出現(xiàn)能夠?yàn)槲锫?lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)的呈現(xiàn)與使用帶來全新的模式。尤其是增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)與基于位置的服務(wù)(LBS)相結(jié)合，在便捷性以及人機(jī)交互體驗(yàn)方面具有較強(qiáng)的優(yōu)勢。因此，本發(fā)明提出基于增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)和物聯(lián)網(wǎng)融合的地下管網(wǎng)智能管控技術(shù)，通過增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)融合，將該虛擬物體、物聯(lián)網(wǎng)實(shí)時監(jiān)測信息等融合到真實(shí)環(huán)境中，再借助基于位置的服務(wù)LBS，使用戶產(chǎn)生真實(shí)感的實(shí)時交互體驗(yàn)。增強(qiáng)物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)使用的便捷性，提升地下管網(wǎng)的管理的智能性。

在城市地下管網(wǎng)管理領(lǐng)域，目前已出現(xiàn)了單純基于增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)或物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用，然而基于增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的融合應(yīng)用于城市地下管網(wǎng)管理則未見報道。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種融合增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)和物聯(lián)網(wǎng)的地下管網(wǎng)智能管控技術(shù)及系統(tǒng)，以解決上述背景技術(shù)中提出的問題。

本發(fā)明提出融合增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)和物聯(lián)網(wǎng)的地下管網(wǎng)智能管控技術(shù)，利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)管網(wǎng)運(yùn)行指標(biāo)實(shí)時監(jiān)控，結(jié)合大數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析，提前感知發(fā)現(xiàn)問題，為智慧管控提供基礎(chǔ)性支撐；將增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)與物聯(lián)網(wǎng)融合，實(shí)現(xiàn)將地面實(shí)景與地下管網(wǎng)的虛擬模型、物聯(lián)網(wǎng)實(shí)時監(jiān)測數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)疊加。其優(yōu)勢在于實(shí)現(xiàn)了信息的增強(qiáng)，使管理人員實(shí)時了解到地下管網(wǎng)的位置、運(yùn)行狀況、異常狀況等，提高地下管網(wǎng)管理的數(shù)字化、智能化水平；與基于位置的服務(wù)LBS相結(jié)合，可以實(shí)時獲取用戶位置信息，將最臨近傳感器的管網(wǎng)運(yùn)行監(jiān)測數(shù)據(jù)推送至增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)終端，提升了管網(wǎng)管理、巡檢、運(yùn)維等業(yè)務(wù)的工作效率，改變了傳統(tǒng)的地下管網(wǎng)管理方式，實(shí)現(xiàn)了工作模式的創(chuàng)新。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

一種融合增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)和物聯(lián)網(wǎng)的地下管網(wǎng)智能管控技術(shù)及系統(tǒng)，包括三維虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)單元、物聯(lián)網(wǎng)實(shí)時監(jiān)測系統(tǒng)單元、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)單元以及系統(tǒng)集成單元；

所述三維虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)單元，建立管網(wǎng)及其附屬設(shè)施的三維模型，實(shí)現(xiàn)管網(wǎng)及其附屬設(shè)施的三維建模及渲染；

所述物聯(lián)網(wǎng)實(shí)時監(jiān)測系統(tǒng)單元，利用傳感器設(shè)備，進(jìn)行管網(wǎng)實(shí)時運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)測，通過網(wǎng)絡(luò)傳輸將數(shù)據(jù)上傳至服務(wù)器，實(shí)現(xiàn)實(shí)時數(shù)據(jù)展示、異常報警和統(tǒng)計(jì)分析功能；