CN109902209B - 一种基于空间智能的特种承压设备用户三维可视化方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种基于空间智能的特种承压设备用户三维可视化方法，涉及制壳机技术领域。该基于空间智能的特种承压设备用户三维可视化方法，基于空间三维成像扫描技术的快速获取特种承压设备数字三维模型***，构建特种承压设备三维数字模型库。该基于空间智能的特种承压设备用户三维可视化方法，利用三维激光扫描成像技术和三维扫描设备，在特种承压设备检验检测的过程中快速采集设备的数字三维模型激光点云信息；通过三维数字模型匹配技术实现从点云数据中快速的提取，快速生成特种承压设备进行三维模型建模，并将模型提供给设备的可视化管理中应用，同时通过GIS技术、三维仿真技术，构建特种承压设备可视化管理子***。
Description
技术领域
本发明涉及特种承压设备检测技术领域，具体为一种基于空间智能的特种承压设备用户三维可视化方法。
背景技术
特种设备失效分析机构较多，分析质量也良莠不齐，很多企业等单位苦于无法得到专业的材料安全应用评价及失效分析技术服务。失效分析案例比较分散，多年来积累了大量的案例没有进行有效的收集和整理，失效分析的样品难于得到很好的保护和共享。失效分析专家团队相关机构主要都是各自开展失效分析工作，在面对重要的课题时，难于及时地把这些顶尖的专家组织起来，形成最强大的专家队伍开展相关重要工作。
实验室检验检测，要求人、样品、设备同时在一个空间里，造成很多不必要成本，专业的实验室和先进的仪器设备，目前各个机构都是各自规划、购买、使用，这些贵重、先进的、有效的实验室和检测仪器形成了一个个“孤岛”。由于所属权、使用权、地理位置、配套的操作技术的局限，这些硬件条件一方面由于无法充分利用而造成了巨大的浪费，另一方面需要用到的地方又无法使用这些资源，造成了技术的局部短板，阻碍了技术的提高因此，我们提出了一种基于空间智能的特种承压设备用户三维可视化方法来解决上述问题。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明试图克服以上缺陷，因此本发明提供了一种基于空间智能的特种承压设备用户三维可视化方法，以达到了特种承压设备便于检修和可以实时进行信息交互的效果。
(二)技术方案
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种基于空间智能的特种承压设备用户三维可视化方法，包括以下步骤：
S1、基于空间三维成像扫描技术的快速获取特种承压设备数字三维模型***，构建特种承压设备三维数字模型库。完成特种承压设备三维数字模型10类别，安全阀特种承压设备5类，压力容器种承压设备3类，锅炉种承压设备1类，压力管线种承压设备1类；
S2、建设特种承压设备三维模型智能建模子***一个，实现检验检测过程的检验数据采集，在检验现场利用三维激光扫描设备快速获取设备激光点云数据并提取承压设备数字模型，快速生成特种承压设备检验数据，并将模型提供给设备的可视化管理中应用；
S3、开发特种承压设备三维GIS可视化管理***，实现在二维GIS地图、三维仿真场景视窗中查看用户设备相关信息，包括：运行信息(用户提供数据接口)、设备检验检测信息、设备基本信息、管理人员信息；提供可交互的可视化管理功能，如数据更新、信息检索、数据统计、数据导出、设备状态监测预警、设备检验检测时间提醒等；
S4、建设特种承压设备用户三维可视化自服务平台，基于特种承压设备地理信息对象融合关联设备的检验检测信息、设备基本信息等，以可视化的方式提供与设备管理、数据维护等功能，以开放平台接口和客户端的方式访问数据及功能，用户可自行注册登录使用***；
S5、开发用户参与自服务客户端***，对接特种承压设备用户三维可视化自服务平台，用户可以直接通过客户端***实现查看及管理设备信息、更新维护设备信息、设备检验检测时间提醒、日常安全巡检管理、外勤管理、检验预约、失效咨询等服务；
S6、开发特种承压设备移动GIS巡检APP，对接特种承压设备用户三维可视化自服务平台，提供设备信息采集、隐患信息上传、管道巡检、检验任务关联、设备定位等。
进一步，根据S1中步骤，基于三维仿真建模技术，分别对不同类别不同型号的设备进行三维模型构建，形成该类设备的三维模型标准模板。通过各类设备的标准三维模型的积累，形成模型模板库，用于设备三维模型构建标准，及激光点云数据中智能提取三维模型匹配及归类的依据。
进一步，根据S2中步骤，利用三维激光扫描成像技术和三维扫描设备，在特种承压设备检验检测的过程中快速采集设备的数字三维模型激光点云信息；通过三维数字模型匹配技术实现从点云数据中快速的提取，快速生成特种承压设备进行三维模型建模。
进一步，根据S3中步骤，通过GIS技术、三维仿真技术，构建特种承压设备可视化管理子***，建立设备的GIS对象化模型，围绕特种承压设备检验、安全评估等业务流程关联业务数据，将设备的位置、类别、状态、检验检测结果可视化的展示，通过GIS电子地图的方式实现特种承压设备的可视化管理，实现基于GIS电子地图的多源数据空间融合。同时预留信息接口，用户日常安全检查的信息可以叠加到电子地图上。
进一步，根据S4中步骤，搭建特种承压设备用户自服务平台，以特种承压设备空间地理信息为基础，以检验、安全管理、失效分析、能效分析为业务主线，建设这些业务自服务子***。用户通过在自服务平台上自行注册验证后，可以通过自服务子***参与到这些业务的生命周期中，用户可以在GIS电子地图上直观可视化查看自己的设备、检验、安全相关信息，并且使用客户端进行相关信息的更新。并且，设备用户用自服务子***来设备的日常管理。
进一步，根据S5中步骤，验证了真实信息的设备用户，可以使用日常巡检自服务主要用于企业日常管理设备及对设备进行安全检查管理，用户注册认证后可以管理企业的外勤人员及外勤任务，通过移动端实现外勤数据采集。
进一步，根据S6中步骤，地理信息，设备、用户、作业位置等地理分布信息存储在数据库中或者电子地图文件里，人工可以对以往模型数据进行整理、或者转换格式入库，检验检测作业数据，比如单线图、检验轨迹、采样位置、作业位置等，可通过GIS电子地图、三维仿真场景、GPS三种方式进行智能自动、半人工交互的方式进行采集。
(三)有益效果
本发明提供的一种基于空间智能的特种承压设备用户三维可视化方法。具备以下有益效果：
1、该基于空间智能的特种承压设备用户三维可视化方法，利用三维激光扫描成像技术和三维扫描设备，在特种承压设备检验检测的过程中快速采集设备的数字三维模型激光点云信息；通过三维数字模型匹配技术实现从点云数据中快速的提取，快速生成特种承压设备进行三维模型建模，并将模型提供给设备的可视化管理中应用，同时通过GIS技术、三维仿真技术，构建特种承压设备可视化管理子***，建立设备的GIS对象化模型，围绕特种承压设备检验、安全评估等业务流程关联业务数据，将设备的位置、类别、状态、检验检测结果可视化的展示，通过GIS电子地图的方式实现特种承压设备的可视化管理，实现基于GIS电子地图的多源数据空间融合。同时预留信息接口，用户日常安全检查的信息可以叠加到电子地图上，方便了用户对该特种承压设备的观察，提高了该装置的实用性。
2、该基于空间智能的特种承压设备用户三维可视化方法，用户通过在自服务平台上自行注册验证后，可以通过自服务子***参与到这些业务的生命周期中，用户可以在GIS电子地图上直观可视化查看自己的设备、检验、安全相关信息，使用客户端进行相关信息的更新，并且，设备用户用自服务子***来设备的日常管理，方便了使用者的实时检测与管理，提高了该装置的实用性。
附图说明
图1为本发明的流程示意图；
具体实施方式
根据本发明的第一方面，本发明提供一种基于空间智能的特种承压设备用户三维可视化方法，如图1所示，包括以下步骤：
S1、基于空间三维成像扫描技术的快速获取特种承压设备数字三维模型***，构建特种承压设备三维数字模型库。完成特种承压设备三维数字模型10类别，安全阀特种承压设备5类，压力容器种承压设备3类，锅炉种承压设备1类，压力管线种承压设备1类，基于三维仿真建模技术，分别对不同类别不同型号的设备进行三维模型构建，形成该类设备的三维模型标准模板。通过各类设备的标准三维模型的积累，形成模型模板库，用于设备三维模型构建标准，及激光点云数据中智能提取三维模型匹配及归类的依据；
S2、建设特种承压设备三维模型智能建模子***一个，实现检验检测过程的检验数据采集，在检验现场利用三维激光扫描设备快速获取设备激光点云数据并提取承压设备数字模型，快速生成特种承压设备检验数据，并将模型提供给设备的可视化管理中应用，利用三维激光扫描成像技术和三维扫描设备，在特种承压设备检验检测的过程中快速采集设备的数字三维模型激光点云信息；通过三维数字模型匹配技术实现从点云数据中快速的提取，快速生成特种承压设备进行三维模型建模；
S3、开发特种承压设备三维GIS可视化管理***，实现在二维GIS地图、三维仿真场景视窗中查看用户设备相关信息，包括：运行信息(用户提供数据接口)、设备检验检测信息、设备基本信息、管理人员信息；提供可交互的可视化管理功能，如数据更新、信息检索、数据统计、数据导出、设备状态监测预警、设备检验检测时间提醒等，通过GIS技术、三维仿真技术，构建特种承压设备可视化管理子***，建立设备的GIS对象化模型，围绕特种承压设备检验、安全评估等业务流程关联业务数据，将设备的位置、类别、状态、检验检测结果可视化的展示，通过GIS电子地图的方式实现特种承压设备的可视化管理，实现基于GIS电子地图的多源数据空间融合。同时预留信息接口，用户日常安全检查的信息可以叠加到电子地图上；
S4、建设特种承压设备用户三维可视化自服务平台，基于特种承压设备地理信息对象融合关联设备的检验检测信息、设备基本信息等，以可视化的方式提供与设备管理、数据维护等功能，以开放平台接口和客户端的方式访问数据及功能，用户可自行注册登录使用***，搭建特种承压设备用户自服务平台，以特种承压设备空间地理信息为基础，以检验、安全管理、失效分析、能效分析为业务主线，建设这些业务自服务子***。用户通过在自服务平台上自行注册验证后，可以通过自服务子***参与到这些业务的生命周期中，用户可以在GIS电子地图上直观可视化查看自己的设备、检验、安全相关信息，并且使用客户端进行相关信息的更新。并且，设备用户用自服务子***来设备的日常管理；
S5、开发用户参与自服务客户端***，对接特种承压设备用户三维可视化自服务平台，用户可以直接通过客户端***实现查看及管理设备信息、更新维护设备信息、设备检验检测时间提醒、日常安全巡检管理、外勤管理、检验预约、失效咨询等服务，验证了真实信息的设备用户，可以使用日常巡检自服务主要用于企业日常管理设备及对设备进行安全检查管理，用户注册认证后可以管理企业的外勤人员及外勤任务，通过移动端实现外勤数据采集；
S6、开发特种承压设备移动GIS巡检APP，对接特种承压设备用户三维可视化自服务平台，提供设备信息采集、隐患信息上传、管道巡检、检验任务关联、设备定位等，地理信息，设备、用户、作业位置等地理分布信息存储在数据库中或者电子地图文件里，人工可以对以往模型数据进行整理、或者转换格式入库，检验检测作业数据，比如单线图、检验轨迹、采样位置、作业位置等，可通过GIS电子地图、三维仿真场景、GPS三种方式进行智能自动、半人工交互的方式进行采集。
该文中出现的电器元件均与外界的主控器及220V市电电连接，并且主控器可为计算机等起到控制的常规已知设备。
工作原理：使用时，利用三维激光扫描成像技术和三维扫描设备，在特种承压设备检验检测的过程中快速采集设备的数字三维模型激光点云信息；通过三维数字模型匹配技术实现从点云数据中快速的提取，快速生成特种承压设备进行三维模型建模，并将模型提供给设备的可视化管理中应用，同时通过GIS技术、三维仿真技术，构建特种承压设备可视化管理子***，建立设备的GIS对象化模型，围绕特种承压设备检验、安全评估等业务流程关联业务数据，将设备的位置、类别、状态、检验检测结果可视化的展示，通过GIS电子地图的方式实现特种承压设备的可视化管理，实现基于GIS电子地图的多源数据空间融合。同时预留信息接口，用户日常安全检查的信息可以叠加到电子地图上，用户通过在自服务平台上自行注册验证后，可以通过自服务子***参与到这些业务的生命周期中，用户可以在GIS电子地图上直观可视化查看自己的设备、检验、安全相关信息，使用客户端进行相关信息的更新，并且，设备用户用自服务子***来设备的日常管理，方便了使用者的实时检测与管理。
综上所述，该基于空间智能的特种承压设备用户三维可视化方法，利用三维激光扫描成像技术和三维扫描设备，在特种承压设备检验检测的过程中快速采集设备的数字三维模型激光点云信息；通过三维数字模型匹配技术实现从点云数据中快速的提取，快速生成特种承压设备进行三维模型建模，并将模型提供给设备的可视化管理中应用，同时通过GIS技术、三维仿真技术，构建特种承压设备可视化管理子***，建立设备的GIS对象化模型，围绕特种承压设备检验、安全评估等业务流程关联业务数据，将设备的位置、类别、状态、检验检测结果可视化的展示，通过GIS电子地图的方式实现特种承压设备的可视化管理，实现基于GIS电子地图的多源数据空间融合。同时预留信息接口，用户日常安全检查的信息可以叠加到电子地图上。
并且，用户通过在自服务平台上自行注册验证后，可以通过自服务子***参与到这些业务的生命周期中，用户可以在GIS电子地图上直观可视化查看自己的设备、检验、安全相关信息，使用客户端进行相关信息的更新，并且，设备用户用自服务子***来设备的日常管理，方便了使用者的实时检测与管理。
Claims (1)
1.一种基于空间智能的特种承压设备用户三维可视化方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1、基于空间三维成像扫描技术，快速获取特种承压设备数字三维模型***，构建特种承压设备三维数字模型库；完成特种承压设备三维数字模型10类别： 安全阀特种承压设备5类别、压力容器种承压设备3类别、锅炉种承压设备1类别、压力管线种承压设备1类别的构建；
根据S1中步骤，基于三维仿真建模技术，分别对不同类别不同型号的设备进行三维模型构建，形成各类设备的三维模型标准模板；通过各类设备的标准三维模型的积累，形成模型模板库，作为设备三维模型构建标准、及激光点云数据中智能提取三维模型匹配及归类的依据；
S2、建设特种承压设备三维模型智能建模子***，实现检验检测过程的检验数据采集，在检验现场利用三维激光扫描设备快速获取设备激光点云数据并提取承压设备数字模型，快速生成特种承压设备检验数据，并将模型提供给设备的可视化管理中应用；
根据S2中步骤，利用三维激光扫描成像技术和三维扫描设备，在特种承压设备检验检测的过程中快速采集设备的数字三维模型激光点云信息；通过三维数字模型匹配技术实现从点云数据中快速的提取，快速生成特种承压设备进行三维模型建模；
S3、开发特种承压设备三维GIS可视化管理***，实现在二维GIS地图、三维仿真场景视窗中查看用户设备相关信息，包括：运行信息、设备检验检测信息、设备基本信息、管理人员信息；提供可交互的可视化管理功能，如数据更新、信息检索、数据统计、数据导出、设备状态监测预警、设备检验检测时间提醒；
根据S3中步骤，通过GIS技术、三维仿真技术，构建特种承压设备可视化管理子***，建立设备的GIS对象化模型，围绕特种承压设备检验、安全评估业务流程关联业务数据，将设备的位置、类别、状态、检验检测结果可视化的展示，通过GIS电子地图的方式实现特种承压设备的可视化管理，实现基于GIS电子地图的多源数据空间融合；同时预留信息接口，用户日常安全检查的信息可以叠加到电子地图上；
S4、建设特种承压设备用户三维可视化自服务平台，基于特种承压设备地理信息对象融合关联设备的检验检测信息、设备基本信息，以可视化的方式提供设备管理、数据维护功能，以及开放平台接口、客户端的方式访问数据的功能，用户可自行注册登录使用***；
根据S4中步骤，搭建特种承压设备用户自服务平台，以特种承压设备空间地理信息为基础，以检验、安全管理、失效分析、能效分析为业务主线，建设对应的业务自服务子***；用户通过在自服务平台上自行注册验证后，可以通过自服务子***参与到对应的业务的生命周期中，用户可以在GIS电子地图上直观可视化查看自己的设备、检验、安全相关信息，并且使用客户端进行相关信息的更新；并且，设备用户通过业务自服务子***进行设备的日常管理；
S5、开发用户参与自服务客户端***，对接特种承压设备用户三维可视化自服务平台，用户可以直接通过客户端***实现查看及管理设备信息、更新维护设备信息、设备检验检测时间提醒、日常安全巡检管理、外勤管理、检验预约、失效咨询服务；
根据S5中步骤，验证了真实信息的设备用户，可以通过日常巡检自服务对企业日常管理设备及对设备进行安全检查管理，用户注册认证后可以管理企业的外勤人员及外勤任务，通过移动端实现外勤数据采集；
S6、开发特种承压设备移动GIS巡检APP，对接特种承压设备用户三维可视化自服务平台，提供设备信息采集、隐患信息上传、管道巡检、检验任务关联、设备定位；
根据S6中步骤，地理信息，设备、用户、作业位置地理分布信息存储在数据库中或者电子地图文件里，可以人工对以往模型数据进行整理、或者转换格式入库，检验检测作业数据，比如单线图、检验轨迹、采样位置、作业位置，可通过GIS电子地图、三维仿真场景、GPS三种方式进行智能自动或半人工交互的方式进行采集。
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