[发明专利]一种采用激光点云加BIM建模技术运用到换流站可视化管控平台的方法

权利要求书

1.一种采用激光点云加BIM建模技术运用到换流站可视化管控平台的方法，其特征在于包括以下步骤：

a、首先获取点云数据，在测区布设GPS参考点，并且加密图根测量点，并在各控制点上架设三维激光扫描仪或传感器设备，连接各种数据线和电源线，利用三维激光扫描仪对变电站外立面进行激光扫描；

b、接着在相邻控制点上架设仪器标靶，作为后视定向点，并对标靶进行精确地对中整平；

c、操作控制三维激光扫描仪对相邻控制点上的标靶进行瞄准扫描，扫描控制在每一站都有30％重叠以上，控制三维激光扫描仪对被测电气进行扫描，得到电气的部分点云数据，在每个控制点上重复这一过程进行扫描，直到获得全部点云数据；该步骤中精确地对获取的数据进行处理采用了标志点匹配技术，具体是先将逐次扫描开始的第一幅点云标志点集合，按照空间坐标与距离值，在动态划分层的前提下形成层嵌套；其次设逐次扫描开始的第一幅点云为基准，对逐次扫描开始的第一幅点云与第二幅点云进行标志点匹配时，要预先估计符合运动规律的数据采集区域，按照区域数据匹配的方法，将处理结果数据加入相应的数据层，进行下一步的预测估计，同时动态的修正数据层不断加以优化；三维激光扫描仪工作过程中首先进行垂直方向的线扫描，然后按照设定的水平角分辨率水平转动，再进行垂直方向线扫描；

d、再对变电站内部设备进行BIM建模，形成BIM模型数据；

e、其次通过WebGL技术加载点云数据并转化为WGS-84坐标，构建以观察者的眼睛为中心的视点坐标系，通过视图矩阵变换的方式将WGS-84坐标变换为初步视点坐标；

f、随后通过WebGL技术加载BIM模型数据，通过视图矩阵变换的方式将WGS-84坐标变换为最终视点坐标；

g、然后对点云数据以及BIM模型数据进行经纬度调整并通过投影矩阵的变换进行融合，将换流站的全貌三维图像通过Web技术加载在屏幕上显示出来；

h、最后集成换流站安全管控应用业务模型，统一在平台中实现激光点云+BI模型的统一融合应用到可视化管控平台；

所述e步骤或f步骤中视图矩阵变换的具体算法如下：

其中，经过视图矩阵的变换就可以得出视点坐标；

所述g步骤中投影矩阵的变换公式为：

其中，变换前的坐标为A(x_right,y_bottom,-z_near)，变换后的坐标为B(x_right，y_top，-z_near)。