一种电缆地下管网的显示方法及装置制造方法
【专利摘要】本发明实施例提供了一种电缆地下管网的显示方法，包括：获取电缆地下管网空间信息，以及电缆地下管网中设备的设备信息；根据所述电缆地下管网空间信息进行电缆地下管网建模，并生成电缆地下管网空间的井内平面图；利用三维模型技术，结合所述设备信息，将根据所述电缆地下管网空间信息生成的井内平面图转化为三维模型；显示所述三维模型。本发明实施例提供的电缆地下管网的显示方法，利用三维动画技术，将根据电缆地下管网空间信息生成的井内平面图转化为三维模型，直观的、可视化的把地下不可见的电缆地下管网布局显示出来。此外，本发明实施例还提供一种电缆地下管网显示装置。
【专利说明】-种电缆地下管网的显示方法及装置
【技术领域】
[0001] 本发明涉及电力系统领域，更具体的说是涉及一种电缆地下管网的显示方法及装 置。
【背景技术】
[0002] 随着我国城市建设的快速发展以及配网规模的不断扩大，使得电缆供电在配电系 统中的使用比例逐年增加，如何有效的管理电缆和地下管网资源，克服管网设备固有的隐 蔽性强、电缆走向不明确、事故排查难度大、资料不齐全等问题，已经成为供电企业研究的 新科题。
[0003] 目前，有一些解决上述问题的方案：
[0004] 早期对电缆管理一般采用专业绘图软件绘制的CAD图，虽然由点线等基本元素组 成的线路示意性走向图显得简洁，但其缺乏必需的地理信息，且绘制过程烦琐，在线路变动 时，修改的工作量较大，不便于内部共享和使用。之后，采用将线缆走向相关资料整合进GIS (Geographic Information System,地理信息系统)，该方法提供了相应的地理信息，包括 道路、河流、建筑以及一些特殊的地形信息等，这样的线路资源管理系统，和先前独立的CAD 图纸相比，增加了系统性和全局性，将原本相对独立的图纸转变为具备一定关联性的系统； 特别是增加了地理信息，由于线路网络和地理信息的结合，系统的关联性得到强化，系统能 够和现场得到很好的吻合。
[0005] 然而，线路网络和地理信息结合的电缆管理方法在实际运行和维护中，侧重于资 源的管理，只是将原来的资料信息汇总而已，对地下电缆没有完整的管网拓扑架构，无可视 化展示界面，不能直观的显示电缆地下管网信息。
【发明内容】
[0006] 本发明实施例的目的在于提供一种电缆地下管网的显示方法，能够直观的显示电 缆地下管网的信息。
[0007] -种电缆地下管网的显示方法，包括：
[0008] 获取电缆地下管网空间信息，以及电缆地下管网中设备的设备信息；
[0009] 根据所述电缆地下管网空间信息进行电缆地下管网建模，并生成电缆地下管网空 间的井内平面图；
[0010] 利用三维模型技术，结合所述设备信息，将根据所述电缆地下管网空间信息生成 的井内平面图转化为三维模型；
[0011] 显示所述三维模型。
[0012] 优选的，在上述电缆地下管网的显示方法中，所述电缆地下管网空间信息包括电 子地图、电缆路径信息，以及地下管网信息。
[0013] 优选的，在上述电缆地下管网的显示方法中，所述方法还包括：
[0014] 利用管孔最短路径分析方法分析出可实际利用的电缆井和管道。
[0015] 优选的，在上述电缆地下管网的显示方法中，所述方法还包括：
[0016] 通过菜单弹出的三维独立窗口查阅和浏览所述三维模型。
[0017] 优选的，在上述电缆地下管网的显示方法中，所述电缆地下管网建模基于 CM61968国际标准模型。
[0018] 此外，本发明实施例还一种电缆地下管网的显示装置，包括：
[0019] 获取单元，用于获取电缆地下管网空间信息，以及电缆地下管网中设备的设备信 息；
[0020] 井内平面图生成单元，用于根据所述电缆地下管网空间信息进行电缆地下管网建 模，并生成电缆地下管网空间的井内平面图；
[0021] 转换单元，用于利用三维模型技术，结合所述设备信息，将根据所述电缆地下管网 空间信息生成的井内平面图转化为三维模型；
[0022] 显示单元，用于显示所述三维模型。
[0023] 优选的，在上述电缆地下管网的显示装置中，所述电缆地下管网空间信息包括电 子地图、电缆路径信息，以及地下管网信息。
[0024] 优选的，在上述电缆地下管网的显示装置中，所述装置还包括：
[0025] 分析单元，用于利用管孔最短路径分析方法分析出可实际利用的电缆井和管道。
[0026] 优选的，在上述电缆地下管网的显示装置中，所述装置还包括：
[0027] 查阅浏览单元，用于通过菜单弹出的三维独立窗口查阅和浏览所述三维模型。
[0028] 优选的，在上述电缆地下管网的显示装置中，所述电缆地下管网建模基于 CM61968国际标准模型。
[0029] 本发明实施例提供的电缆地下管网的显示方法，利用三维动画技术，将根据电缆 地下管网空间信息生成的井内平面图转化为三维模型，直观的、可视化的把地下不可见的 电缆地下管网布局显示出来，其中电缆地下管网布局可以包括设备布局，电缆走向及穿孔 信息，而这些信息对日常电缆地下管网的运行、巡视计划、抢修处理都十分重要，其能够使 得故障抢修、电缆规划设计等核心业务更为高效、科学的运行，为地下电缆的运行与管理提 供辅助决策支持，极大提高配电网的管理水平。
【专利附图】
【附图说明】
[0030] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现 有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本 发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据 提供的附图获得其他的附图。
[0031] 图1为本发明实施例提供的电缆地下管网显示方法的一种流程示意图；
[0032] 图2为本发明实施例提供的电缆地下管网显示方法的另一流程示意图；
[0033] 图3为本发明实施例提供的电缆地下管网显示装置的一种结构示意图。
【具体实施方式】
[0034] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完 整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于 本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他 实施例，都属于本发明保护的范围。
[0035] 参见图1，本发明实施例提供一种电缆地下管网的显示方法，包括：
[0036] S100 :获取电缆地下管网空间信息，以及电缆地下管网中设备的设备信息。
[0037] 电缆地下管网空间信息包括电子地图、电缆路径信息，以及地下管网信息；电缆地 下管网空间中设备的设备信息包括电缆路径中的电缆信息，以及地下管网中的设备信息， 地下管网中的设备信息可以包括设备的地理位置信息、设备参数信息等。上述电缆地下管 网空间信息以及设备信息可以通过数据接口同步到oracle数据库中，oracle数据库能够 开发基于WEB网页的电缆地下管网报表，实现电缆地下管网数据的查询统计。
[0038] S110 :根据电缆地下管网空间信息进行电缆地下管网建模，并生成电缆地下管网 空间的井内平面图。
[0039] 电缆地下管网建模基于CM61968国际标准模型，采用CM61968国际标准模型设 计，从设计上能够提高整个模型的技术先进性，保证模型在运行过程中的稳定。另外，通过 CM61968国际标准还可以实现数据的共享和互通，为业务功能的移植提供便捷。
[0040] 电缆地下管网建模是在CM61968国际标准的基础上对地下管网、电缆多资源的 信息建模，电缆地下管网建模包含电缆信息建模、管网信息建模、工井剖面建模等。通过建 模工具对电缆信息、管网信息、工井剖面信息进行分析，按系统默认方式生成基本样式，根 据电子地图录入的电缆接头、盘余量等信息自动生成到底面，之后再生成电缆地下管网空 间的井内平面图。
[0041] S120:利用三维模型技术，结合设备信息，将根据电缆地下管网空间信息生成的井 内平面图转化为三维模型。
[0042] 采用三维图形图像引擎，根据生成的井内平面图和电缆地下管网的设备信息，动 态地生成三维模型，并把设备信息与三维模型的各个构件关联起来，以便于用户查看构件 信息。
[0043] 其中，可以使用空间地图引擎分析并获取电缆地下管网中关联的管沟、附近的中 低压电缆、电缆在电缆地下管网内部的电缆接头、电缆在电缆地下管网内部的盘圈等信息。 在井内平面图的基础上进行分析并获取设备的管孔信息、沟截面信息、穿孔信息等信息，将 上述信息描述到数据交互文件中，并使用相对位置关系将设备的地理位置信息描述到数据 交互文件中，读取模型化的数据交互文件，按照电缆地下管网设备的地理位置信息生成井 体和连接的管沟，并生成电缆地下管网截面和管孔信息，再按照从属关系生成电缆穿孔，在 此基础上，绘制电缆接头、盘圈等附属设备，并将设备信息与三维模型的各个构件关联起 来，最终生成三维模型。
[0044] S130 :显示三维模型。
[0045] 在显示三维模型时，可以以目录树的形式显示各级设备以及各级设备的标注图 标。
[0046] 此外，在显示三维模型时，为了使三维模型具有沉浸感，同时为了方便用户了解三 维场景中电缆地下管网在现实世界中的朝向和走势，三维模型可以通过预设相机和视点的 相互关系，以及借助指北针功能和矩阵运算，使用户在进行场景操作的任何时候都可以了 解当前地理指北方向和场景的相对关系。其中，三维模型将相机和视点的初始相对关系预 设为真北方向，在三维场景中实现旋转等交互操作时，计算相机和视点的空间三维坐标之 间的欧拉角，并将角度映射到二维平面中，得到场景与地理真北方向的相对关系，最后将这 个相对关系通过三维场景的二维图元指北针表现出来，最终使得用户在进行场景操作的任 何时候都可以了解当前地理指北方向和场景的相对关系。
[0047] 本发明实施例提供的电缆地下管网的显示方法，利用三维动画技术，将根据电缆 地下管网空间信息生成的井内平面图转化为三维模型，直观的、可视化的把地下不可见的 电缆地下管网布局显示出来，其中电缆地下管网布局可以包括设备布局，电缆走向及穿孔 信息，而这些信息对日常电缆地下管网的运行、巡视计划、抢修处理都十分重要，其能够使 得故障抢修、电缆规划设计等核心业务更为高效、科学的运行，为地下电缆的运行与管理提 供辅助决策支持，极大提高配电网的管理水平。
[0048] 参见图2,在本发明其他实施例中，在显示三维模型后，还可以包括S140 :通过菜 单弹出的三维独立窗口查阅和浏览上述三维模型。
[0049] 由于WEB方式只做到二维的查阅和浏览，因此，三维模型可以通过菜单弹出三维 独立窗口进行查询和浏览。如可查阅和浏览电缆地下管网的剖面信息及三维的截面、剖 面、穿孔图、电缆路径、电缆管网、井剖面图、井单线图等，还可以浏览展示信息，展示信息可 以包括管线截面图、电缆穿孔信息、电缆中间接头信息、电缆盘余信息和剖面照片信息等， 通过三维图形的旋转操作，可以查看电缆地下管网中井内管孔利用情况和电缆实际穿孔信 息。进一步的，还可以利用模糊查询搜索技术查询电缆接头以及盘圈。
[0050] 为了让不熟悉三维场景的用户方便使用，三维模型特意实现了三维交互的便捷方 式，如任意方向的旋转优化、基于电缆走向的初始视角动态调整等。其中，程序动态读取电 缆地下管网中的数据然后通过渲染引擎库动态处理预先放置的各种构件模型，通过复制， 拉伸，旋转，平移等一系列操作，实现模型的动态生成和模型的各角度操作。
[0051] 上述的三维模型使用QT (跨平台C++图形用户界面应用程序框架)和跨平台IT技 术，使得三维模型可以运行在Windows, Mac, Linux等多种操作系统之上，并且三维场景的 加载速度极快，反应时间小于2秒，三维模型的渲染效率和速度也得到提高，帧速可以包括 在50巾贞每秒以上。
[0052] 在本发明其他实施例中，可以利用管孔最短路径分析方法分析出可实际利用的电 缆地下管网中的电缆井和管道。最短路径分析方法是一种利用两点之间管孔剩余情况和拓 扑关系，分析出可实际利用的电缆井和管道的技术，其可以为实际电缆敷设提供辅助决策 支持。
[0053] 另外，在本发明其他实施例中，还可以对电缆地下管网中的电缆井和管道进行故 障点分析、断线点提醒，再通过设置预警装置来实现报警的管理。
[0054] 参见图3,在本发明的其他实施例中，还提供一种与上述方法实施例对应的电缆地 下管网的显示装置，包括：
[0055] 获取单元U100,用于获取电缆地下管网空间信息，以及电缆地下管网中设备的设 备信息；
[0056] 井内平面图生成单元U110,用于根据所述电缆地下管网空间信息进行电缆地下管 网建模，并生成电缆地下管网空间的井内平面图；
[0057] 转换单元U120,用于利用三维模型技术，结合所述设备信息，将根据所述电缆地下 管网空间信息生成的井内平面图转化为三维模型；
[0058] 显示单元U130,用于显示所述三维模型。
[0059] 本发明实施例提供的电缆地下管网的显示装置，转换单元U120利用三维动画技 术，将根据电缆地下管网空间信息生成的井内平面图转化为三维模型，直观的、可视化的把 地下不可见的电缆地下管网布局显示出来，其中电缆地下管网布局可以包括设备布局，电 缆走向及穿孔信息，而这些信息对日常电缆地下管网的运行、巡视计划、抢修处理都十分重 要，其能够使得故障抢修、电缆规划设计等核心业务更为高效、科学的运行，为地下电缆的 运行与管理提供辅助决策支持，极大提高配电网管理水平。
[0060] 在本发明其他实施例中，所述电缆地下管网空间信息包括电子地图、电缆路径信 息，以及地下管网信息。
[0061] 在本发明其他实施例中，所述装置还包括：
[0062] 分析单元，用于利用管孔最短路径分析方法分析出可实际利用的电缆井和管道。
[0063] 在本发明其他实施例中，所述装置还包括：
[0064] 查阅浏览单元，用于通过菜单弹出的三维独立窗口查阅和浏览上述三维模型。
[0065] 在本发明其他实施例中，所述电缆地下管网建模基于CM61968国际标准模型。
[0066] 说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实 施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
[0067] 最后，还需要说明的是，在本文中，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 除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
[0068] 为了描述的方便，描述以上装置时以功能分为各种单元分别描述。当然，在实施本 申请时可以把各单元的功能在同一个或多个软件和/或硬件中实现。
[〇〇69] 对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。 对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的 一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明 将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一 致的最宽的范围。
【权利要求】
1. 一种电缆地下管网的显示方法，其特征在于，包括： 获取电缆地下管网空间信息，以及电缆地下管网中设备的设备信息； 根据所述电缆地下管网空间信息进行电缆地下管网建模，并生成电缆地下管网空间的 井内平面图； 利用三维模型技术，结合所述设备信息，将根据所述电缆地下管网空间信息生成的井 内平面图转化为三维模型； 显示所述三维模型。
2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述电缆地下管网空间信息包括电子地 图、电缆路径信息，以及地下管网信息。
3. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括： 利用管孔最短路径分析方法分析出可实际利用的电缆井和管道。
4. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括： 通过菜单弹出的三维独立窗口查阅和浏览所述三维模型。
5. 根据权利要求1-4任意一项所述的方法，其特征在于，所述电缆地下管网建模基于 CM61968国际标准模型。
6. -种电缆地下管网的显示装置，其特征在于，包括： 获取单元，用于获取电缆地下管网空间信息，以及电缆地下管网中设备的设备信息； 井内平面图生成单元，用于根据所述电缆地下管网空间信息进行电缆地下管网建模， 并生成电缆地下管网空间的井内平面图； 转换单元，用于利用三维模型技术，结合所述设备信息，将根据所述电缆地下管网空间 信息生成的井内平面图转化为三维模型； 显示单元，用于显示所述三维模型。
7. 根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述电缆地下管网空间信息包括电子地 图、电缆路径信息，以及地下管网信息。
8. 根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述装置还包括： 分析单元，用于利用管孔最短路径分析方法分析出可实际利用的电缆井和管道。
9. 根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述装置还包括： 查阅浏览单元，用于通过菜单弹出的三维独立窗口查阅和浏览所述三维模型。
10. 根据权利要求1-4任意一项所述的装置，其特征在于，所述电缆地下管网建模基于 CM61968国际标准模型。
【文档编号】G06T13/20GK104112028SQ201310134942
【公开日】2014年10月22日 申请日期:2013年4月17日 优先权日:2013年4月17日
【发明者】陈拥军, 方志杰, 陆凯华, 谢锦文 申请人:建德市供电局, 杭州市电力局, 国家电网公司