CN114358523A - 一种基于数字地球的站场资产管理方法和*** - Google Patents

Abstract

本发明提供一种基于数字地球的站场资产管理方法和***，方法包括：S1：对站场内的资产进行数据采集，所采集的数据包括点云数据、纹理数据和属性数据，S2：将S1所采集的数据信息进行整理和处理，构建数据采集对象对应的设施设备的三维模型并形成可调用的数据模型库；S3：根据数据采集获取的数据信息，利用数据模型库中的三维模型对场站进行设施设备的建模；S4：基于GIS的空间可视化将构建的模型中的对象与场站内各类设施设备对应的监控***进行关联。针对油气站场的设施设备进行精细化的管理，通过对站场设备、站内管道的快速三维建模，基于三维空间一体化的管理模式，解决站场设备设施更新维护，应急管理，安全生产的监管能力。

Description

一种基于数字地球的站场资产管理方法和***

技术领域

本发明涉及的领域是数字资产管理及计算机领域，具体涉及一种基于数字地球的站场资产管理方法和***。

背景技术

随着计算机技术的不断发展,管道的安全运营业越来越受到重视，而油气管道多为上世纪70年代所建，随着运行时间延长，管道事故时有发生，如何实现对站场设施设备的精细化管理，可以快速实现对老旧设备的更新和维护是解决油气管道运行安全问题的当务之急。对于早期油气储运基础建设，各管道及输配站场的竣工图均以纸质档案为主要的保存介质，随着站场运营时间的推移，设备的老旧改造，更新，随之暴露出来的问题比较多，比如：那些设备用的时间比较久需要更换？那些设备是近几年才更新的？之前的资料在哪里？如何快速找到需要更换设备的一些信息？管道的埋设情况、使用状态、拆除与否等，基于此，我们提出了要将站场的技术设施设备进行数字化、智能化管理，从而为站场地下管线设施维修、更换和新建提供重要的数字化服务。

发明内容

本发明提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的基于数字地球的站场资产管理方法和***，针对油气站场的设施设备进行精细化的管理，通过对站场设备、站内管道的快速三维建模，基于三维空间一体化的管理模式，解决站场设备设施更新维护，应急管理，安全生产的监管能力。

根据本发明的第一方面，提供了一种基于数字地球的站场资产管理方法，包括：

S1：对站场内的资产进行数据采集，所采集的数据包括点云数据、纹理数据和属性数据，其中，属性数据至少包括设备编号、设备名称和设备型号；

S2：将S1所采集的数据信息进行整理和处理，构建数据采集对象对应的设施设备的三维模型并形成可调用的数据模型库；

S3：根据数据采集获取的数据信息，利用数据模型库中的三维模型对场站进行设施设备的建模；

S4：基于GIS的空间可视化将构建的模型中的对象与场站内各类设施设备对应的监控***进行关联，并显示所有设施设备的位置信息和运行状态，以及生成图表以用于分析管理和预警。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以作出如下改进。

可选的，步骤S1对场站内资产进行数据采集时通过相机或三维激光扫描对建筑物及设施设备进行纹理信息的采集。

可选的，站场内的设施设备至少包括非生产性设备、主工艺管道、辅助工艺管道、生产性设备以及消防管线、通信管线、地下管线；

所述主工艺管道至少包括直管段、阀门、弯管、异径管、接头；

所述辅助工艺管道至少包括压缩机、空冷器、过滤分离器、污水处理装置、防爆动力配电箱。

可选的，对非生产设备采用点云数据进行建模，地下管线利用物探数据生成数据模型，消防管线和通信管线采用数据模型库中的标准件进行模型搭建。

可选的，所述步骤S3包括以下步骤：

S31：模型添加及属性输入；

通过选择数据模型库中的模型，然后点击模型中的地面，添加对应的设施设备的三维模型，然后输入该三维模型的属性信息，至少包括该三维模型的模型名称、坐标、编号；

S32：确定模型的空间位置；

根据采集的数据信息以及与设计图纸数据的结合，确定所有模型的详细位置，通过选择、取消、旋转、平移、缩放、保存、吸附、直管、连管、消除、批量功能实现实际场景的模型还原；

S33：模型吸附，构建完整的模型拓补结构；

通过关键点位的设备三维模型完成不同设备的连接，所述关键点位至少包括管道的变向点、变径点，连接处自动生成焊缝、垫片，保证模型连接的高度还原同时自动记录设备及管道之间的拓扑关系，完成设备设施的模型的建立。

可选的，所述步骤S4对突发事件的影响范围及潜在危险进行预警，并建立突发事件的应对模型，通过模型与实际的空间位置关联将突发事件时信息发送给事故处理方。

可选的，通过建立的模型定期运行演练程序，并监控演练过程中的各设施设备的运行情况，对存在风险的设施设备及应急通道的顺畅度提供反馈和预警。

根据本发明的另一方面，提供了一种基于数字地球的站场资产管理***，其包括以上任一所述的基于数字地球的站场资产管理方法。

本发明提供的一种基于数字地球的站场资产管理方法和***，针对油气站场的设施设备进行精细化的管理，通过对站场设备、站内管道的快速三维建模，基于三维空间一体化的管理模式，解决站场设备设施更新维护，应急管理，安全生产的监管能力。

本发明解决了油气站场三维站场设备、管道对齐操作繁琐、焊缝添加工作量大、设备管道缺乏拓扑逻辑关系等多项问题，极大的提高了建模的工作效率，操作过程中将站场设备的特征及焊缝规律融合到建模方法中，保证建模准确性的同时简化了建模过程，使得一线操作人员稍加培训即可掌握建模方法和相关技能，对三维***的应用推广具有决定性的作用。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种基于数字地球的站场资产管理方法和***的运行步骤流程图；

图2为本发明实施例提供的一种基于数字地球的站场资产管理方法和***的建模流程示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

图1为本发明实施例提供的一种基于数字地球的站场资产管理方法和***的运行步骤流程图，图2为本发明实施例提供的一种基于数字地球的站场资产管理方法和***的建模流程示意图如图1和图2所示，所述方法包括：

S1：对站场内的资产进行数据采集，所采集的数据包括点云数据、纹理数据和属性数据，其中，属性数据至少包括设备编号、设备名称和设备型号；具体的，

可以根据竣工图档对房屋建筑，景观、非生产类设施进行采集，采集房屋建筑，景观、非生产类设施的坐标范围；

通过手机拍照，对站场内的所有建筑室内及室外拍照、设备管道拍照采集纹理信息，为建模提供纹理数据；

现场采集属性，阀门管道及设备编号属性收集并进行入库。

S2：将S1所采集的数据信息进行整理和处理，构建数据采集对象对应的设施设备的三维模型并形成可调用的数据模型库；具体的，

站场的设施设备包括：站场基础地形、房屋建筑、景观等非生产性设备、以及主工艺管道(包括但不限于直管段、阀门、弯管、异径管、接头等)、辅助工艺管道(包括但不限于压缩机、空冷器、过滤分离器、污水处理装置、防爆动力配电箱等)等生产性设备以及消防管线、通信管线、排污管线等各类地下管线。

针对不同的设施设备采用不用的建模方式，其中：

对非生产设备采用点云数据进行建模；利用物探数据生成地下各种管线的模型；利用***模型库中的标准件进行油气管线的搭建。

通过创建油气站场内所有设备、管件的三维模型，将创建好的三维模型通过记录各个模型的法向量(确定不同模型连接吸附的方向)，锚点相对模型中心点的坐标(吸附点的相对坐标)，三维模型各个接口的管径(管径)等添加到数据模型库中。

S3：根据数据采集获取的数据信息，利用数据模型库中的三维模型对场站进行设施设备的建模；具体的，

通过选择模型库中的模型，然后点击地面，即可在地面上添加该三维模型，然后输入该模型的属性信息，包括但不限于模型名称、坐标、编号等；

以及，根据三维激光扫描的点云数据、勘察测量数据、设计图纸数据等，确定所有模型的详细位置。通过选择、取消、旋转、平移、缩放、保存、吸附、直管、连管、消除、批量等功能可实现模型完全还原实际场景。

然后，通过关键点位(变向点、变径点等)设备的三维模型，快速吸附、添加“直管”等方式可以快速完成不同设备的连接，连接处可自动生成焊缝、垫片等，保证模型连接的高度还原同时自动记录设备及管道之间的拓扑关系，完成设备设施的模型的建立。

S4：基于GIS的空间可视化将构建的模型中的对象与场站内各类设施设备对应的监控***进行关联，并显示所有设施设备的位置信息和运行状态，以及生成图表以用于分析管理和预警。

可以理解的是，在本实施例中，针对油气站场的设施设备进行精细化的管理，通过对站场设备、站内管道的快速三维建模，基于三维空间一体化的管理模式，解决站场设备设施更新维护，应急管理，安全生产的监管能力。

在一种可能的实施例方式中，步骤S1对场站内资产进行数据采集时通过相机或三维激光扫描对建筑物及设施设备进行纹理信息的采集。

可以理解的是，采集的对象中包括建筑物、景观及设施设备等，基于采集对象的不同，可以通过不同的采集设备进行数据的采集，建筑物等可以通过相机以及通过设计图纸导入等方式进行采集，而管路的纹理等信息或结构较为复杂的设备设施则可以通过三维激光扫描进行数据采集。

在一种可能的实施例方式中，站场内的设施设备至少包括非生产性设备、主工艺管道、辅助工艺管道、生产性设备以及消防管线、通信管线、地下管线；

所述主工艺管道至少包括直管段、阀门、弯管、异径管、接头；

所述辅助工艺管道至少包括压缩机、空冷器、过滤分离器、污水处理装置、防爆动力配电箱。

可以理解的是，基于站场环境的不同，所需要的用于构建三维数据模型的数据来源可以根据采集对象的多少以及种类等进行调整，以上作为举例提供了上述设备及部件名称，其并不用于限制其品类。

在一种可能的实施例方式中，对非生产设备采用点云数据进行建模，地下管线利用物探数据生成数据模型，消防管线和通信管线采用数据模型库中的标准件进行模型搭建。

可以理解的是，基于采集对象的不同，采用不同的多种方式进行分别采集，有助于数据采集的准确性和快捷性。

在一种可能的实施例方式中，所述步骤S3包括以下步骤：

S31：模型添加及属性输入；

通过选择数据模型库中的模型，然后点击模型中的地面，添加对应的设施设备的三维模型，然后输入该三维模型的属性信息，至少包括该三维模型的模型名称、坐标、编号；

S32：确定模型的空间位置；

根据采集的数据信息以及与设计图纸数据的结合，确定所有模型的详细位置，通过选择、取消、旋转、平移、缩放、保存、吸附、直管、连管、消除、批量功能实现实际场景的模型还原；

S33：模型吸附，构建完整的模型拓补结构；

通过关键点位的设备三维模型完成不同设备的连接，所述关键点位至少包括管道的变向点、变径点，连接处自动生成焊缝、垫片，保证模型连接的高度还原同时自动记录设备及管道之间的拓扑关系，完成设备设施的模型的建立。

可以理解的是，在本实施例中，建模过程中通过各种有效的调整，最大限度的让模型能够接近实际环境，以便于在应用或运行以及监控过程中实现数据的准确反馈以及提供真实有效的依据。

在一种可能的实施例方式中，所述步骤S4对突发事件的影响范围及潜在危险进行预警，并建立突发事件的应对模型，通过模型与实际的空间位置关联将突发事件时信息发送给事故处理方。

可以理解的是，在本实施例中，通过设置应急模拟预案，当遇到突发事件或者进行突发事件演练时，通过模型对预案的可行性进行预演及判定，有助于真实事件发生时的安全保护作用。

在一种可能的实施例方式中，通过建立的模型定期运行演练程序，并监控演练过程中的各设施设备的运行情况，对存在风险的设施设备及应急通道的顺畅度提供反馈和预警。

可以理解的是，针对演练过程中的数据进行反馈和预警有助于对存在风险的模型中的对象进行维护和检查，并映射到真实环境中，且进行数据的实时更新。

此外，针对具体设备挂接维检修信息及细节问题，实现维检修的智能管理。通过定期维检修实现对焊缝的精细化管理、定期和定时对设备设施进行维检修工作安排，结合机器人巡检模拟，实现站场的应急安全管理。

在另一个实施例中，提供了一种基于数字地球的站场资产管理***，其包括以上任一所述的基于数字地球的站场资产管理方法。

需要说明的是，在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详细描述的部分，可以参见其它实施例的相关描述。

本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、***、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(***)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式计算机或者其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包括这些改动和变型在内。

Claims (8)

1.一种基于数字地球的站场资产管理方法，其特征在于，包括：

S1：对站场内的资产进行数据采集，所采集的数据包括点云数据、纹理数据和属性数据，其中，属性数据至少包括设备编号、设备名称和设备型号；

S2：将S1所采集的数据信息进行整理和处理，构建数据采集对象对应的设施设备的三维模型并形成可调用的数据模型库；

S3：根据数据采集获取的数据信息，利用数据模型库中的三维模型对场站进行设施设备的建模；

S4：基于GIS的空间可视化将构建的模型中的对象与场站内各类设施设备对应的监控***进行关联，并显示所有设施设备的位置信息和运行状态，以及生成图表以用于分析管理和预警。

2.根据权利要求1所述的一种基于数字地球的站场资产管理方法，其特征在于，步骤S1对场站内资产进行数据采集时通过相机或三维激光扫描对建筑物及设施设备进行纹理信息的采集。

3.根据权利要求1所述的一种基于数字地球的站场资产管理方法，其特征在于，站场内的设施设备至少包括非生产性设备、主工艺管道、辅助工艺管道、生产性设备以及消防管线、通信管线、地下管线；

所述主工艺管道至少包括直管段、阀门、弯管、异径管、接头；

所述辅助工艺管道至少包括压缩机、空冷器、过滤分离器、污水处理装置、防爆动力配电箱。

4.根据权利要求3所述的一种基于数字地球的站场资产管理方法，其特征在于，对非生产设备采用点云数据进行建模，地下管线利用物探数据生成数据模型，消防管线和通信管线采用数据模型库中的标准件进行模型搭建。

5.根据权利要求1-4任一项所述的一种基于数字地球的站场资产管理方法，其特征在于，所述步骤S3包括以下步骤：

S31：模型添加及属性输入；

通过选择数据模型库中的模型，然后点击模型中的地面，添加对应的设施设备的三维模型，然后输入该三维模型的属性信息，至少包括该三维模型的模型名称、坐标、编号；

S32：确定模型的空间位置；

根据采集的数据信息以及与设计图纸数据的结合，确定所有模型的详细位置，通过选择、取消、旋转、平移、缩放、保存、吸附、直管、连管、消除、批量功能实现实际场景的模型还原；

S33：模型吸附，构建完整的模型拓补结构；

通过关键点位的设备三维模型完成不同设备的连接，所述关键点位至少包括管道的变向点、变径点，连接处自动生成焊缝、垫片，保证模型连接的高度还原同时自动记录设备及管道之间的拓扑关系，完成设备设施的模型的建立。

6.根据权利要求1所述的一种基于数字地球的站场资产管理方法，其特征在于，所述步骤S4对突发事件的影响范围及潜在危险进行预警，并建立突发事件的应对模型，通过模型与实际的空间位置关联将突发事件时信息发送给事故处理方。

7.根据权利要求6所述的一种基于数字地球的站场资产管理方法，其特征在于，通过建立的模型定期运行演练程序，并监控演练过程中的各设施设备的运行情况，对存在风险的设施设备及应急通道的顺畅度提供反馈和预警。

8.一种基于数字地球的站场资产管理***，其特征在于，其包括权利要求1-7任一所述的基于数字地球的站场资产管理方法。

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