基于云空间定位点的管道应急抢险方法和系统与流程

本发明涉及管网定位，特别涉及一种基于云空间定位点的管道应急抢险方法和系统。

背景技术：

1、随着城市化的快速发展，城市基础设施特别是地下管网系统的复杂性和覆盖范围不断增大。这些管网包括给水、排水、燃气和电力等多种类型，其安全和高效的运行对城市生活至关重要。以供水管网为例，供水管网的损坏不仅会造成供水公司的经济损失，而且还会对城市居民的生活造成影响，严重时甚至会威胁到人们的人身安全。供水公司面对供水管道险情，即供水管道发生漏水、破裂或其他故障情况时，需要迅速响应派工作人员去现场处理。然而，现有技术仅仅能确定管道的大致位置，误差范围可达十几米，同时，由于管网的覆盖面积大和管网系统的复杂性，工作人员往往还要拿着管网图纸在现场寻找目标位置，效率低下，并且，因为供水管道基本是位于地面之下，在看不到管网的情况下，即便有管网图纸，也只能在脑海中想象管网的位置，因此很容易操作错误，耽误甚至是阻碍对供水管道的应急抢险工作。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种基于云空间定位点的管道应急抢险方法和系统，可以实现当前位置的第二现实场景的快速匹配，从而在ar场景中还原管网的三维模型，提供了一种直观的方式来展示复杂的地下管网结构，使得工作人员能够在现场看到管道和阀门的精确位置和状态，避免操作错误，提升整体工作效率。

2、为了达到上述目的，本发明提供了一种基于云空间定位点的管道应急抢险方法，其包括：

3、在移动端设备上创建ar场景，并在所述ar场景中渲染管网的三维模型；

4、将所述三维模型与第一现实场景对齐，从而得到对齐后的所述三维模型与所述第一现实场景之间的相对位置关系；

5、建立所述第一现实场景与所述移动端设备的gps坐标关联的稀疏地图数据库；

6、在所述稀疏地图数据库中以所述移动端设备的gps坐标为中心筛选出设定范围内的稀疏地图数据集；

7、将第二现实场景与所述稀疏地图数据集中的所述第一现实场景相匹配，并根据所述三维模型与匹配到的所述第一现实场景的相对位置关系在所述ar场景中基于所述第二现实场景还原所述三维模型。

8、可选的，所述三维模型包括管道和阀门的三维模型。

9、可选的，所述三维模型根据所述管网的gis数据拓扑分布建立。

10、可选的，将所述三维模型与第一现实场景对齐的方法包括：所述三维模型和所述第一现实场景具有共有的场景对象，将共有的所述场景对象的三维模型和所述场景对象的真实轮廓重合。

11、可选的，将地下管网的gis数据在电子地图上可视化。

12、可选的，在所述电子地图上选择目标管道位置，通过ar技术显示虚拟路径和行进方向，以将所述移动端设备导航至所述目标管道位置，并获取所述目标管道位置的所述第二现实场景。

13、可选的，在还原了所述三维模型后的所述ar场景中显示应急抢险的步骤指导。

14、可选的，将所述第二现实场景的场景信息共享给第三方。

15、可选的，通过所述移动端设备上具有的摄像头获取所述第二现实场景和所述第一现实场景。

16、如上配置，本发明将三维模型与第一现实场景对齐，从而即得到准确的管网的三维模型与第一现实场景之间的相对位置关系；本发明事先建立好第一现实场景与移动端设备的gps坐标关联的稀疏地图数据库，在需要定位时，以移动端设备的gps坐标为中心筛选出设定范围内的稀疏地图数据集，只需要将当前位置的第二现实场景与稀疏地图数据集中的第一现实场景进行匹配，相较于直接将第二现实场景与整个稀疏地图数据库中的第一现实场景进行匹配的方法，本发明大大减少了第二现实场景匹配的时间，实现了对当前位置的快速定位。第二现实场景成功匹配到对应的第一现实场景后，就可以根据管网的三维模型与第一现实场景的相对位置关系在ar场景中还原三维模型。本发明的定位精度可达10厘米，可以实现当前位置的第二现实场景的快速匹配，从而在ar场景中还原管网的三维模型，提供了一种直观的方式来展示复杂的地下管网结构，使得工作人员能够在现场看到管道和阀门的精确位置和状态，帮助工作人员更好地理解现场情况，避免操作错误，提升整体工作效率，保证应急抢险工作的顺利进行。

17、基于本发明的另一个方面，本发明还提供一种基于云空间定位点的管道应急抢险系统，其包括：

18、ar场景创建模块，其用于在移动端设备上创建ar场景，并在所述ar场景中渲染管网的三维模型；

19、校正模块，其用于将所述三维模型与第一现实场景对齐，从而得到对齐后的所述三维模型与所述第一现实场景之间的相对位置关系；

20、采样模块，所述采样模块建立所述第一现实场景与所述移动端设备的gps坐标关联的稀疏地图数据库；

21、gps筛选模块，所述gps筛选模块在所述稀疏地图数据库中以所述移动端设备的gps坐标为中心筛选出设定范围内的稀疏地图数据集；

22、匹配模块，其用于将第二现实场景与所述稀疏地图数据集中的所述第一现实场景相匹配；

23、还原模块，所述还原模块根据所述三维模型与匹配到的所述第一现实场景的相对位置关系在所述ar场景中基于所述第二现实场景还原所述三维模型。

24、需要说明的是，基于云空间定位点的管道应急抢险系统和基于云空间定位点的管道应急抢险方法属于同一个发明构思，具有相同或者相应的特定技术特征，所以基于云空间定位点的管道应急抢险系统也具有基于云空间定位点的管道应急抢险方法的技术效果，这里不再重复说明。

技术特征：

1.一种基于云空间定位点的管道应急抢险方法，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的基于云空间定位点的管道应急抢险方法，其特征在于，所述三维模型包括管道和阀门的三维模型。

3.如权利要求1所述的基于云空间定位点的管道应急抢险方法，其特征在于，所述三维模型根据所述管网的gis数据拓扑分布建立。

4.如权利要求1所述的基于云空间定位点的管道应急抢险方法，其特征在于，将所述三维模型与第一现实场景对齐的方法包括：所述三维模型和所述第一现实场景具有共有的场景对象，将共有的所述场景对象的三维模型和所述场景对象的真实轮廓重合。

5.如权利要求1所述的基于云空间定位点的管道应急抢险方法，其特征在于，将地下管网的gis数据在电子地图上可视化。

6.如权利要求5所述的基于云空间定位点的管道应急抢险方法，其特征在于，在所述电子地图上选择目标管道位置，通过ar技术显示虚拟路径和行进方向，以将所述移动端设备导航至所述目标管道位置，并获取所述目标管道位置的所述第二现实场景。

7.如权利要求1所述的基于云空间定位点的管道应急抢险方法，其特征在于，在还原了所述三维模型后的所述ar场景中显示应急抢险的步骤指导。

8.如权利要求1所述的基于云空间定位点的管道应急抢险方法，其特征在于，将所述第二现实场景的场景信息共享给第三方。

9.如权利要求1所述的基于云空间定位点的管道应急抢险方法，其特征在于，通过所述移动端设备上具有的摄像头获取所述第二现实场景和所述第一现实场景。

10.一种基于云空间定位点的管道应急抢险系统，其特征在于，包括：

技术总结本发明提供了一种基于云空间定位点的管道应急抢险方法和系统，方法包括：在移动端设备上创建AR场景，在AR场景中渲染管网的三维模型；将三维模型与第一现实场景对齐，得到三维模型与第一现实场景的相对位置关系；建立第一现实场景与移动端设备的GPS坐标关联的稀疏地图数据库；在稀疏地图数据库中以移动端设备的GPS坐标为中心筛选出设定范围内的稀疏地图数据集；将第二现实场景与稀疏地图数据集中的第一现实场景相匹配，根据三维模型与匹配到的第一现实场景的相对位置关系还原三维模型。本发明可以实现当前位置的第二现实场景的快速匹配，从而在AR场景中还原管网的三维模型，提供了一种直观的方式来展示复杂的地下管网结构。技术研发人员：胡玲,韩冰,缪祺受保护的技术使用者：上海城投水务（集团）有限公司供水分公司技术研发日：技术公布日：2024/9/9