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龍圖騰網(wǎng)獲悉國能(福州)熱電有限公司;上海九洲信息技術(shù)有限公司申請的專利一種火電廠汽機房管網(wǎng)快速三維建模方法及系統(tǒng)獲國家發(fā)明授權(quán)專利權(quán)，本發(fā)明授權(quán)專利權(quán)由國家知識產(chǎn)權(quán)局授予，授權(quán)公告號為：CN120070751B 。

龍圖騰網(wǎng)通過國家知識產(chǎn)權(quán)局官網(wǎng)在2025-09-16發(fā)布的發(fā)明授權(quán)授權(quán)公告中獲悉：該發(fā)明授權(quán)的專利申請?zhí)?專利號為：202510131905.0，技術(shù)領(lǐng)域涉及：G06T17/00；該發(fā)明授權(quán)一種火電廠汽機房管網(wǎng)快速三維建模方法及系統(tǒng)是由梁雪;郝云志;韓鵬;陳干勇;韓威;嚴(yán)曉勇;徐佳鷹;張艷;胡鵬;阮琪;楊現(xiàn)擴;楊宇翔設(shè)計研發(fā)完成，并于2025-02-06向國家知識產(chǎn)權(quán)局提交的專利申請。

本一種火電廠汽機房管網(wǎng)快速三維建模方法及系統(tǒng)在說明書摘要公布了：本發(fā)明公開了一種火電廠汽機房管網(wǎng)快速三維建模方法及系統(tǒng)，屬于火電廠數(shù)字化建模技術(shù)領(lǐng)域，其具體包括：使用激光掃描技術(shù)和全站儀獲取管網(wǎng)點云數(shù)據(jù)和位置坐標(biāo)數(shù)據(jù)；采用濾波算法去噪，點云配準(zhǔn)算法拼接融合點云數(shù)據(jù)，形成管網(wǎng)點云模型，并通過坐標(biāo)變換算法與地理坐標(biāo)系對齊；利用區(qū)域生長算法提取管網(wǎng)特征，結(jié)合設(shè)計圖紙屬性數(shù)據(jù)使用模板匹配算法標(biāo)注分類，建立管網(wǎng)拓撲結(jié)構(gòu)關(guān)系；通過三維建模軟件進行管網(wǎng)三維可視化建模；最后進行校驗和修正，得到最終的汽機房管網(wǎng)快速三維模型；本發(fā)明提高了建模效率和準(zhǔn)確性。

本發(fā)明授權(quán)一種火電廠汽機房管網(wǎng)快速三維建模方法及系統(tǒng)在權(quán)利要求書中公布了：1.一種火電廠汽機房管網(wǎng)快速三維建模方法，其特征在于，包括： 步驟S1：使用激光掃描技術(shù)對汽機房內(nèi)的管網(wǎng)進行全方位掃描，獲取管網(wǎng)點云數(shù)據(jù)，結(jié)合全站儀對核心部位進行測量，獲得位置坐標(biāo)數(shù)據(jù)； 步驟S2：對采集到的管網(wǎng)點云數(shù)據(jù)進行預(yù)處理，并利用點云配準(zhǔn)算法將多次掃描得到的點云數(shù)據(jù)進行拼接和融合，形成汽機房管網(wǎng)點云模型，結(jié)合位置坐標(biāo)數(shù)據(jù)，利用坐標(biāo)變換算法將汽機房管網(wǎng)點云模型與實際的地理坐標(biāo)系對齊； 步驟S3：根據(jù)管道的幾何形狀和點云數(shù)據(jù)的分布特征，使用區(qū)域生長算法從對齊后的汽機房管網(wǎng)點云模型中自動提取管網(wǎng)特征，結(jié)合設(shè)計圖紙中的屬性數(shù)據(jù)，使用模板匹配算法對提取出的管網(wǎng)特征進行標(biāo)注和分類，建立管網(wǎng)的拓撲結(jié)構(gòu)關(guān)系，所述管網(wǎng)特征包括管道中心線、管徑信息、管件類型、管件在空間中的位置和姿態(tài)； 步驟S4：根據(jù)提取的管網(wǎng)特征和拓撲結(jié)構(gòu)，利用三維建模軟件對管網(wǎng)進行三維可視化建模； 步驟S5：對構(gòu)建好的管網(wǎng)三維模型進行比對校驗，根據(jù)校驗結(jié)果對三維模型進行修正和完善，得到最終的火電廠汽機房管網(wǎng)快速三維模型； 所述步驟S2的具體步驟包括： S2.1：獲取管網(wǎng)點云數(shù)據(jù)，且，并使用對采集到的管網(wǎng)點云數(shù)據(jù)進行預(yù)處理，獲得預(yù)處理后的管網(wǎng)點云數(shù)據(jù)，且，其中，表示第n個管網(wǎng)點云數(shù)據(jù)點，表示第n個預(yù)處理后的管網(wǎng)點云數(shù)據(jù)點，、、分別表示第i個管網(wǎng)點云數(shù)據(jù)點的x、y、z坐標(biāo)值，、、分別表示第i個預(yù)處理后的管網(wǎng)點云數(shù)據(jù)點的x、y、z坐標(biāo)值，表示三維高斯權(quán)重函數(shù)，表示二維高斯權(quán)重函數(shù)，表示管網(wǎng)點云數(shù)據(jù)點周圍濾波窗口內(nèi)的點集； S2.2：對預(yù)處理后的管網(wǎng)點云數(shù)據(jù)中的每個點，以為中心確定一個3×3的鄰域，使用點特征直方圖計算鄰域內(nèi)點的幾何關(guān)系，獲得點的特征描述子； S2.3：獲取管網(wǎng)點云數(shù)據(jù)和，使用計算兩個點云和中的所有特征點之間的相似性度量，其中，表示歐氏距離，表示點云中的特征點，表示點云中的特征點，表示特征點在r維度上的坐標(biāo)值，表示特征點在r維度上的坐標(biāo)值，r表示維度，且對應(yīng)x、y、z坐標(biāo)； S2.4：根據(jù)相似性度量結(jié)果，獲得初步特征點對，隨機選擇m個初步特征點對，根據(jù)m個初步特征點對，結(jié)合特征描述子，計算出一個剛體變換模型； S2.5：根據(jù)剛體變換模型計算剩余特征點對的變換誤差，并將變換誤差與預(yù)設(shè)的誤差閾值進行比對，若小于誤差閾值，則將該特征點視為內(nèi)點，構(gòu)成內(nèi)點集合； S2.6：通過迭代重復(fù)，找到內(nèi)點數(shù)量最多的那組點對作為最終的特征點對，并根據(jù)最終的特征點對，將點云初步對齊； S2.7：從步驟S1中的位置坐標(biāo)數(shù)據(jù)中選取控制點，對于每個控制點，將其坐標(biāo)代入公式得到誤差方程，其中，、、分別表示實際地理坐標(biāo)系中的x坐標(biāo)值、y坐標(biāo)值、z坐標(biāo)值，k表示尺度參數(shù)，、、分別表示在x、y、z坐標(biāo)上的旋轉(zhuǎn)參數(shù)，、、分別表示在x、y、z坐標(biāo)上的平移參數(shù)； S2.8：將所有控制點的誤差方程組合成矩陣形式，獲得誤差方程矩陣，并使用最小二乘法求解誤差方程矩陣，獲得七參數(shù)的估計值； S2.9：將計算得到的七參數(shù)再次代入S2.7中的公式中，對初步對齊的管網(wǎng)點云模型中的所有點進行坐標(biāo)變換，使其與實際地理坐標(biāo)系對齊，獲得對齊后的汽機房管網(wǎng)點云模型。

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