[發明專利]一種頂蓋檢修吊裝作業與風險辨識三維數字化推演方法

在審

• 申請號: 202010936808.6
• 申請日: 2020-09-08
• 公開（公告）號: CN112182696A
• 公開（公告）日: 2021-01-05
• 發明（設計）人: 方創新;劉英;胡志平;李帥軒;張成華;李玲;肖志懷;劉少華;夏襄晨
• 申請（專利權）人: 國家電網有限公司;國網新源控股有限公司;湖北白蓮河抽水蓄能有限公司;武漢大學
• 主分類號: G06F30/13
• 分類號: G06F30/13;G06F30/20;G06T17/00
• 代理公司: 武漢藍寶石專利代理事務所(特殊普通合伙) 42242
• 代理人: 嚴超

本發明涉及一種頂蓋檢修吊裝作業與風險辨識三維數字化推演方法，包括：構建頂蓋三維精細化模型及頂蓋檢修作業虛擬場景；建立基于空間碰撞預警的預警規則；設計滿足預警規則的頂蓋吊裝路徑規劃方法，確定最優的頂蓋吊裝路徑；讓工作人員在操作時具有逼真感和沉浸感，實現頂蓋檢修過程中模型、工器具與檢修場景無縫融合；對現場作業方案進行推演，完成碰撞分析以及最優路徑規劃，實現頂蓋檢修作業安全推演。

技術領域

本發明涉及檢修仿真技術領域，尤其涉及一種頂蓋檢修吊裝作業與風險辨識三維數字化推演方法。

背景技術

抽水蓄能電站以其調峰填谷的獨特運行特性，發揮著條件負荷、促進電力系統節能和維持電網安全網穩定運行的功能，逐步成為我國電力系統有效的、不可或缺的調節手段。同時，隨著抽水蓄能電站智能化、信息化建設的迅速發展，對檢修過程標準化、檢修資源預測精準化、檢修管理智能化提出了更高的要求。

抽水蓄能機組檢修吊裝的任務是對整個機組各個零件設備進行吊裝，頂蓋的吊裝作業是蓄能電站檢修中重要且復雜的吊裝作業任務之一。頂蓋檢修吊裝作業是一項繁雜且需要多部門、多人員配合完成的任務，由于環境復雜、有高空作業，所以有著較高的安全風險；尤其頂蓋體積龐大、質量較高，且吊裝施工現場為室內廠房，交叉非常多，人員密集，所以在整個吊裝的施工過程中，安全風險尤其應該得到重視。

發明內容

本發明針對現有技術中存在的技術問題，提供一種頂蓋檢修吊裝作業與風險辨識三維數字化推演方法，解決現有技術中吊裝的施工過程中存在安全風險的問題。

本發明解決上述技術問題的技術方案如下：頂蓋檢修吊裝作業與風險辨識三維數字化推演方法，包括：

構建頂蓋三維精細化模型及頂蓋檢修作業虛擬場景；

建立基于空間碰撞預警的預警規則；

設計滿足所述預警規則的頂蓋吊裝路徑規劃方法，確定最優的頂蓋吊裝路徑。

本發明的有益效果是：讓工作人員在操作時具有逼真感和沉浸感，實現頂蓋檢修過程中模型、工器具與檢修場景無縫融合；對現場作業方案進行推演，完成碰撞分析以及最優路徑規劃，實現頂蓋檢修作業安全推演。

在上述技術方案的基礎上，本發明還可以做如下改進。

進一步，所述構建頂蓋三維精細化模型的過程包括：

根據頂蓋設備的二維圖紙和/或現場實際素材構建頂蓋三維數字化模型；

將與所述頂蓋設備檢修相關的頂蓋設備相關信息存入數據庫中，所述頂蓋設備相關信息與對應的所述頂蓋三維數字化模型相關聯，所述數據庫還存儲有設計的通用的設備信息邏輯模型；

將所述頂蓋設備相關信息中的彩色圖片和紋理數據賦予給所述頂蓋三維數字化模型，并對模型進行渲染，完成所述頂蓋三維精細化模型的構建。

進一步，所述構建頂蓋檢修作業虛擬場景的過程為并行實施的基于圖紙和現場照片建模方案以及利用三維激光掃描建模的方案。

進一步，所述基于圖紙和現場照片建模方案的建模過程包括：根據所述頂蓋設備的圖紙和現場照片進行三維建模生成所述頂蓋檢修作業虛擬場景的三維模型，對所述頂蓋檢修作業虛擬場景的三維模型進行紋理賦值，完成所述頂蓋檢修作業虛擬場景的三維模型的精細化建模。

進一步，所述利用三維激光掃描建模的建模過程包括：

利用三維激光掃描，根據已知信息對獲取的原始掃描觀測值進行空間數據配準；

利用匹配算法將采集數據自動分段處理后進行常用三維模型組件匹配處理，建立所述頂蓋檢修作業虛擬場景的三維模型；

將紋理圖像與模型進行自動配準，得到所述頂蓋檢修作業虛擬場景的三維實景。