CN117078886A - 一种用于乏燃料后处理厂的三维管线轴线定位方法和装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于乏燃料后处理厂的三维管线轴线定位方法和装置。该方法包括：首先，获取三维管线模型中三维管线的基础数据；然后，对基础数据进行重组获取三维管线的头部的坐标数据和尾部的坐标数据；接下来，利用顺序查找定位法或者二分查找定位法，分别确定头部的坐标数据和尾部的坐标数据对应的定位轴线，并将定位轴线的数据作为定位结果；最后，将定位结果存储至头部和尾部对应的属性信息中。本发明实施例的用于乏燃料后处理厂的三维管线轴线定位方法和装置，能够快速、准确地识别并匹配计算出三维管线模型中管线的定位轴线，提高了乏燃料后处理厂设计和建设的效率，保障了乏燃料后处理厂运行的安全性。
Description
技术领域
本发明涉及核化工技术领域，尤其涉及一种用于乏燃料后处理厂的三维管线轴线定位方法和装置。
背景技术
乏燃料是在核反应堆中经受过辐射照射、达到预期燃耗的核燃料，通常由核电厂或研究型核反应堆产生，乏燃料中包含有大量的放射性元素，若不加以妥善处置，将对环境造成严重影响，需要将反应堆产生的乏燃料运至后处理厂进行处理。在建设乏燃料后处理工厂时，需将三维管线模型中的三维设计数据展示在三维管线的ISO图（Piping IsometricDrawing，管道轴测图）图面中。在乏燃料后处理工厂施工图三维设计中，经常出现管线ISO图表达不正确、管线定位有歧义等情况发生，这严重影响了设计进度、物资采购、数字化交付和施工进度，进而降低了乏燃料后处理工厂的施工效率和质量。目前，乏燃料后处理厂采用人为添加或修改ISO图中管线定位的方法。但是，由于大型工程中三维模型的管线数据量庞大，所以人工计算困难，且易于出现漏算、错算等情况，造成了计算耗时较长且人因失误较高的问题，进而对乏燃料后处理厂的安全性造成了影响。
专利CN113191747公开了一种高层建筑工程测量监理控制方法，包括：设定轴线，进行平面定位、竖向定位、沉降观测和垂直度观测；使施工图深化设计模型和施工进度计划关联，生成三维模型，可视化模拟高层建筑工程的施工过程；建立空间坐标系，使三维模型位于空间坐标系中；获取已设定的轴线、已检测到的平面定位数据、竖向定位数据、高程沉降数据和垂直度数据，并与此时在空间坐标系中读取的三维模型的轴线数据、平面定位数据、竖向定位数据、高程沉降数据和垂直度数据分别进行比较，复核数据。但是，该方法并未具体描述在三维模型中添加和修改管线定位的技术方案。专利CN102201129公开了一种三维可视化地铁综合管线运营维护***及维护方法，包括根据地铁管线数据建立三维模型，通过三维显示化模块将综合管线及地铁场景以三维立体的效果显示出来，并通过运营维护模块对地铁综合管线进行维护管理。***可根据每段管线的两端点空间坐标，计算出过这两个点所在的空间的直线方程，通过两条管线中轴线之间的最小距离。但是，该方法的计算过程过于复杂。综上，上述方法均不适用于乏燃料后处理厂施工图中的管线轴线定位。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决上述的技术问题之一。
为此，本发明的第一个目的在于提出一种用于乏燃料后处理厂的三维管线轴线定位方法，通用于三维管线模型中管线的轴线定位，并能够快速、准确地识别并匹配计算出三维管线模型中管线的定位轴线，提高乏燃料后处理厂设计和建设的效率。
本发明的第二个目的在于提出一种用于乏燃料后处理厂的三维管线轴线定位装置。
为达到上述目的，本发明第一方面实施例提出了用于乏燃料后处理厂的三维管线轴线定位方法，包括：
获取三维管线模型中三维管线的基础数据；
对基础数据进行重组获取三维管线的头部的坐标数据和尾部的坐标数据；
利用顺序查找定位法或者二分查找定位法，分别确定头部的坐标数据和尾部的坐标数据对应的定位轴线，并将定位轴线的数据作为定位结果；
将定位结果存储至头部和尾部对应的属性信息中。
可选的，基础数据包括所属专业、坐标系、包络性空间范围、物项类型、物项唯一ID、物项名称、物项绝对坐标、物项相对坐标、物项点的朝向、管线的头部的空间坐标、管线的尾部的空间坐标、轴线类型、轴线方向、轴线开始的空间坐标、轴线结束的空间坐标、轴线描述名称、轴线顺序、轴线存储层次。其中，物项类型包括轴线、管线、管件和设备。
可选的，头部和尾部的坐标数据包括管线的头部的空间坐标、管线的尾部的空间坐标、轴线类型、轴线方向、轴线开始的空间坐标、轴线结束的空间坐标、轴线描述名称、轴线顺序。
可选的，利用顺序查找定位法或者二分查找定位法，分别确定头部的坐标数据和尾部的坐标数据对应的定位轴线，并将定位轴线的数据作为定位结果，包括：
利用顺序查找定位法或者二分查找定位法，依次计算横向轴线和纵向轴线与头部的坐标数据之间的距离，并选取距离最近的第一横向轴线和第一纵向轴线作为头部对应的第一横向定位轴线和第一纵向定位轴线；
利用顺序查找定位法或者二分查找定位法，依次计算横向轴线和纵向轴线与尾部的坐标数据之间的距离，并选取距离最近的第二横向轴线和第二纵向轴线作为尾部对应的第二横向定位轴线和第二纵向定位轴线。
可选的，利用顺序查找定位法或者二分查找定位法，分别确定头部的坐标数据和尾部的坐标数据对应的定位轴线，并将定位轴线的数据作为定位结果，包括：
利用顺序查找定位法或者二分查找定位法确定与头部相邻的两条横向轴线和两条纵向轴线，从两条横向轴线中选取与头部的坐标数据之间的距离最近的一条横向轴线作为头部对应的第三横向定位轴线，从两条纵向轴线中选取与头部的坐标数据之间的距离最近的一条纵向轴线作为头部对应的第三纵向定位轴线；
利用顺序查找定位法或者二分查找定位法确定与尾部相邻的两条横向轴线和两条纵向轴线，从两条横向轴线中选取与尾部的坐标数据之间的距离最近的一条横向轴线作为尾部对应的第四横向定位轴线，从两条纵向轴线中选取与尾部的坐标数据之间的距离最近的一条纵向轴线作为尾部对应的第四纵向定位轴线。
可选的，将定位结果存储至头部和尾部对应的属性信息中，包括：
以二维数组的形式将定位结果存储至头部和尾部对应的属性信息中。
可选的，在将定位结果存储至头部和尾部对应的属性信息中之后，还包括：
将定位结果和基础数据输出至ISO图。
本发明实施例的用于乏燃料后处理厂的三维管线轴线定位方法，首先，获取三维管线模型中三维管线的基础数据；然后，对基础数据进行重组获取三维管线的头部的坐标数据和尾部的坐标数据；接下来，利用顺序查找定位法或者二分查找定位法，分别确定头部的坐标数据和尾部的坐标数据对应的定位轴线，并将定位轴线的数据作为定位结果；最后，将定位结果存储至头部和尾部对应的属性信息中。本方法能够快速、准确地识别并匹配计算出三维管线模型中管线的定位轴线，提高了乏燃料后处理厂设计和建设的效率，保障了乏燃料后处理厂运行的安全性。
为达到上述目的，本发明第二方面用于乏燃料后处理厂的三维管线轴线定位装置，包括：
获取模块，用于获取三维管线模型中三维管线的基础数据；
重组模块，用于对基础数据进行重组获取三维管线的头部的坐标数据和尾部的坐标数据；
确定模块，用于利用顺序查找定位法或者二分查找定位法，分别确定头部的坐标数据和尾部的坐标数据对应的定位轴线，并将定位轴线的数据作为定位结果；
存储模块，用于将定位结果存储至头部和尾部对应的属性信息中。
可选的，基础数据包括所属专业、坐标系、包络性空间范围、物项类型、物项唯一ID、物项名称、物项绝对坐标、物项相对坐标、物项点的朝向、管线的头部的空间坐标、管线的尾部的空间坐标、轴线类型、轴线方向、轴线开始的空间坐标、轴线结束的空间坐标、轴线描述名称、轴线顺序、轴线存储层次。其中，物项类型包括轴线、管线、管件和设备。
可选的，头部和尾部的坐标数据包括管线的头部的空间坐标、管线的尾部的空间坐标、轴线类型、轴线方向、轴线开始的空间坐标、轴线结束的空间坐标、轴线描述名称、轴线顺序。
可选的，确定模块，用于：
利用顺序查找定位法或者二分查找定位法，依次计算横向轴线和纵向轴线与头部的坐标数据之间的距离，并选取距离最近的第一横向轴线和第一纵向轴线作为头部对应的第一横向定位轴线和第一纵向定位轴线；
利用顺序查找定位法或者二分查找定位法，依次计算横向轴线和纵向轴线与尾部的坐标数据之间的距离，并选取距离最近的第二横向轴线和第二纵向轴线作为尾部对应的第二横向定位轴线和第二纵向定位轴线。
可选的，确定模块，用于：
利用顺序查找定位法或者二分查找定位法确定与头部相邻的两条横向轴线和两条纵向轴线，从两条横向轴线中选取与头部的坐标数据之间的距离最近的一条横向轴线作为头部对应的第三横向定位轴线，从两条纵向轴线中选取与头部的坐标数据之间的距离最近的一条纵向轴线作为头部对应的第三纵向定位轴线；
利用顺序查找定位法或者二分查找定位法确定与尾部相邻的两条横向轴线和两条纵向轴线，从两条横向轴线中选取与尾部的坐标数据之间的距离最近的一条横向轴线作为尾部对应的第四横向定位轴线，从两条纵向轴线中选取与尾部的坐标数据之间的距离最近的一条纵向轴线作为尾部对应的第四纵向定位轴线。
可选的，存储模块，用于：
以二维数组的形式将定位结果存储至头部和尾部对应的属性信息中。
可选的，该装置还包括：
输出模块，用于将定位结果和基础数据输出至ISO图。
本发明实施例的用于乏燃料后处理厂的三维管线轴线定位装置，首先，获取三维管线模型中三维管线的基础数据；然后，对基础数据进行重组获取三维管线的头部的坐标数据和尾部的坐标数据；接下来，利用顺序查找定位法或者二分查找定位法，分别确定头部的坐标数据和尾部的坐标数据对应的定位轴线，并将定位轴线的数据作为定位结果；最后，将定位结果存储至头部和尾部对应的属性信息中。本装置能够快速、准确地识别并匹配计算出三维管线模型中管线的定位轴线，提高了乏燃料后处理厂设计和建设的效率，保障了乏燃料后处理厂运行的安全性。
本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1出示了一个实施例的用于乏燃料后处理厂的三维管线轴线定位方法的流程图；
图2出示了一个具体实施例中三维管线模型的轴网的示意图；
图3出示了一个具体实施例中三维管线模型的存储层次的示意图；
图4出示了另一个实施例的用于乏燃料后处理厂的三维管线轴线定位方法的流程图；
图5出示了一个具体实施例的用于乏燃料后处理厂的三维管线轴线定位方法的流程图；
图6出示了一个实施例的用于乏燃料后处理厂的三维管线轴线定位装置的结构示意图；
图7出示了另一个实施例的用于乏燃料后处理厂的三维管线轴线定位装置的结构示意图。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
以下结合具体实施例对本发明作进一步详细描述，这些实施例不能理解为限制本发明所要求保护的范围。
下面参考附图描述本发明实施例的用于乏燃料后处理厂的三维管线轴线定位方法和装置。
图1是本发明实施例的用于乏燃料后处理厂的三维管线轴线定位方法的流程图，具体包括以下步骤：
S1，获取三维管线模型中三维管线的基础数据。
具体来说，基础数据可包括所属专业、坐标系、包络性空间范围、物项类型、物项唯一ID、物项名称、物项绝对坐标、物项相对坐标、物项点的朝向、管线的头部的空间坐标、管线的尾部的空间坐标、轴线类型、轴线方向、轴线开始的空间坐标、轴线结束的空间坐标、轴线描述名称、轴线顺序、轴线存储层次等。其中，物项类型可包括轴线、管线、管件和设备等。
在本发明的一个实施例中，可获取基于PDMS12.1SP2搭建的三维管线模型中物项对应的基础数据，包括：FUNC OF SITE（所属专业），即该三维管线模型所属的专业领域，如工艺、气体；Orientation（XYZ/EUN坐标系），即三维管线模型所在的坐标系；VOL（包络性空间范围），如三维管线模型对应厂房的空间范围；TYPE（物项类型），其中，物项类型可包括管线、管件、设备、轴线等；REF（物项唯一ID），如管线唯一ID；NAME（物项名称），例如管线名称；POS WRT /*（物项绝对坐标），如管线绝对坐标；POS（物项相对坐标），即物项相对于上一存储层次的坐标，举例来说，如果一个三维管线模型包括第一存储层次和第二存储层次，且第二存储层次属于第一存储层次的下属层次，则相对坐标是指第二存储层次相对第一存储层次的偏移，相对坐标与绝对坐标的关系，对于第一存储层而言，其上层不再有存储结构，因此其坐标即为绝对坐标，而对于第二存储层而言，其坐标即为相对第一存储层三个方向（E/U/N）的偏移量，其绝对坐标是第一存储层坐标与第二存储层坐标的矢量和，多存储层依次类推。PDIR（物项点的朝向），举例来说，针对三维管线模型中的三通管件，其物项点为三通管件的三个分支点，即P1DIR（物项P1点的朝向）、P2DIR（物项P2点的朝向）、P3DIR（物项P3点的朝向）；管线的头部的空间坐标，可包括Hposition WRT Owner（管线的头部的绝对坐标）、Hposition（管线的头部的相对坐标）；管线的尾部的空间坐标，可包括Tposition WRTOwner（管线的尾部的绝对坐标）、Tposition（管线的尾部的相对坐标）；PRE（前一个物项）；NEXT（后一个物项）等。
此外，当物项类型为轴线时，还可获取轴线的轴线层次并确定指定存储层次的轴线，再进一步获取轴线的基础数据。举例来说，如图2所示，三维管线模型包括三个存储层次，分别是存储层次STRU、存储层次FRMW和存储层次SBFR。具体来说，存储层次STRU为第一层，存储层次FRMW位于存储层次STRU的下一层，存储层次SBFR位于存储层次FRMW的下一层。在本例中，可首先确定STRU中所有PURPOSE（用途）属性值为GRID（表征轴线的特征值）的FRMW，然后确定上述FRMW中所有PURPOSE属性值为GRID的SBFR，最后将上述SBFR作为指定存储层次。然后，进一步获取指定存储层次下所有SCTN（即轴线）的基础数据，包括GTYPE（轴线类型），如横向轴线、纵向轴线；轴线的方向，包括：Drnstart WRT Owner（轴线的开始方向）和Drnend WRT Owner（轴线的结束方向），举例来说，如果轴线从东开始并从西结束，那么轴线的方向为东西向；轴线开始的空间坐标，可包括Posstart WRT Owner（轴线开始的绝对坐标）、Posstart（轴线开始的相对坐标）；轴线结束的空间坐标，可包括Possend WRT Owner（轴线结束的绝对坐标）、Posend（轴线结束的相对坐标）；DESCRIPTION（轴线描述名称），即对轴线进行规则化命名，如将南北向的轴线从南到北按照A-Z依次命名；NUMBER（轴线顺序），即沿轴线的开始方向对轴线的顺序进行顺序设置，例如，轴线的开始方向的第一根轴线的轴线顺序可设置为“1”，并以此类推进行顺序设置。
上述过程获取了全面的乏燃料后处理厂三维管线模型的基础数据，为后续进行三维管线的轴线定位计算提供了数据支持，并为后续在ISO图图面中显示乏燃料后处理厂的管线以及管线相关的管件、上下游设备和轴线提供了全面的输入数据。
S2，对基础数据进行重组获取三维管线的头部的坐标数据和尾部的坐标数据。
具体来说，三维管线的头部的坐标数据和尾部的坐标数据可包括管线的头部的空间坐标、管线的尾部的空间坐标、轴线类型、轴线方向、轴线开始的空间坐标、轴线结束的空间坐标、轴线描述名称、轴线顺序等。
在本发明的一个实施例中，从S1获取的基础数据中选取用于后续轴线定位计算的数据，并通过对选取的基础数据的重组获取到三维管线的头部的坐标数据和尾部的坐标数据，从而降低了后续轴线定位计算的数据量，使得计算过程更加高效和精准。
S3，利用顺序查找定位法或者二分查找定位法，分别确定头部的坐标数据和尾部的坐标数据对应的定位轴线，并将定位轴线的数据作为定位结果。
在本发明的一个实施例中，可利用顺序查找定位法或者二分查找定位法，依次计算横向轴线和纵向轴线与头部的坐标数据之间的距离，并选取距离最近的第一横向轴线和第一纵向轴线作为头部对应的第一横向定位轴线和第一纵向定位轴线。并且，可利用顺序查找定位法或者二分查找定位法，依次计算横向轴线和纵向轴线与尾部的坐标数据之间的距离，并选取距离最近的第二横向轴线和第二纵向轴线作为尾部对应的第二横向定位轴线和第二纵向定位轴线。
在本发明的一个具体实施例中，可利用顺序查找定位法确定管线的头部对应的横向定位轴线。
举例来说，如图3所示，三维管线模型的轴网中包括5条横向轴线和5条纵向轴线，且横向轴线的轴线方向为南北向，纵向轴线的轴线方向为西东向。其中，横向轴线的轴线描述名称从南到北依次为A、B、C、D、E，纵向轴线的轴线描述名称从西到东依次为1、2、3、4、5，P1点为三维管线模型中某一管线的头部，P2点为该管线的尾部。
针对横向轴线A-E，依次计算各条横向轴线开始的空间坐标中的南北向坐标与该管线的头部的空间坐标中的南北向坐标之间的距离，并选取距离最近的横向轴线作为该管线的头部对应的横向定位轴线。
需要说明的是，上述具体实施例中选取了横向轴线开始的空间坐标来计算横向轴线与头部的坐标数据之间的距离，在其它实施例中可选取横向轴线结束的空间坐标来计算横向轴线与头部的坐标数据之间的距离。此外，管线的头部的空间坐标、管线的尾部的空间坐标、轴线开始的空间坐标以及轴线结束的空间坐标，选取对应空间坐标中的绝对坐标。
应当理解的是，利用顺序查找定位法确定管线的头部对应的纵向定位轴线以及管线的尾部对应的横向定位轴线和纵向定位轴线的过程，与利用顺序查找定位法确定管线的头部对应的横向定位轴线的过程的描述一致，故不再赘述。
在本发明的另一个具体实施例中，可利用二分查找定位法确定管线的头部对应的横向定位轴线。
举例来说，如图3所示，针对横向轴线A-E，可获取横向轴线A-E中处于中心位置的横向轴线作为中心轴线（即横向轴线C），并将横向轴线C开始的空间坐标中的南北向坐标与P1点（即三维管线模型中某一管线的头部）的空间坐标中的南北向坐标进行对比，可知P1点位于横向轴线C的南侧。然后，依次计算位于横向轴线C南侧的横向轴线A-C开始的空间坐标中的南北向坐标与P1点的空间坐标中的南北向坐标之间的距离，并选取距离最近的横向轴线作为该管线的头部对应的横向定位轴线。
应当理解的是，利用二分查找定位法确定管线的头部对应的纵向定位轴线以及管线的尾部对应的横向定位轴线和纵向定位轴线的过程，与利用二分查找定位法确定管线的头部对应的横向定位轴线的过程的描述一致，故不再赘述。
在本发明的另一个实施例中，可利用顺序查找定位法或者二分查找定位法确定与头部相邻的两条横向轴线和两条纵向轴线，从两条横向轴线中选取与头部的坐标数据之间的距离最近的一条横向轴线作为第三横向定位轴线，从两条纵向轴线中选取与头部的坐标数据之间的距离最近的一条纵向轴线作为第三纵向定位轴线。并且，可利用顺序查找定位法或者二分查找定位法确定与尾部相邻的两条横向轴线和两条纵向轴线，从两条横向轴线中选取与尾部的坐标数据之间的距离最近的一条横向轴线作为第四横向定位轴线，从两条纵向轴线中选取与尾部的坐标数据之间的距离最近的一条纵向轴线作为第四纵向定位轴线。
在本发明的一个具体实施例中，可利用顺序查找定位法确定与头部相邻的两条横向轴线。具体来说，可按照轴线顺序依次获取横向轴线开始的空间坐标中的南北向坐标，并将该南北向坐标与管线的头部的空间坐标中的南北向坐标进行对比，以确定该横向轴线与管线的头部的位置关系，直到确定与头部相邻的两条横向轴线。
举例来说，如图3所示，首先获取横向轴线A开始的空间坐标中的南北向坐标，并将该南北向坐标与P1点（即三维管线模型中某一管线的头部）的空间坐标中的南北向坐标对比，可知横向轴线A位于P1点的南侧。然后获取横向轴线B的空间坐标中的南北向坐标，并将横向轴线B的南北向坐标与P1点的空间坐标中的南北向坐标对比，可知横向轴线B位于P1点的北侧。由此，可知P1点位于横向轴线A与横向轴线B之间，即横向轴线A与横向轴线B为与头部相邻的两条横向轴线。
应当理解的是，利用顺序查找定位法确定与头部相邻的两条纵向轴线以及确定与尾部相邻的两条横向轴线和两条纵向轴线，与利用顺序查找定位法确定与头部相邻的两条横向轴线的计算过程相同，故不再赘述。
在本发明的另一个具体实施例中，可利用二分查找定位法确定与头部相邻的两条横向轴线。
举例来说，如图3所示，针对横向轴线A-E，可获取横向轴线A-E中处于中心位置的横向轴线作为中心轴线（即横向轴线C），并将横向轴线C开始的空间坐标中的南北向坐标与P1点（即三维管线模型中某一管线的头部）的南北向坐标进行对比，可知P1点位于横向轴线C的南侧。然后，可获取横向轴线A-C中处于中心位置的横向轴线作为中心轴线（即横向轴线B），并将横向轴线B开始的空间坐标中的南北向坐标与P1点的空间坐标中的南北向坐标进行对比，可知P1点位于横向轴线B的南侧。接下来，由于横向轴线A为轴线顺序为第1位的横向轴线，所以将横向轴线A开始的空间坐标中的南北向坐标与P1点的空间坐标中的南北向坐标进行对比，可知P1点位于横向轴线A的北侧。由此，可知P1点位于横向轴线A与横向轴线B之间，即横向轴线A与横向轴线B为与头部相邻的两条横向轴线。
应当理解的是，利用二分查找定位法确定与头部相邻的两条纵向轴线以及确定与尾部相邻的两条横向轴线和两条纵向轴线，与利用二分查找定位法确定与头部相邻的两条横向轴线的计算过程相同，故不再赘述。
需要说明的是，在确定管线的头部和尾部对应的横向定位轴线或纵向定位轴线时，可根据对应的横向轴线或对应的纵向定位轴线的数量来选取顺序定位查找法或者二分定位查找法中的一种。举例来说，当横向轴线的数量少于一定预设量值时，则选取顺序定位查找法；当横向轴线的数量大于等于一定预设量值时，则选取二分定位查找法。上述预设量值根据顺序定位查找法和二分定位查找法在相同数据量下的计算效率的高低来确定。
上述过程能够通过顺序查找定位法或二分查找定位法，快速、便捷、准确、高效地确定头部的坐标数据和尾部的坐标数据对应的定位轴线，能够通用于三维管线模型中的轴线定位，降低了添加或修改管线定位的难度，提高了乏燃料后处理厂设计的效率，有效避免了人因失误，从而有效保障了乏燃料后处理厂运行的安全性。
S4，将定位结果存储至头部和尾部对应的属性信息中。
在本发明的一个实施例中，可以二维数组的形式将定位结果存储至头部和尾部对应的属性信息中。
举例来说，可将S3中作为定位结果的定位轴线的数据以二维数组的形式将定位结果存储至头部和尾部对应的属性信息中。其中，定位轴线的数据可包括确定管线的头部对应的横向定位轴线时获取的该管线的头部的南北向坐标以及该管线的头部与横向定位轴线的距离、确定管线的头部对应的纵向定位轴线时获取的该管线的头部的东西向坐标以及该管线的头部与纵向定位轴线的距离、确定管线的尾部对应的横向定位轴线时获取的该管线的尾部的南北向坐标以及该管线的尾部与横向定位轴线的距离、确定管线的尾部对应的纵向定位轴线时获取的该管线的尾部的东西向坐标以及该管线的尾部与纵向定位轴线的距离，管线的头部对应的横向定位轴线的南北向坐标、管线的头部对应的纵向定位轴线的东西向坐标、管线的尾部对应的横向定位轴线的南北向坐标、管线的尾部对应的纵向定位轴线的东西向坐标等。
具体来说，可将确定管线的头部对应的横向定位轴线时，该管线的头部的南北向坐标和该管线的头部与横向定位轴线的距离，以及确定该管线的头部对应的纵向定位轴线时，该管线的头部的东西向坐标和该管线的头部与纵向定位轴线的距离，按照预设的顺序以二维数组的形式对应存入该管线的头部属性中。同时，可将管线的头部对应的横向定位轴线的南北向坐标，以及将管线的头部对应的纵向定位轴线的东西向坐标按照预设的顺序以二维数组的形式对应存入该管线的头部属性中。
应当理解的是，将管线的头部对应的纵向定位轴线对应的定位结果存储在属性信息中与将管线的头部对应的横向定位轴线对应的定位结果存储在属性信息中的描述一致，故不再赘述。
并且，可将确定管线的尾部对应的横向定位轴线时，该管线的尾部的南北向坐标和该管线的尾部与横向定位轴线的距离，以及确定该管线的尾部对应的纵向定位轴线时，该管线的尾部的东西向坐标和该管线的尾部与横向定位轴线的距离，按照预设的顺序以二维数组的形式对应存入该管线的尾部属性中。同时，可将管线的尾部对应的横向定位轴线的南北向坐标，以及将管线的尾部对应的纵向定位轴线的东西向坐标按照预设的顺序以二维数组的形式对应存入该管线的尾部属性中。
应当理解的是，将管线的尾部对应的纵向定位轴线对应的定位结果存储在属性信息中与将管线的尾部对应的横向定位轴线对应的定位结果存储在属性信息中的描述一致，故不再赘述。
上述过程将定位结果便捷、精准地存储至头部和尾部对应的属性信息中，有助于后续对轴线定位进行精确检查和快速纠正，并有助于在后续的乏燃料后处理厂的建设中快速、准确地定位管线的安装位置，从而有效提升乏燃料后处理厂建设的施工效率和质量。
在另一个实施例中，如图4所示，在将定位结果存储至头部和尾部对应的属性信息中之后，还包括：
S5，将定位结果和基础数据输出至ISO图。
在本发明的一个实施例中，将S1中获取的基础数据以及S4中存储到管线的属性信息中的定位结果输出到ISO图中，能够有助于在ISO图图面中提取和计算距离，大幅提高了ISO图的精确性和可用性。
本发明实施例的用于乏燃料后处理厂的三维管线轴线定位方法，首先，获取三维管线模型中三维管线的基础数据；然后，对基础数据进行重组获取三维管线的头部的坐标数据和尾部的坐标数据；接下来，利用顺序查找定位法或者二分查找定位法，分别确定头部的坐标数据和尾部的坐标数据对应的定位轴线，并将定位轴线的数据作为定位结果；最后，将定位结果存储至头部和尾部对应的属性信息中。由此，本方法能够快速、准确地识别并匹配计算出三维管线模型中管线的定位轴线，提高了乏燃料后处理厂设计和建设的效率，保障了乏燃料后处理厂运行的安全性。
下面以一个具体实施例对用于乏燃料后处理厂的三维管线轴线定位方法进行详细描述。
如图5所示，本实施例具体包括以下步骤：
S501，获取三维模型的基础数据。
具体地，获取三维管线轴线定位计算所需的管线和轴线属性数据，包括：三维模型中管线的类型、名称、物理坐标地址等属性数据，以及轴线的类型、存储层次、名称、物理坐标地址、方向等属性数据。
举例来说，上述三维模型可为基于PDMS12.1SP2的三维管线模型，同时可向上向下兼容PDMS和E3D各版本。基于该三维管线模型获取的基础数据包括：REF（物项唯一ID），NAME（物项名称），POS WRT /*（物项绝对坐标），POS（物项相对坐标，相对上一层次），Orientation（XYZ/EUN坐标系），P1DIR（物项P1点的朝向），P2DIR（物项P2点的朝向），P3DIR（物项P3点的朝向），PRE（前一个物项），NEXT（后一个物项），VOL（包络性空间范围），TYPE（物项类型），FUNC OF SITE（所属专业）等数据。其中，物项类型可包括管线、关键、设备和轴线等。
轴线相关的基础数据除上述数据外，还可收集STRU（存储层次）下，所有PURPOSE（用途）属性值为GRID（表征轴线的特征值）的FRMW（存储层次）中所有PURPOSE属性值为GRID的SBFR（存储层次），再获取该层次下所有SCTN，并进一步获取SCTN的GTYPE、NUMBER、DESCRIPTION、Drnstart WRT Owner、Drnend WRT Owner等数据。
需要说明的是，可根据Drnstart WRT Owner和Drnend WRT Owner确定轴线的方向，Drnstart WRT Owner和Drnend WRT Owner中包含能够表征轴线的方向的数据，如E（东）、W（西）、S（南）、N（北）。轴线的Description属性代表轴线的描述名称，例如将南北方向的轴线表示为数字，将东西方向的轴线表示为字母等。Number代表轴线的顺序，通常为数字。
S502，重组关键数据。
具体地，将三维模型中获取到的基础属性数据集中的关键数据进行重组，及将获取到的三维模型中的管线和轴线数据进行重组匹配，特别是物理坐标地址等属性数据。
举例来说，关键数据可包括REF（物项唯一ID），NAME(物项名称)，POS WRT /*（物项绝对坐标），POS（物项相对坐标，相对上一层次），Orientation（XYZ/EUN坐标系），VOL（包络性空间范围），TYPE（物项类型）等数据。轴线相关的关键数据除了上述属性数据外，S401中收集的SCTN对应轴线的REF、NAME，GTYPE，NUMBER，DESCRIPTION ，POSE，Drnstart WRTOwner，Drnend WRT Owner等数据。
S503，顺序或二分查找定位。
具体地，以管线首位作为关键点，将重组后的数据基于特定算法获得管线与轴线相关性，即三维管线轴线定位。
举例来说，可通过一个特定量值判定是否需要顺序或二分查找定位。如果轴线数量少于一定量值（例如10条），则分别从东西和南北两个方向上按顺序将轴线的定位一一和管线的东西向坐标和南北坐标头尾做差值。具体来说，可调用Posstart WRT Owner与Hposition WRT Owner、Posend WRT Owner与Tposition WRT Owner做差值，取距离最短的轴线数据以及差值数据。如果大于一定量值（例如10条），则按照二分查找的方法，即从中间位置的轴线开始与管线的头尾调用Posstart WRT Owner与Hposition WRT Owner、PosendWRT Owner与Tposition WRT Owner做差值，然后依次重复此过程，直到找到距离最小的轴线为止，获取最小的距离和轴线数据。
S504，定位结果存入指定属性。
具体地，将定位后得到的最终结果返回给三维模型中管线的指定属性中。举例来说，可将定位所需的东西向和南北向坐标按照既定顺序以二维数组的形式存入管线的头部和尾部属性中。同时，将具体轴线按照顺序，分别存储东西向和南北向的两条轴线。其中，管线的头部和尾部属性可包括Hdmtype、Hdmfarray、Tdmtype、Tdmfarry等属性。具体来说，Hdmtype表示管线头部定位所需的东西向和南北向坐标，其存储顺序以特殊值定义，本实施例以NORT（北）、EAST（东）、WEST（西）、SOURT（南）为例。Tdmtype表示管线尾部定位所需的东西向和南北向坐标，其存储顺序以特殊值定义，本实施例以NORT（北）、EAST（东）、WEST（西）、SOURT（南）为例。Hdmfarray表示管线头部定位的轴线，Tdmfarray表示管线尾部定位的轴线。
S505，计算结果输出。
具体地，将管线的定位计算结果输出至ISO图图面，即从三维模型中获取各个管线返回的属性数据进行输出。举例来说，将返回模型的结果及匹配的管线属性数据打印至ISO图面。上述管线属性数据可包括：REF（物项唯一ID），NAME(物项名称)，POS WRT /*（物项绝对坐标），POS（物项相对坐标，相对上一层次），Orientation（XYZ/EUN坐标系），P1DIR（物项P1点的朝向），P2DIR（物项P2点的朝向），P3DIR（物项P3点的朝向），PRE（前一个物项），NEXT（后一个物项），VOL（包络性空间范围），TYPE（物项类型），FUNC OF SITE（所属专业），Hdmtype，Tdmtype，Hdmfarray，Tdmfarray等数据。
本实施例具体描述了一种用于乏燃料后处理厂的三维管线轴线定位方法，在效率和准确性上相比于人工识别计算具有显著的优势，能够适用于大型工程模型中数据量庞大且影响工程图纸质量的错误的识别计算，且通用性强，能够快速、准确地识别模型中的三维管线与轴线之间的关系，并计算得到三维管线在轴线间的定位并输出到ISO图图面，同时大幅提高了ISO图质量，从而可有助于快速准确地定位管线安装位置和精确定位，提升了乏燃料后处理厂的施工效率和质量。此外，本方法计算得到的三维管线的定位轴线可用于工程设计中对管线轴线定位的检查，也可以将相关规则和方法用于检查工具软件的二次开发以有效解决工程设计中的实际问题。
为了实现上述实施例，本发明还提出一种用于乏燃料后处理厂的三维管线轴线定位装置。
图6是本发明一个实施例的用于乏燃料后处理厂的三维管线轴线定位装置的结构示意图。
如图6所示，一种用于乏燃料后处理厂的三维管线轴线定位装置包括获取模块61、重组模块62、确定模块63、存储模块64。
获取模块61，用于获取三维管线模型中三维管线的基础数据。
具体来说，基础数据可包括所属专业、坐标系、包络性空间范围、物项类型、物项唯一ID、物项名称、物项绝对坐标、物项相对坐标、物项点的朝向、管线的头部的空间坐标、管线的尾部的空间坐标、轴线类型、轴线方向、轴线开始的空间坐标、轴线结束的空间坐标、轴线描述名称、轴线顺序、轴线存储层次等。其中，物项类型可包括轴线、管线、管件和设备等。
重组模块62，用于对基础数据进行重组获取三维管线的头部的坐标数据和尾部的坐标数据。
具体来说，头部和尾部的坐标数据可包括管线的头部的空间坐标、管线的尾部的空间坐标、轴线类型、轴线方向、轴线开始的空间坐标、轴线结束的空间坐标、轴线描述名称、轴线顺序等。
确定模块63，用于利用顺序查找定位法或者二分查找定位法，分别确定头部的坐标数据和尾部的坐标数据对应的定位轴线，并将定位轴线的数据作为定位结果。
确定模块63，具体用于：利用顺序查找定位法或者二分查找定位法，依次计算横向轴线和纵向轴线与头部的坐标数据之间的距离，并选取距离最近的第一横向轴线和第一纵向轴线作为头部对应的第一横向定位轴线和第一纵向定位轴线。并且，利用顺序查找定位法或者二分查找定位法，依次计算横向轴线和纵向轴线与尾部的坐标数据之间的距离，并选取距离最近的第二横向轴线和第二纵向轴线作为尾部对应的第二横向定位轴线和第二纵向定位轴线。
确定模块63，具体还用于：利用顺序查找定位法或者二分查找定位法确定与头部相邻的两条横向轴线和两条纵向轴线，从两条横向轴线中选取与头部的坐标数据之间的距离最近的一条横向轴线作为头部对应的第三横向定位轴线，从两条纵向轴线中选取与头部的坐标数据之间的距离最近的一条纵向轴线作为头部对应的第三纵向定位轴线。并且，利用顺序查找定位法或者二分查找定位法确定与尾部相邻的两条横向轴线和两条纵向轴线，从两条横向轴线中选取与尾部的坐标数据之间的距离最近的一条横向轴线作为尾部对应的第四横向定位轴线，从两条纵向轴线中选取与尾部的坐标数据之间的距离最近的一条纵向轴线作为尾部对应的第四纵向定位轴线。
存储模块64，用于将定位结果存储至头部和尾部对应的属性信息中。
存储模块64，具体用于：以二维数组的形式将定位结果存储至头部和尾部对应的属性信息中。
在另一个实施例中，如图7所示，该装置该包括：
输出模块65，用于将定位结果和基础数据输出至ISO图。
应当理解的是，用于乏燃料后处理厂的三维管线轴线定位装置与其对应的用于乏燃料后处理厂的三维管线轴线定位方法实施例描述一致，故本实施例中不再赘述。
本发明实施例的用于乏燃料后处理厂的三维管线轴线定位装置，首先，获取三维管线模型中三维管线的基础数据；然后，对基础数据进行重组获取三维管线的头部的坐标数据和尾部的坐标数据；接下来，利用顺序查找定位法或者二分查找定位法，分别确定头部的坐标数据和尾部的坐标数据对应的定位轴线，并将定位轴线的数据作为定位结果；最后，将定位结果存储至头部和尾部对应的属性信息中。由此，本装置能够快速、准确地识别并匹配计算出三维管线模型中管线的定位轴线，提高了乏燃料后处理厂设计和建设的效率，保障了乏燃料后处理厂运行的安全性。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
需要说明的是，在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
Claims (14)
1.一种用于乏燃料后处理厂的三维管线轴线定位方法，其特征在于，包括：
获取三维管线模型中三维管线的基础数据；
对所述基础数据进行重组获取所述三维管线的头部的坐标数据和尾部的坐标数据；
利用顺序查找定位法或者二分查找定位法，分别确定所述头部的坐标数据和所述尾部的坐标数据对应的定位轴线，并将所述定位轴线的数据作为定位结果；
将所述定位结果存储至所述头部和所述尾部对应的属性信息中。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基础数据包括所属专业、坐标系、包络性空间范围、物项类型、物项唯一ID、物项名称、物项绝对坐标、物项相对坐标、物项点的朝向、管线的头部的空间坐标、管线的尾部的空间坐标、轴线类型、轴线方向、轴线开始的空间坐标、轴线结束的空间坐标、轴线描述名称、轴线顺序、轴线存储层次，其中，所述物项类型包括轴线、管线、管件和设备。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述头部和所述尾部的坐标数据包括管线的头部的空间坐标、管线的尾部的空间坐标、轴线类型、轴线方向、轴线开始的空间坐标、轴线结束的空间坐标、轴线描述名称、轴线顺序。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，利用顺序查找定位法或者二分查找定位法，分别确定所述头部的坐标数据和所述尾部的坐标数据对应的定位轴线，并将所述定位轴线的数据作为定位结果，包括：
利用顺序查找定位法或者二分查找定位法，依次计算横向轴线和纵向轴线与所述头部的坐标数据之间的距离，并选取距离最近的第一横向轴线和第一纵向轴线作为所述头部对应的第一横向定位轴线和第一纵向定位轴线；
利用顺序查找定位法或者二分查找定位法，依次计算横向轴线和纵向轴线与所述尾部的坐标数据之间的距离，并选取距离最近的第二横向轴线和第二纵向轴线作为所述尾部对应的第二横向定位轴线和第二纵向定位轴线。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，利用顺序查找定位法或者二分查找定位法，分别确定所述头部的坐标数据和所述尾部的坐标数据对应的定位轴线，并将所述定位轴线的数据作为定位结果，包括：
利用顺序查找定位法或者二分查找定位法确定与所述头部相邻的两条横向轴线和两条纵向轴线，从两条横向轴线中选取与所述头部的坐标数据之间的距离最近的一条横向轴线作为所述头部对应的第三横向定位轴线，从两条纵向轴线中选取与所述头部的坐标数据之间的距离最近的一条纵向轴线作为所述头部对应的第三纵向定位轴线；
利用顺序查找定位法或者二分查找定位法确定与所述尾部相邻的两条横向轴线和两条纵向轴线，从两条横向轴线中选取与所述尾部的坐标数据之间的距离最近的一条横向轴线作为所述尾部对应的第四横向定位轴线，从两条纵向轴线中选取与所述尾部的坐标数据之间的距离最近的一条纵向轴线作为所述尾部对应的第四纵向定位轴线。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将所述定位结果存储至所述头部和所述尾部对应的属性信息中，包括：
以二维数组的形式将所述定位结果存储至所述头部和所述尾部对应的属性信息中。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在将所述定位结果存储至所述头部和所述尾部对应的属性信息中之后，还包括：
将所述定位结果和所述基础数据输出至ISO图。
8.一种用于乏燃料后处理厂的三维管线轴线定位装置，其特征在于，包括：
获取模块，用于获取三维管线模型中三维管线的基础数据；
重组模块，用于对所述基础数据进行重组获取所述三维管线的头部的坐标数据和尾部的坐标数据；
确定模块，用于利用顺序查找定位法或者二分查找定位法，分别确定所述头部的坐标数据和所述尾部的坐标数据对应的定位轴线，并将所述定位轴线的数据作为定位结果；
存储模块，用于将所述定位结果存储至所述头部和所述尾部对应的属性信息中。
9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述基础数据包括所属专业、坐标系、包络性空间范围、物项类型、物项唯一ID、物项名称、物项绝对坐标、物项相对坐标、物项点的朝向、管线的头部的空间坐标、管线的尾部的空间坐标、轴线类型、轴线方向、轴线开始的空间坐标、轴线结束的空间坐标、轴线描述名称、轴线顺序、轴线存储层次，其中，所述物项类型包括轴线、管线、管件和设备。
10.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述头部和所述尾部的坐标数据管线的头部的空间坐标、管线的尾部的空间坐标、轴线类型、轴线方向、轴线开始的空间坐标、轴线结束的空间坐标、轴线描述名称、轴线顺序。
11.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述确定模块，用于：
利用顺序查找定位法或者二分查找定位法，依次计算横向轴线和纵向轴线与所述头部的坐标数据之间的距离，并选取距离最近的第一横向轴线和第一纵向轴线作为所述头部对应的第一横向定位轴线和第一纵向定位轴线；
利用顺序查找定位法或者二分查找定位法，依次计算横向轴线和纵向轴线与所述尾部的坐标数据之间的距离，并选取距离最近的第二横向轴线和第二纵向轴线作为所述尾部对应的第二横向定位轴线和第二纵向定位轴线。
12.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述确定模块，用于：
利用顺序查找定位法或者二分查找定位法确定与所述头部相邻的两条横向轴线和两条纵向轴线，从两条横向轴线中选取与所述头部的坐标数据之间的距离最近的一条横向轴线作为所述头部对应的第三横向定位轴线，从两条纵向轴线中选取与所述头部的坐标数据之间的距离最近的一条纵向轴线作为所述头部对应的第三纵向定位轴线；
利用顺序查找定位法或者二分查找定位法确定与所述尾部相邻的两条横向轴线和两条纵向轴线，从两条横向轴线中选取与所述尾部的坐标数据之间的距离最近的一条横向轴线作为所述尾部对应的第四横向定位轴线，从两条纵向轴线中选取与所述尾部的坐标数据之间的距离最近的一条纵向轴线作为所述尾部对应的第四纵向定位轴线。
13.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述存储模块，用于：
以二维数组的形式将所述定位结果存储至所述头部和所述尾部对应的属性信息中。
14.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，还包括：
输出模块，用于将所述定位结果和所述基础数据输出至ISO图。
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