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1、智能管道系统三维可视化展示模块设计方案1、系统总体设计管道三维可视化展示子系统功能模块及与其它子系统间关系如下图所示:管道应用层管道设施管理管道运行管理管道完整性管理其它功能管道三亭吧览与查询数字地形三维地形管道设施三维展示二维GlS系统地图浏览图层控制工艺流程动态仿真的流程展示生产工艺培训挈管道安全体系分布、查询、定位纵断面图管道二、三维可视化展示平台属性、名称关联通讯、SCADA系统应急指挥系统工业电视监控、视频会议等系统搴管道技术、标准外部系统接口地理信息数据库实时数据库静态专业数据库历史数据库数据中心网络、硬件、基础软件等基础设施图1管道三维可视化展示平台系统总体结构从图中可以看出，管
2、道三维可视化展示平台是以硬件设施为基础，以地理信息数据库、实时数据库、专业数据库等信息为数据中心，以管道三维可视化展示为平台，接合外部系统接口为上层应用打基础。2、功能模块设计1.1.1地理信息查询与管理在已建设GIS的基础上搭建新版本的管道GIS,其主要建设内容如下:1）二维GIS系统功能;2）三维展示；3）二三维一体化管理。1.1.1.1 二维GlS系统功能二、三维信息系统操作功能是整个系统的数据操作基础，在整个系统中我们可以合理地组织和显示各种地理空间信息，包括：地图背景信息（矢量地图、栅格图等）、关心的重要地物或设备信息（道路信息、敏感对象等）、各类管道设施信息、其它附属信息（设计区域
3、、管理区域等），通过图形化、简单化地操作这些设备对象，直观可视地为用户提供所需的各种功能信息：包括工作区管理、系统登录、主界面、视图管理、窗口管理、地图浏览、符号化与专题图、基本数据查询、基本空间分析等功能,以及数据编辑功能。P*pl.3图2二维GIS系统展示图3场站平面布置图2368023700237202374023760237802382382023840238602388。2390023920239402396023980图4纵断面图1.1.1.2 三维GlS系统功能构建和显示三维数字地球、管道设备设施，通过DEM、DOM、DLG数据构建大范围三维彩色地景，融合道路、交通、河流、湖泊、
4、植被、居民地等矢量线划、标注等二维信息，实现二维和三维地理信息的无缝融合和数据的实时共享。1.1.1.2.1 数字地球构建和显示三维数字地球,可显示地球大气层、星空、旋转进入系统的动画，通过漫游操作进行视角的拉伸，当视角接近场站位置时，系统显示场站周边大范围彩色地景，可以看到行政区划、居民区、人口等信息，以及关注区域内敏感目标的位置，并可以对气象灾害的影响区域进行二、三维同步标绘，实现气象灾害预警、排查等功能。图5数字地球图6三维地形地貌1.1.1.2.2 常用操作1）鹰眼地图提供三维场景的鹰眼功能，借助类似游戏小地图的方式，方便用户操作。2）漫游系统提供多种漫游模式，如：直升飞机、汽车、行走
5、等，可以方便的支持不同用户的漫游操作。网必僮查JB，外、做e 大读时智化字Cn贡产苫&A必与器6GA 6位寰母芟也备annnw-eft Aea电，就地登毛AQm按M srr化”恁OG询图7漫游1.1.1.23空间量算能进行空间量测、标绘、制图等，支持自动量算距离、坡度、面积、体积等，可在应急时进行辅助决策，也可为设计施工方便快捷的提供精确地测数据，节省大量人力和物力；同时支持厂区、道路、居民区等的模拟规划，即可以在三维地景中添加建筑、道路、预量算平整土地面积等，为设计施工提供便捷的工具和方法。在分析主页面鼠标左键点击按钮，将切换到空间距离量算面板。图8空间距离测量在空间距离量算面板上鼠标左键点
6、击开始按钮，然后将鼠标移至3D视窗（鼠标变为“+”），鼠标左键在目标点单击定义测量起点，然后鼠标移动至另一个目标点单击定义测量终点。移动过程中有皮筋线跟随鼠标，并在测量起点和鼠标当前位置连线的中间标示空间距离。图9空间距离1.1.1.2.4图层控制在三维场景中对各种地理空间信息进行合理地分层分类管理，可以根据用户的要求灵活地定制各种显示方案，提供对图层的符号配置、比例尺设置、信息提示等，从而为用户的图形化操作提供配置管理。1）根据地理空间数据库的设计，对空间数据进行树状分层地管理；2）根据用户要求和权限，灵活地配置可见或不可见的图层；3）可设定各种地理空间信息的显示比例尺范围和样式；4）可定制
7、各种通用或专用的显不方案；5）可根据空间数据库中的最新数据产生新的图层设置；6）可根据设备状态或设备属性信息的组合条件精密地划分图层。能将管线图、管线上的各种设备图（调压器、阀门、水井、储配站图）以及基础地形图进行分层综合显示；7）支持矢量、栅格等不同数据类型的图层进行叠加且透明地显示。由于涉及到大量的管道设施分层，以及矢量基础背景数据、施工管理或运营维护数据，必须能够将图层按各种逻辑关系或不同性质进行分组，有时候在分组的基础上还定义专题图，有利于数据理解和集合操作。TOC图层分组的配置和存储结构，能够在数据库中保存多个针对不同用途的TOC（或称Legend）定义，并可以应用到用户工作空间的窗
8、口上。例如：回应DPGS.ALLHF蝴格霍向F券8壶陶与分段F,场站口陆跖标注FRSFasGrtap穿越函gu与誓示牌P管道保F（Z7里程收件6号系FiSs“健庙安全环保p3F可用F*i+三三=F-育景恰图11万rep地名、R.SF公共设IiKt,如（Jp5b居民他侬笊物（B厂水发丽被（Br-地形ZJF卫星影像图10图层管理1.1.1.2.5 属性查询可以在三维场景下进行道路、建筑物、区域等信息的标绘，对属性数据进行查询、显示。1.1.1.2.6 工具提供现有高层数据、卫星影像数据、航拍数据的导入工具。1.1.1.2.7 特殊效果提供云、雨、风、雾、雪、太阳光照等气象效果，海水、消防喷水、喷射
9、火、爆炸、泄漏、飘动的旗子、横幅等特殊效果的动态显示。1.1.1.2.8 特殊区域管理可以对管道周边特殊区域进行修改、展示、信息查询等操作。如对管道沿线易发生塌陷区域进行标识，并可以查询相关属性。1.1.1.2.9 二三维一体化提供对管道或场站的二维、三维的浏览、互动功能，构建三维地形、管线模型、站场模型以接近真实场景的模式展现管线的运行环境，功能点如下：1）三维场景浏览：直观展现管线及站场的三维模型；2）三维飞行：三维场景飞行展示；3）三维查询：三维条件查询展示；4）二维、三维互动：二维数据与三维场景的互相调用与查询。1.1.2管道设施三维场景维护管理对站场内设备设施进行分类管理，在三维场景
10、中查询设备设施的地理位置、基本属性等信息。数字化企业各类装置/设备、工艺参数属性信息，实现空间立体查询显示、列表查询显示。通过动态标牌、报表等方式展示设备属性信息，为人员了解企业设备情况提供便捷和立体化的途径。通过实体建模搭建的场站、管道、阀室等二、三维场景，可以浏览、编辑、查询任意工艺区域和工艺设施、设备，同时对各类设施设备快速查询、定位等。可以进行管道设施数据维护、管道属性数据库管理、管道设施展示、各类数据的整合建库、管道线性参考系、在挂贴照片和文档等附件信息、数据入库及管理。1.1.2.1管道设施三维展示能够展示管道设施分布情况，显示真实场站以及周边环境中的建筑、道路、植物、设备、管线、
11、阀门、车辆等的三维模型。图11三维场站展示1.1.2.2 查询、定位可以对具体的管道设施进行查询、定位。可以通过查询了解管线在地下埋设的管体情况（如焊缝、弯管、埋深等）、阴极保护装置、三桩一牌以及周边地形地貌、人口分布、地质构造等信息。口：断脚AWBMMMMMMMMI“IMMlMM9MMB.q;阳JO七雷，”HIWtt2Wii2三o2fcrt三，欣*nH一EtiTrC13三111.gntm“,萌to/wrm。C=YZJ,吠/8oRoa000M日L沧工缶后笑tZStttftt千口住佛位直fWUOiA生细物捉明s$I!(sd-mt，干一由於循正反标tanoa、M9XM*QMom。rIiivajSM
12、11Ir-包“njwru*no三wn.羯M*三三*HI工UOI01tfera历QQ丽SQHU1MKtMlfi护牝、无”KrEM：PS；13图12查询、定位1.1.2.3 系统工具提供构建数字场站的管理工具，可以对场站中的模型、图片、管线、阀门车辆等进行增、册IJ、改操作，也可以录入各显示单位的属性信息。提供3DMAX等三维建模工具建立的模型，并能导入到系统当中。对管道、阀室、设施设备模型进行编辑和拖放，对场景进行更新。1.1.3穿跨越工程及其它附属物工程三维场景管理1.1.3.1 穿跨越工程三维展示对穿跨越、水工保护及其他附属工程（如供水、供电、自动系统线路敷设等）的分布进行展示。图13穿跨越
13、工程展示同样也可以对穿跨越、水工保护及其他附属工程进行三维展示。1.1.3.2 查询、定位、统计对穿跨越工程或其他附属工程（如供水、供电、自动系统线路敷设等）的信息管理与查询等。图14穿跨越工程信息查询图15穿跨越工程统计可以对穿跨越工程按类型进行统计。穿越统计1.1.33系统工具提供构建穿跨越工程及其它附属物的管理工具，可以通过3DMAX等三维建模工具建立的模型，并能导入到系统当中。1.1.4 工艺流程展示虚拟各种工艺流程信息，实现工艺流程的查询和流动动态展示，包括管线流动效果的动态展示、流经设备的工作参数和状态展示等。各种工艺流程的生动展现，能够为人员了解和学习工艺流程、日常安全检查、应急事故定位提供方便。可通过二、三维地理信息系统直观的搭建和表现生产工艺信息，可对工艺流程的走向进行演示，对工艺流经的设备进行描述，可为相关人员培训、参观、演练提供支持。图16工艺流程展示1.1.5 系统接口主要集中以下接口：DCS/SCADA系统、管道GlS系统、管道巡检监控管理系统、接收站三维应急指挥系统、工业视频监控系统等。图17SCADA系统接口
