一种电网信息模型转换3DTiles的方法与流程

本发明涉及模型转换，具体涉及一种电网信息模型转换3d tiles的方法。

背景技术：

1、gim全称是grid information model电网信息模型，它是电力行业的专有名词，指的是国家电网有限公司为满足输变电工程三维设计需要制定的一种技术标准。gim模型设计文件采用参数化模型分级表达的数据组织方式，在数字化产品移植与共享、变电站模型可视化设计、管理、运维等应用中需要对gim模型进行几何建模、组装与可视化。

2、3d tiles是针对三维地理空间数据，如摄影测量、三维建筑、bim/cad、实例化要素、点云等进行流处理和渲染而开发的数据格式。它基于传输可渲染的层级数据结构和瓦片格式集。由于3d瓦片并没有一个明确的数据可视化规则，客户端可根据需要自行定义可视化内容。

3、经过我们大量的检索与参考发现现在已经开发出了很多模型转换方法，例如现有技术公开号为cn113221297a所公开的一种电网信息模型转fbx三维模型及属性入库的方法，包括如下步骤：s1：对输入的gim模型文件进行数据解析，得到gim模型的原始层级结构、空间几何和属性信息并存入json文件；s2：对步骤s1所得结果的json文件提取几何信息，并进行参数建模与模型转换，其中mod文件采用参数建模方法，ifc和stl文件采用模型转换方法，得到用于中间存储的obj模型文件；s3：对步骤s1所得结果的json文件提取层级结构信息，并对s2所得结果的中间模型文件进行模型组装和转换，得到一个fbx模型文件；s4：对步骤s3所得结果的fbx模型进行优化，得到优化后的fbx模型文件；s5：对步骤s1所得结果的json文件提取属性信息，将属性信息写入sql文件。

4、在电网信息模型合并至三维模型时，现有技术需要将电网信息模块的位置信息与三维模型中对应的瓦片的中心点进行合并，然而，现有技术中并未限定瓦片的中心点的运算方式，导致瓦片的中心点的计算存在较大的误差。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提高计算瓦片的中心点的精度，针对上述存在的不足，提出一种电网信息模型转换3d tiles的方法。

2、本发明采用如下技术方案：

3、一种电网信息模型转换3d tiles的方法，包括以下步骤：

4、s1：输入gim文件，并对输入的gim文件进行数据解析；

5、s2：根据数据解析后的gim文件得到gim模型的相关信息，根据相关信息建立各层级之间的关系且进行模型转换，并将gim模型相关的信息传输至数据计算模块；

6、s3：转换后得到3d tiles；

7、s4：根据3d tiles得到瓦片相关的信息，并将瓦片相关的信息传输至数据计算模块；

8、s5：数据计算模块根据gim模型相关的信息、瓦片相关的信息计算瓦片中心点的实际坐标并传输至通信模块；

9、s6：通信模块将瓦片中心点的实际坐标的信息传输至电脑端。

10、可选的，在步骤s2中，通过gim模型信息储存模块和gim模型视觉识别模块储存gim模型相关的信息，并传输至数据计算模块；

11、在步骤s4中，通过三维模型信息储存模块和三维模型坐标识别模块储存瓦片相关的信息，并传输至数据计算模块。

12、可选的，在步骤s2中，gim模型信息储存模块根据数据解析后的gim文件得出电网信息模型进行数据解析后的文件大小、电网信息模型的实际占地面积的信息，并传输至数据计算模块；

13、gim模型视觉识别模块检测解析后的gim文件且得出电网信息模型中负荷点的总数量、电网信息模型中输电线路的总数量、电网信息模型中同步电动机的总数量、电网信息模型中发电机的总数量、电网信息模型中母线的总数量和电网信息模型中断路器的总数量的信息，并传输至数据计算模块；

14、在步骤s4中，三维模型信息储存模块储存单个瓦片顶点的总数量、半径设定值、沿x轴方向的误差值、沿y轴方向的误差值和沿z轴方向的误差值的信息，并传输至数据计算模块；

15、三维模型坐标识别模块检测瓦片坐标点且得出对单个瓦片的第w个顶点沿x轴方向每次测量的测量坐标点、对单个瓦片的第w个顶点沿y轴方向每次测量的测量坐标点和对单个瓦片的第w个顶点沿z轴方向每次测量的测量坐标点的信息，并传输至数据计算模块；

16、在步骤s5中，数据计算模块根据电网信息模型中负荷点的总数量、电网信息模型中输电线路的总数量、电网信息模型中同步电动机的总数量、电网信息模型中发电机的总数量、电网信息模型中母线的总数量和电网信息模型中断路器的总数量计算电网信息模型拓扑因子，根据电网信息模型拓扑因子、电网信息模型进行数据解析后的文件大小和电网信息模型的实际占地面积计算电网信息模型标准因子，根据电网信息模型标准因子计算对单个瓦片的单个顶点测量坐标点的总次数，根据相关信息计算瓦片中心点沿x轴方向的实际坐标点、瓦片中心点沿y轴方向的实际坐标点和瓦片中心点沿y轴方向的实际坐标点并得出瓦片中心点的实际坐标。

17、可选的，在步骤s2中，gim模型视觉识别模块包括依次通信连接的图像拍摄模块、图像简化模块、图像识别模块和图像分析模块，图像分析模块与数据计算模块通信连接；

18、图像拍摄模块拍摄数据解析后的gim文件且得到初始图像，并传输至图像简化模块；

19、图像简化模块对初始图像进行简化处理且得到简化图像，并传输至图像识别模块；

20、图像识别模块对简化图像进行目标识别处理且得到目标图像，并传输至图像分析模块；

21、图像分析模块根据目标图像得出电网信息模型中负荷点的总数量、电网信息模型中输电线路的总数量、电网信息模型中同步电动机的总数量、电网信息模型中发电机的总数量、电网信息模型中母线的总数量和电网信息模型中断路器的总数量的信息，并传输至数据计算模块。

22、可选的，在步骤s5中，数据计算模块计算瓦片中心点的实际坐标时，满足以下式子：

23、α＝[int(xs)，int(ys)，int(zs)]；

24、

25、

26、

27、

28、β＝tp*(lnε+lns)；

29、

30、其中，α为瓦片中心点的实际坐标，int为取整函数，xs为瓦片中心点沿x轴方向的实际坐标点，ys为瓦片中心点沿y轴方向的实际坐标点，zs为瓦片中心点沿y轴方向的实际坐标点；

31、w为单个瓦片顶点的总数量，j为对单个瓦片的单个顶点测量坐标点的总次数，为对单个瓦片的第w个顶点沿x轴方向第j次测量的测量坐标点，为对单个瓦片的第w个顶点沿x轴方向第j次测量的测量坐标点，r为半径设定值，cx为沿x轴方向的误差值；

32、为对单个瓦片的第w个顶点沿y轴方向第j次测量的测量坐标点，为对单个瓦片的第w个顶点沿y轴方向第j次测量的测量坐标点，cy为沿y轴方向的误差值；

33、为对单个瓦片的第w个顶点沿z轴方向第j次测量的测量坐标点，为对单个瓦片的第w个顶点沿z轴方向第j次测量的测量坐标点，cz为沿z轴方向的误差值；

34、β为电网信息模型标准因子，tp为电网信息模型拓扑因子，ε为电网信息模型进行数据解析后的文件大小，s为电网信息模型的实际占地面积；

35、fz为电网信息模型中负荷点的总数量，sx为电网信息模型中输电线路的总数量，td为电网信息模型中同步电动机的总数量，fd为电网信息模型中发电机的总数量，mx为电网信息模型中母线的总数量，dlq为电网信息模型中断路器的总数量。

36、本发明所取得的有益效果是：

37、1、计算瓦片中心点的实际坐标时，利用取整函数能简化运算步骤，且提高整体的计算效率；

38、2、计算瓦片中心点的实际坐标时，考虑到电网信息模型的复杂程度，相对应的提高采集单个瓦片的某一顶点测量坐标点的次数，有助于提高计算瓦片中心点的实际坐标的精度；

39、3、根据本领域技术人员的经验预先设定沿x轴方向的误差值、沿y轴方向的误差值和沿z轴方向的误差值，有助于提高计算瓦片中心点沿x轴方向的实际坐标点、瓦片中心点沿y轴方向的实际坐标点和瓦片中心点沿y轴方向的实际坐标点的精度，进一步的提高计算瓦片中心点的实际坐标的精度；

40、4、利用视觉识别的方式加快整体的运算效率以及运算精度，进一步的提高计算瓦片中心点的实际坐标的精度。

41、为使能更进一步了解本发明的特征及技术内容，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图，然而所提供的附图仅用于提供参考与说明，并非用来对本发明加以限制。