一种电缆井数据成图方法与流程

本发明涉及一种电缆井数据成图方法。

背景技术：

随着地理信息系统(GIS)应用程度的不断提高，以及数字化城市的建设的深入，在GIS及数字化城市系统中增加电网信息用于电网统筹规划与建设及电网灾害管理成为必然。由于过去的发展阶段中，电网无法采用信息化手段进行数字规划与管理,目前电网组织人力物力对现有电网进行测绘，并通过数据处理后形成GIS及数字化城市所需要的模型数据(包含电网通路模型及三维模型)的工作开始逐步推进。在目前的电网测绘过程中，地面测绘工作开展顺利且也采用了一些信息化手段进行测绘及数据处理；但地下管网的测绘工作依然采用人工测绘、人工绘图的方式进行处理。

在当前地下管网的测绘方法及手段中，主要由外业人员(野外测绘作业人员)在现场打开电缆井，测量并采用手绘草图的方式记录电缆井数据及其中的电缆数据，外业人员测绘完成后，将纸质草图及相关记录交付给内业人员进行数据处理，内业人员的数据处理包含手工绘图(结果为CAD工程图)、逐张统计测绘数据将数据转录为GIS所需要的报表。

在这种作业模式下，具有以下问题及缺陷：

(1)现场测绘时采用手工绘草图方式记录，测绘人员无法确认所记录的数据是否包含CAD制图所需的全部数据，如果数据不完整，需要重新测绘；会浪费大量的人力，延长外业作业时间及频度；

(2)内业人员在转录数据时，熟练的绘图工程师每天大约可绘制10-20张电缆井图纸，但是在测绘数据中包含几百甚至几千个电缆井的条件下，内业人员的工程图绘制工作量巨大，测绘作业消耗大量的人力资源，周期长，导致后期作业成本居高不下；

(3)现场测绘及数据处理在不同的地点由不同的人员完成，无法避免处理过程中发生人为的数据错误，因此测绘需要设置专门的校核人员及测绘流程之外的专门的校核流程，进一步增加了测绘成本及后期数据处理难度与复杂性；

(4)在转录数据报表时，由于数据量大且数据之间的逻辑关系复杂致使报表数据出错率极高。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种电缆井数据成图方法，通过手持式设备录入测绘数据并生成电缆井图形，实现测绘与校核工作可以同步进行，减少外业工作量，提高工作效率，确保数据的准确性，且由计算机端自动生成二维工程，降低了内业工作人员的工作量，极大地提高内业作业效率，降低测绘作业成本。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种电缆井数据成图方法，包括以下步骤：

S01：进行现场测绘，采集电缆井数据；

S02：手持式设备加载图形输出配置文件，根据图形输出配置文件将电缆井数据录入到手持式设备中；

S03：电缆井数据录入完成后，由手持式设备依据该电缆井数据编辑电缆井图形，并校验测绘的电缆井数据是否有错误或遗漏；

S04：手持式设备将电缆井数据保存到XML文件中或将电缆井数据上传至数据库服务器；

S05：将保存的电缆井数据相应的XML文件导出并导入到计算机端或计算机端通过数据库服务器获取电缆井数据；

S06：计算机端根据电缆井数据自动绘制墙面图形；

S07：计算机端根据电缆井数据在相应的墙面图形上自动标注线缆。

所述步骤S01中电缆井数据包括电缆井信息和管线信息，电缆井信息包括方位参数、形状、图形拓扑数据以及井壁的墙面尺寸参数，管线信息包括电缆位置信息、电缆尺寸及其编号。

所述步骤S02中根据图形输出配置文件将电缆井数据录入到手持式设备中，进一步包括以下步骤：

S021：用户选择墙面名称；

S022：根据图形输出配置文件判断墙面名称是否为可输出图形，若墙面为可输出图形，则录入相应的电缆井信息和管线信息，若墙面为不可以输出图形，则录入失败。

所述步骤S06中计算机端根据电缆井数据自动绘制墙面图形，进一步包括以下步骤：

S061：计算机端加载图形输出配置文件；

S062：计算机端读取电缆井数据，并根据图形输出配置文件依次判断墙面是否需要输出，若墙面需要输出，则根据图形输出配置文件判断墙面图形输出区域；

S063：分别读取每面墙中线缆坐标，并分别为每面墙构建无重复值的X坐标数组及无重复值的Y坐标数组；

S064：计算墙面图形起始坐标；

S065：根据墙面图形起始坐标绘制墙面图形。

所述步骤S07中计算机端根据电缆井数据在相应的墙面图形上自动标注线缆，进一步包括以下步骤：

S071：初始化已占用标注位置数组；

S072：读取每面墙中的无重复值的X坐标数组，将无重复值的X坐标数组中的X坐标值从大到小排序；

S073：依次读取X坐标数组中的X坐标值，并获取每个X坐标值相对应的所有的Y坐标值，并利用获取的Y坐标值构建标注线缆Y坐标数组；

S074：根据标注线缆Y坐标数组的元数数量、字高及行间隔设置行标注高度，即行标注高度＝Y坐标数组的元数数量*(字高+行间隔)；

S075：初始化标注位置；

S076：与已占用标注位置数组对比判断标注位置是否已被占用，若标注位置已被占用，则执行步骤S077，若标注位置未被占用，则执行步骤S0711；

S077：正向计算获取标注位置，即标注位置＝标注位置-行标注高度；

S078：与已占用标注位置数组对比判断标注位置是否已被占用，若标注位置未被占用，则执行步骤S0711，若标注位置已被占用，则判断标注位置<标注位置下限+字高是否成立，其中，标注位置下限为墙面图形的下边沿所对应的位置，若成立，则反向计算获取标注位置，即标注位置＝初始化标注位置+不可标注高度，其中，不可标注高度为标注线缆Y坐标数组中最大的Y坐标值与最小的Y坐标值之间的差值，若不成立，则返回步骤S077；

S079：与已占用标注位置数组对比判断标注位置是否已被占用，若标注位置未被占用，则执行步骤S0711，若标注位置已被占用，则执行步骤S0710；

S0710：反向计算获取标注位置，即标注位置＝标注位置+行标注高度，并返回执行步骤S079；

S0711：绘制标注线条及标注文字并向已占用标注位置数组中插入该标注位置；

S0712：判断X坐标数组中的X坐标值是否已全部读取，若X坐标值已全部读取，则相应墙面图形上的线缆自动标注完成，若X坐标值未全部读取，则返回步骤S073。

本发明的有益效果如下：

一、外业测绘时，电缆井数据录入后，手持式设备端立即绘制出电缆井图形，通过电缆井图形可立即校对测绘数据是否正确，是否有遗漏，使得测绘与校核工作可以同步进行，从而减少外出作业频度，简化作业流程，提高作业效率；

二、测绘的电缆井数据转换为二维工程图时，工程图绘制工作由计算机端自动化完成，降低了内业工作人员的工作量，极大地提高内业作业效率，降低测绘作业成本；

三、二维工程图可以按标准绘制，在程序测试合格后，不可能出现质量问题，提高了绘图的精确度。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明的流程示意图；

图2为将电缆井数据录入到手持式设备中的流程示意图；

图3为计算机端自动绘制墙面图形的流程示意图；

图4为墙面图形输出区域示意图；

图5为在墙面图形输出区域标注线缆的示意图；

图6为计算机端自动标注线缆的流程示意图。

具体实施方式

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚、明白，以下结合附图和实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1至图6所示，本发明提供一种电缆井数据成图方法，包括以下步骤：

S01：进行现场测绘，采集电缆井数据，需要说明的是，电缆的位置信息采集是将每面墙的左下角设为坐标轴的原点来进行采集的；

S02：手持式设备加载图形输出配置文件，根据图形输出配置文件将电缆井数据录入到手持式设备中；

S03：电缆井数据录入完成后，由手持式设备依据该电缆井数据编辑电缆井图形，并校验测绘的电缆井数据是否有错误或遗漏，其中，该手持式设备包括数据录入模块、图形编辑模块、图像采集模块和数据服务器，数据录入模块供测绘人员录入电缆井数据；图形编辑模块供测绘人员交互式绘制电缆井图形，通过电缆井图形可立即校对测绘数据是否正确，是否有遗漏，使得测绘与校核工作可以同步进行，从而减少外出作业频度；图像采集模块供测绘人员为电缆井拍照存档；数据服务器用于保存数据，并为通过一定程度的统计分析为测绘人员提供图形模板以提高图形编辑速度；

S04：手持式设备将电缆井数据保存到XML文件中或将电缆井数据上传至数据库服务器；

S05：将保存的电缆井数据相应的XML文件导出并导入到计算机端或计算机端通过数据库服务器获取电缆井数据；

S06：计算机端根据电缆井数据自动绘制墙面图形；

S07：计算机端根据电缆井数据在相应的墙面图形上自动标注线缆。

所述步骤S01中电缆井数据包括电缆井信息和管线信息，电缆井信息包括方位参数、形状、图形拓扑数据以及井壁的墙面尺寸参数，管线信息包括电缆位置信息、电缆尺寸及其编号。

所述步骤S02中根据图形输出配置文件将电缆井数据录入到手持式设备中，进一步包括以下步骤：

S021：用户选择墙面名称；

S022：根据图形输出配置文件判断墙面名称是否为可输出图形，若墙面为可输出图形，则录入相应的电缆井信息和管线信息，若墙面为不可以输出图形，则录入失败。

所述步骤S06中计算机端根据电缆井数据自动绘制墙面图形，进一步包括以下步骤：

S061：计算机端加载图形输出配置文件；

S062：计算机端读取电缆井数据，并根据图形输出配置文件依次判断墙面是否需要输出，若墙面需要输出，则根据图形输出配置文件判断墙面图形输出区域，图形输出配置文件的配置信息包括墙面的名称列表，墙面图形输出区域包括九个区域分别为：南墙、东南墙、东墙、东北墙、北墙、西北墙、西墙、西南墙及主视图区域，需要说明的是，南墙、东南墙、东墙、东北墙、北墙、西北墙、西墙、西南墙为人体站在电缆井里时相应的墙体靠近人体一侧的墙面，主视图区域为电缆井的俯视图所对应的区域；

S063：分别读取每面墙中线缆坐标，并分别为每面墙构建无重复值的X坐标数组及无重复值的Y坐标数组；

S064：计算墙面图形起始坐标,优选的公式如下，其中标注文字高度为常量；

东墙：

起始坐标X＝井最大长度/2+标注文字高度*6+东墙的无重复值的Y坐标数组的元数数量*标注文字高度*1.5；

起始坐标Y＝-(东墙墙面高度/2)；

南墙：

起始坐标X＝-(南墙墙面宽度/2)；

起始坐标Y＝-(井最大宽度/2+标注文字高度*6+南墙高度)；

西墙：

起始坐标X＝-(井最大长度/2+标注文字高度*6+西墙长度)；

起始坐标Y＝-(西墙墙面高度/2)；

北墙：

起始坐标X＝-(北墙墙面宽度/2)；

起始坐标Y＝井最大宽度/2+标注文字高度*6+北墙的无重复值的X坐标数组的元数数量*标注文字高度*1.5；

东南墙：

起始坐标X＝井最大长度/2+标注文字高度*6+东南墙的无重复值的Y坐标数组的元数数量*标注文字高度*1.5；

起始坐标Y＝-(井最大宽度/2+标注文字高度*6+东南墙高度)；

西南墙：

起始坐标X＝-(井最大长度/2+标注文字高度*6+西南墙长度)；

起始坐标Y＝-(井最大宽度/2+标注文字高度*6+西南墙高度)；

西北墙：

起始坐标X＝-(井最大长度/2+标注文字高度*6+西北墙长度)；

起始坐标Y＝井最大宽度/2+标注文字高度*6+西北墙的无重复值的X坐标数组的元数数量*标注文字高度*1.5；

东北墙：

起始坐标X＝井最大长度/2+标注文字高度*6+东北墙的无重复值的Y坐标数组的元数数量*标注文字高度*1.5；

起始坐标Y＝井最大宽度/2+标注文字高度*6+东北墙的无重复值的X坐标数组的元数数量*标注文字高度*1.5；

S065：根据墙面图形起始坐标绘制墙面图形。

所述步骤S07中计算机端根据电缆井数据依次在上述相应的墙面图形上自动标注线缆(即依次在上述八个区域：南墙、东南墙、东墙、东北墙、北墙、西北墙、西墙、西南墙的墙面图形上自动标注线缆)，进一步包括以下步骤：

S071：初始化已占用标注位置数组；

S072：读取每面墙中的无重复值的X坐标数组，将无重复值的X坐标数组中的X坐标值从大到小排序；

S073：依次读取上述X坐标数组中的X坐标值，并获取每个X坐标值相对应的所有的Y坐标值，并利用获取的Y坐标值构建标注线缆Y坐标数组；

S074：根据标注线缆Y坐标数组的元数数量、字高及行间隔设置行标注高度，即行标注高度＝Y坐标数组的元数数量*(字高+行间隔)，例如南墙的全部线缆的位置信息为(5，6)、(5，8)、(5，9)、(7，3)、(7，6)和(9，4)，则无重复值的X坐标数组＝{9,7,5}，当读取的X坐标值为9时，由于X坐标值9对应的所有的Y坐标值只有4，则Y坐标数组的元数数量只有一个，此时行标注高度＝1*(字高+行间隔)；当读取的X坐标值为7时，由于X坐标值7对应的所有的Y坐标值有3和6，则Y坐标数组的元数数量有两个，此时行标注高度＝2*(字高+行间隔)；同样地，可获得当读取的X坐标值为5时，Y坐标数组的元数数量有三个，此时行标注高度＝3*(字高+行间隔)，需要说明的是字高及行间隔可依据实际需要进行赋值。

S075：初始化标注位置，设初始标注位置的坐标为(X₀，Y₀)，则X₀为步骤S072中所描述的X坐标数组中的最小值，Y₀为步骤S073中所描述的X₀坐标值相对应的所有的Y坐标值中的最小值；

S076：与已占用标注位置数组对比判断标注位置是否已被占用，若标注位置已被占用，则执行步骤S077，若标注位置未被占用，则执行步骤S0711；

S077：正向计算获取标注位置，即标注位置＝标注位置-行标注高度；

S078：与已占用标注位置数组对比判断标注位置是否已被占用，若标注位置未被占用，则执行步骤S0711，若标注位置已被占用，则判断标注位置<标注位置下限+字高是否成立，其中标注位置下限为墙面图形的下边沿所对应的位置，若成立，则反向计算获取标注位置，即标注位置＝初始化标注位置+不可标注高度，其中，不可标注高度为标注线缆Y坐标数组中最大的Y坐标值与最小的Y坐标值之间的差值，若不成立，则返回步骤S077，此处提到的不可标注高度，续上述步骤S074提到南墙的全部线缆的位置信息的例子进行说明，当读取的X坐标值为5时，则标注线缆Y坐标数组＝{6,8,9}，此时标注线缆Y坐标数组中最大的Y坐标值与最小的Y坐标值分别为9、6，则此时的不可标注高度＝9-6＝3；

S079：与已占用标注位置数组对比判断标注位置是否已被占用，若标注位置未被占用，则执行步骤S0711，若标注位置已被占用，则执行步骤S0710；

S010：反向计算获取标注位置，即标注位置＝标注位置+行标注高度，并返回执行步骤S079；

S0711：绘制标注线条及标注文字并向已占用标注位置数组中插入该标注位置；

S0712：判断X坐标数组中的X坐标值是否已全部读取，若X坐标值已全部读取，则相应墙面图形上的线缆自动标注完成，标注结束，若X坐标值未全部读取，则返回步骤S073。

另外，通过对CAD二次开发、三维CAD或三维GIS二次开发，读取测绘数据后可直接绘制出三维模型，且在输出报表时，通过数据统计及路径分析与计算，自动统计出电缆路径及其位置，供GIS导入后快速建模。

本发明的计算机端获取电缆井数据有以下两种方式：

在没有移动通信网络的偏远地区或由于管理规则不允许测绘数据联网的环境下，计算机端获取电缆井数据可采用第一种方式，即通过手持式设备将电缆井数据保存到XML文件，再将保存的电缆井数据相应的XML文件导出并导入到计算机端，之后再由内员人员启动自动化建模模块，程序将电缆井数据(XML)自动转换为二维工程图及三维模型；同时读取全部XML文件并完成电缆路径计算及统计报表，内业人员将系统转换完成的工程图及三维模型复制交付给测绘管理单位；

在可以使用4G网络及数据允许联网且具有测绘项目管理需求的环境下，计算机端获取电缆井数据可采用第二种方式，即电缆井数据上传至数据库服务器，计算机端通过数据库服务器获取电缆井数据，在测绘完成后，内业人员在系统是查看结果确认后提交审核流程；数据审核通过后文件服务器即自动启动自动化建模模块，将电缆井数据转换为二维工程图及三维模型，测绘管理单位的管理工程师可以在系统中直接查看进度，并可以查看、下载已审核完成的二维工程图及三维模型，同时系统在网页界面中提供电缆路径统计报表，测绘管理单位的高层领导可以在系统中通过项目管理功能查看实时的项目进度及测绘结果。

上述说明示出并描述了本发明的优选实施例，如前所述，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述发明构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。