[发明专利]一种三维可视化地铁综合管线运营维护系统及维护方法

说明书

技术领域

本发明属于城市轨道综合管线运营维护技术领域，具体涉及一种三维可视化地铁综合管线运营维护系统，本发明还涉及采用上述系统进行三维可视化地铁综合管线运营维护的方法。

背景技术

随着我国城市轨道交通，尤其是地铁建设的不断发展，地铁综合管线规模也日益复杂。作为城市建设的重要组成部分，地铁综合管线一旦建成便具有如下特点：

1. 空间位置隐蔽性：地铁综合管线通常敷设在地下或者天花板上层，没有相关施工资料难以确定其具体空间位置。

2. 管线系统完整性：地铁综合管线具有完整的系统性，任意一段管线的故障都会影响到整个管线系统的正常运行。

3. 管线系统复杂性：地铁综合管线种类繁多，包括通信管线、通风管线、给水管线等数十种甚至上百种不同类型管线，而且不同类型的管线具有不同的属性信息以及空间信息，所以地铁综合管线系统具有异常复杂的管线信息及各种管线之间的空间结构。

4. 管线系统结构可变性：一方面随着城市轨道交通的不断完善，地铁车站内的管线或被新建或被移除，另一方面在运营维护期间管线的维修或者更新也在不断的变更中。

基于以上特点，地铁综合管线的维护难度较高，同时如何快速定位、合理分配空间及处理工序冲突问题也是地铁综合管线维护过程中的难点与重点，但是传统的地铁综合管线运营维护技术存在如下弊端：

1. 基于二维的静态管理：传统的地铁综合管线运营维护管理系统是基于静态的二维AutoCAD平面图纸管理，但是随着空间应用的要求不断的提高，二维的综合管线管理系统已经无法表达管线实体的空间形态以及各管线之间的空间拓扑关系，对管线的空间定位、查询、漫游等操作也难以实现。

2. 图实不符：通常传统管线管理信息系统的数据来源的AutoCAD施工图或者竣工图，但实际中的管线可能因为各种原因其空间位置早已改变，而未在图纸中得到展现。这种图实不符的现象在二次施工中埋下了爆管隐患。

3. 缺乏统一的管理：城市轨道管线种类繁多，管线权属单位也不尽相同，但传统的管线管理信息系统通常只针对单一的管线进行管理。在没有统一管理的情况下，管线在维修时极易对其它单位的管线造成破坏，此外对管线与管线之间的腐蚀或干扰情况也难以预料。

4. 而基于三维可视化的城市轨道综合管线管理信息系统可以对各种管线、建筑物等实现直观地可视化展示，结合专业的管线维护方案对各专业管线进行数字化管理，这已经是城市轨道综合管线管理信息系统的必然发展趋势。

发明内容

本发明的目的是提供一种三维可视化地铁综合管线运营维护系统，解决了现有地铁综合管线运营维护时，二维的静态管理无法表达管线实体的空间形态以及各管线之间的空间拓扑关系，出现图实不符的现象，缺乏统一的管理的问题。

本发明的另一目的是提供采用上述系统进行三维可视化地铁综合管线运营维护的方法。

本发明所采用的技术方案是，一种三维可视化地铁综合管线运营维护系统，包括依次连接的用户管理模块、数据采集与存储模块及三维建模模块，三维建模模块上还分别连接有运营维护模块及三维显示化模块。

本发明所采用的另一技术方案是，一种三维可视化地铁综合管线运营维护方法，采用三维可视化地铁综合管线运营维护系统，其结构为：包括依次连接的用户管理模块、数据采集与存储模块及三维建模模块，三维建模模块上还分别连接有运营维护模块及三维显示化模块，

具体按照以下步骤实施：

步骤1：从图纸中提取地铁管线数据输入到数据采集与存储模块中；

步骤2：三维建模模块根据步骤1得到的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，维护管理包括：管线信息查询、管线空间定位、管线信息编辑、添加管线、移动管线、图例管理及碰撞检测。

本发明的特点还在于，

其中的步骤2中的建立三维模型，具体按照以下步骤实施：包括地铁场景建模及管线数字化建模，

所述的地铁场景建模采用3Ds Max工具，首先设置3Ds Max的单位与DWG图的单位一样，即按照1：1的比例尺进行建模，然后导入DWG格式图的地铁房建图，使用3Ds Max工具生成地铁场景模型，然后使用移动命令将场景三维坐标的原点移动至3Ds Max的三维坐标原点处，场景的主体部分采用纹理贴图技术，最后将完成的地铁场景模型用3ds格式的文件保存，供OpenGL调用；