[發明專利]一種基于數字孿生的井場定位方法和裝置

在審

• 申請號: 202111175249.2
• 申請日: 2021-10-09
• 公開（公告）號: CN114018237A
• 公開（公告）日: 2022-02-08
• 發明（設計）人: 李濤;孫明華;王宗文;楊浩
• 申請（專利權）人: 煙臺杰瑞石油服務集團股份有限公司
• 主分類號: G01C21/00
• 分類號: G01C21/00;G01C11/00
• 代理公司: 北京國昊天誠知識產權代理有限公司 11315
• 代理人: 許振新

1.一種基于數字孿生的井場定位方法，其特征在于，所述方法包括：

用于基于井場中的靜態實體在真實空間的高精度定位信息和圖像信息中的至少一種，確定所述靜態實體在真實空間的位置與所述靜態實體的數字孿生模型在數字孿生空間的位置的對應關系的靜態定位步驟。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法還包括：

用于基于所述井場中的作業人員在真實空間的高精度定位信息，確定所述井場中的動態實體在真實空間的位置與所述動態實體的數字孿生模型在數字孿生空間的位置的對應關系的動態定位步驟，其中，所述動態實體包括作業車輛和所述作業人員中的至少一種。

3.根據權利要求2所述的井場定位方法，其特征在于，所述方法還包括：

用于基于目標識別模型和所述井場的圖像，識別所述井場中的所述動態實體的視覺輔助識別步驟。

4.根據權利要求2所述的井場定位方法，其特征在于，所述方法還包括：

用于基于所述靜態定位步驟的定位結果和所述動態定位步驟的定位結果中的至少一種進行井場作業指導的作業指導步驟。

5.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，所述動態定位步驟具體包括：

基于井場中的作業人員攜帶的高精度定位裝置，獲取所述作業人員在真實空間的高精度定位信息；

基于所述作業人員在真實空間的高精度定位信息，確定所述作業人員在真實空間的位置，并對所述作業人員在真實空間的位置進行空間轉換，得到所述作業人員在所述數字孿生空間的位置；

當所述作業人員攜帶的高精度定位裝置被設置為人車綁定定位模式時，在所述數字孿生空間中，確定以所述作業人員為中心的預設距離范圍內是否存在第一作業車輛的數字孿生模型，若存在，在所述數字孿生空間將所述作業人員和所述第一作業車輛的數字孿生模型進行綁定，其中，綁定后，所述第一作業車輛的數字孿生模型在所述數字孿生空間的位置與所述作業人員在數字孿生空間的位置一致。

6.根據權利要求5所述的方法，其特征在于，所述動態定位步驟還包括：

當所述作業人員攜帶的高精度定位裝置被解除人車綁定定位模式時，將解除綁定時所述作業人員在所述數字孿生空間的位置和方向，分別確定為解除綁定后所述第一作業車輛在所述數字孿生空間的位置和方向。

7.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述靜態定位步驟包括：

通過高精度定位裝置確定目標靜態實體上的兩個位置點在所述真實空間的坐標值，其中，所述目標靜態實體是所述井場中的任一靜態實體；

基于所述真實空間和所述數字孿生空間之間的坐標變換矩陣，分別對所述目標靜態實體上的兩個位置點在所述真實空間的坐標值進行坐標轉換，得到所述目標靜態實體上的兩個位置點在所述數字孿生空間的標準坐標值；

將所述目標靜態實體上的兩個位置點在所述數字孿生空間的標準坐標值對應的位置點，確定為所述目標靜態實體上的兩個位置點在所述數字孿生空間的兩個定位標準點。

8.根據權利要求7所述的方法，其特征在于，所述目標靜態實體上的兩個位置點分別記為第一位置點和第二位置點，所述目標靜態實體上的兩個位置點在所述數字孿生空間的兩個定位標準點對應記為第一標準定位點和第二標準定位點，其中，所述靜態定位步驟還包括：

在所述數字孿生空間中，將目標數字孿生模型上的所述第一位置點放置在所述第一標準定位點，得到所述目標數字孿生模型在所述數字孿生空間的第一定位點，并確定所述第一標準定位點和所述第二標準定位點相對于地面的角度差，其中，所述目標數字孿生模型為所述目標靜態實體的數字孿生模型；

以所述第一定位點為旋轉中心，以笛卡爾坐標系中的Z軸為旋轉軸，以所述角度差為起始角度，以預設旋轉步長，將所述目標數字孿生模型順時針和/或逆時針旋轉N次，每旋轉一次，確定所述目標數字孿生模型上的所述第二位置點與所述第二標準定位點之間的距離，得到N個距離；

將所述N個距離中最小距離對應的所述目標數字孿生模型上的所述第二位置點所在位置，確定為所述目標數字孿生模型在所述數字孿生空間的第二定位點。