基于核電廠地理信息的施工定位展示方法及系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及核電技術領域，尤其涉及一種基于核電廠地理信息的施工定位展示方法及系統。
【背景技術】
[0002]在核電廠址工程建設過程中，土地開挖動土作業貫穿始終。在核電廠地下會鋪設錯綜復雜的由各種電纜、管道組成的地下設施網絡，這些地下設施是核電廠址建設的基礎。廠址內的開挖作業操作隨時都有可能導致地下設施受到破壞，從而導致施工現場某些區域無法辦公或施工，進而影響整個核電廠址的建設周期。由于動土區域內各種地下設施的不可見性，導致在土地開挖過程中對地下設施保護和呈現一直缺乏一種高效的措施和方法。通過動土作業施工許可證(簡稱動土證)管理的形式管理施工現場動土區域開挖形式及許可，間接保護動土區域內的地下設施，可從一定程度上提高施工質量及效率，保證核電廠址的施工進度及建設周期。
[0003]然而，通過動土證來進行施工定位通常需要集合各個專業模塊(比如給排水、供電和通訊專業等)的工程人員，各個專業模塊的工程人員根據已經獲得的本專業領域的動土證來確定本專業地下設置的鋪設情況，然后共同確定可施工的區域，以確保已鋪設的地下設施不會因為施工而被破壞。現有的這種施工定位方法無法將開挖區域與地下設施的相對位置關系直觀地展示給用戶，而且這種施工定位方法存在涉及專業多、分散性大、專業性強和處理時間長的缺陷。

【發明內容】

[0004]本發明實施例所要解決的技術問題在于，針對現有核電廠址工程建設過程中通過動土證來進行施工定位的缺陷，提供一種基于核電廠地理信息的施工定位展示方法及系統。
[0005]為了解決上述技術問題，本發明實施例提供了一種基于核電廠地理信息的施工定位展示方法，包括以下步驟:
[0006]S1、根據預定區域下的實際數據，構建該預定區域地面以下的虛擬三維模型；
[0007]S2、在該預定區域內，生成預開挖工程的開挖區域三維模型；
[0008]S3、將所述虛擬三維模型與所述開挖區域三維模型相結合，以進行碰撞分析并展示分析結果。
[0009]優選地，所述步驟SI具體包括以下步驟:
[0010]S11、采集預定區域下的實際數據，所述實際數據包括當前地形工程文件、地下設施二維設計圖紙；
[0011]S12、根據所采集的實際數據生成三維圖形，建立實體三維模型；
[0012]S13、將所述實體三維模型導入具有標準經瑋度的地理坐標系，生成具有標準地理坐標的所述虛擬三維模型。
[0013]優選地，所述步驟S2具體包括以下步驟:
[0014]S21、獲取開挖區域的地理坐標信息；
[0015]S22、根據所述地理坐標信息生成所述開挖區域三維模型。
[0016]優選地，所述步驟S3具體包括以下步驟:
[0017]S31、將所述虛擬三維模型和所述開挖區域三維模型按地理坐標信息進行疊加合并，形成疊加合并后的最終三維模型并進行透明化處理；
[0018]S32、根據生成展示的最終三維模型的圖像特性判斷是否有重疊部分，所述重疊部分定位為施工障礙區域并以不同顏色區別顯示。
[0019]優選地，所述地理坐標信息為在國家北京54平面坐標系和黃海85垂直坐標系中的坐標。
[0020]相應地，本發明還提供了一種基于核電廠地理信息的施工定位展示系統，包括:模型構建模塊、模型生成模塊和碰撞分析模塊；其中，
[0021]所述模型構建模塊用于根據預定區域下的實際數據，構建該預定區域地面以下的虛擬三維模型；
[0022]所述模型生成模塊用于在該預定區域內，生成預開挖工程的開挖區域三維模型；以及
[0023]所述碰撞分析模塊用于將所述虛擬三維模型與所述開挖區域三維模型相結合，以進行碰撞分析并展示分析結果。
[0024]優選地，所述模型構建模塊進一步包括:數據采集模塊、圖形轉換模塊和定位模塊；其中，
[0025]所述數據采集模塊用于采集預定區域下的實際數據，所述實際數據包括當前地形工程文件、地下設施二維設計圖紙；
[0026]所述圖形轉換模塊用于根據所采集的實際數據生成三維圖形，建立實體三維模型；
[0027]所述定位模塊用于將所述實體三維模型導入具有標準經瑋度的地理坐標系，生成具有標準地理坐標的所述虛擬三維模型。
[0028]優選地，所述模型生成模塊進一步包括:坐標獲取模塊和開挖區域生成模塊；其中，
[0029]所述坐標獲取模塊用于獲取開挖區域的地理坐標信息；
[0030]所述開挖區域生成模塊用于根據所述地理坐標信息生成所述開挖區域三維模型。
[0031]優選地，所述碰撞分析模塊進一步包括:疊加模塊和顯示模塊；其中，
[0032]所述疊加模塊用于將所述虛擬三維模型和所述開挖區域三維模型按地理坐標信息進行疊加合并，形成疊加合并后的最終三維模型并進行透明化處理；
[0033]所述顯示模塊用于根據生成展示的最終三維模型的圖像特性判斷是否有重疊部分，所述重疊部分定位為施工障礙區域并以不同顏色區別顯示。
[0034]優選地，所述地理坐標信息為在國家北京54平面坐標系和黃海85垂直坐標系中的坐標。
[0035]實施本發明實施例，具有如下有益效果:本發明通過對核電廠址場景的三維虛擬還原展示，運用三維定位功能以通過地理坐標點定位到開挖區域并全方位查看周圍地下設施的空間位置及走向；運用三維分析功能以即時分析出開挖區域在挖深多少時將會與什么類型的地下設施相碰撞，周圍一定范圍內還有一些什么地下設施等；使核電廠址地下設施直觀可視化，降低專業工程師專業要求，改善開挖區域的分析步驟及時間，減少地下設施被破壞率，提高核電廠址建設效率。
【附圖說明】
[0036]為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
[0037]圖1是本發明提供的第一實施例基于核電廠地理信息的施工定位展示方法流程圖；
[0038]圖2是本發明提供的第一實施例開挖區域三維模型理論效果圖；
[0039]圖3是本發明提供的第一實施例開挖區域三維模型及周圍設施俯視圖；
[0040]圖4是本發明提供的第一實施例碰撞分析結果遠景示意圖；
[0041]圖5是本發明提供的第一實施例碰撞分析結果近景示意圖；
[0042]圖6是本發明提供的第二實施例基于核電廠地理信息的施工定位展示系統方框圖。
【具體實施方式】
[0043]下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動的前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。
[0044]請參見圖1?5。圖1是本發明提供的第一實施例基于核電廠地理信息的施工定位展示方法流程圖。本實施例基于核電廠地理信息的施工定位展示方法包括以下步驟:
[0045]S1、根據預定區域下的實際數據，構建該預定區域地面以下的虛擬三維模型；
[0046]S2、在該預定區域內，生成預開挖工程的開挖區域三維模型；
[0047]S3、將所述虛擬三維模型與所述開挖區域三維模型相結合，以進行碰撞分析并展示分析結果。
[0048]具體地，在本發明提供的一個優選實施例中步驟SI進一步包括:
[0049]S11、采集預定區域下的實際數據，所述實際數據包括當前地形工程文件、地下設施二維設計圖紙；
[0050]S12、根據所采集的實際數據生成三維圖形，建立實體三維模型；
[0051]S13、將所述實體三維模型導入具有標準經瑋度的地理坐標系，生成具有標準地理坐標的所述虛擬三維模型。
[0052]工作時，首先采集預定區域下的實際數據，這些數據通常為二維圖紙數據，如核電廠址當前地形高程文件、各類地下設施二位設計圖紙等。然而利用3D max等三維建模軟件根據二維設計圖紙，人工建立設施三維模型。再在ArcGIS地理信息系統軟件中導入地形高程文件，由軟件自動生成地面三維模型，再給此地面三維模型所在空間賦以國家北京54平面坐標系和黃海85垂直坐標系，此地面模型通過坐標系與現實對應。根據現實建筑或設施等在坐標系中的坐標，可得知空間地理數據庫中模型所在的具體位置，將這些設施的三維模型放到對應的空間位置。由此可將三維模型構建成一個具有地理坐標系的核電廠址虛擬三維場景，在此場景中可體現出各設施、地面等相互的空間關系，是現實場景的縮小版。
[0053]具體地，在本發明提供的一個優選實施例中步驟S2進一步包括:
[0054]S21、獲取開挖區域的地理坐標信息；
[0055]S22、根據所述地理坐標信息生成所述開挖區域三維模型。
[0056]所有開挖區域在開挖作業前，需要獲取到開挖區域頂點在國家坐標系中的坐標并提出申請。開挖區域是由三個以上平面點構成的，而且沒有起點和終點之分。如圖2所示，圖2示出了一個三角形開挖區域三維模型理論效果圖。對于一個由三角形構成的開挖區域，其開挖后的效果為一個三棱柱，上下表面為三角面，側面都為四邊形，其中上表面三個頂點通過測量所得，下表面三個頂點通過計算所得。第一步:需要專業的地理測量人員在開挖區域各表面頂點根據北京54平面坐標系和黃海85垂直坐標系獲得平面坐標點(x，y)及海拔高度z，然后通過開挖深度、開挖斜率計算出下表面各頂點坐標，提出開挖申請附加坐標數據；第二步:接受申請并獲取到開挖區域頂點地理坐標數據，在ArcGIS中可通過上表面頂點坐標A(x, y, z)、B(x, y, z)和C(x, y, z)值生成上表面三維模型，同理生成下表面及側面，由各表面及側面即構成了開挖區域模型。開挖區域三維模型的實際效果圖如圖3所示。圖3中示出了開挖區域三維模型及周圍設施俯視圖。圖中央黑色區域為四邊形動土區域模型，其編號為AFS01187。
[0057]具體地，在本發明提供的一個優選實施例中步驟S3進一步包括:
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