一种基于VR技术的三维站库可视化系统

技术领域

本发明涉及油田站库技术领域，具体为一种基于VR技术的三维站库可视化系统。

背景技术

VR技术全称虚拟现实技术，是一种综合应用计算机图形学，人机接口技术，传感器技术以及人工智能等技术，制造出逼真的人工模拟环境，并能有效地模拟人在自然环境中的各种感知的高级的人机交互技术。随着老油田调改、节能节水工艺调整等项目的持续开展，原有纸质的地面建设图逐渐显现出现场情况反映不全面、不易保存、决策难等问题，影响油田生产管理效率及地面建设规划准确性。目前完成了地面系统的简化优化，但原先没有精确的地下管网走向图，对油田的生产管理和开发提出了严峻的挑战，所以现在非常有必要对油田管网进行准确的掌握，为今后油田的生产管理和开发提供数据支持。因此需要用到三维站库可视化系统。

现有的油田简化优化工程实施后，管道走向发生了很大变化，原有系统不能真实反映目前管道走向，急需地理信息系统对管道进行准确定位；而长输管线的巡查以原始的人工巡查为主，无法实时了解管线运维动态，问题反馈周期长，并且目前站库流程图均为平面展示图，对于重要站库没有设计成三维效果流程图，不能直观的反映工艺流程，为此，我们提出一种基于VR技术的三维站库可视化系统。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种基于VR技术的三维站库可视化系统，解决了上述背景技术中提出的问题。

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现，一种基于VR技术的三维站库可视化系统，所述该基于VR技术的三维站库可视化系统构建包括以下步骤：

（1）、三维模型数据库构建；

（2）、三维站库模型构建；

（3）、三维站库模型交互展示；

（4）、三维站库模型数据关联；

（5）、集成管理平台构建；

（6）、数据分析与应急处理。

可选的，所述基于VR技术的三维站库可视化系统包括以下具体步骤：

（1）、三维模型数据库构建

构建三维模型数据库，对油田地下管网的模型数据进行测量，确定地下管网的走向数据，并将实时监控数据和实时监测数据输入到数据库中，并对模型数据进行分类处理，同时开放数据展示权限；

（2）、三维站库模型构建

根据油田的地下管网的模型数据，进行三维建模，生成三维模型，提供地下管道的三维展示和流向展示，同时提供对鼠标、键盘等外部输入设备操作的支持；

（3）、三维站库模型交互展示

基于上述三维站库模型，导出高清影像图，实现站库三维可视化，并制作可交互展示界面，用户通过鼠标拖动、键盘操作可以方便的进行三维浏览，并可对三维场景进行快速缩放、旋转、倾斜等操作；

（4）、三维站库模型数据关联

对三维站库模型中每个单独的地下油管赋予油管id，将油管id与实际地下油管的坐标值关联，并建立与油管id相关联的索引，将索引与三维模型数据库内部的油管相关数据进行关联，并将相关数据加载到相应的三维站库模型中，显示匹配的三维模型数据库内属性信息及调用运行数据；

（5）、集成管理平台构建

基于地理信息基础以及油田地下管网的三维站库模型，建立工程数据集成管理平台，该数据集成管理平台与三维模型数据库和三维站库模型同步关联，为工程技术管理提供数据支撑和应用服务，为促进油田的生产管理和开发提供详实数据；

（6）、数据分析与应急处理

基于上述三维站库模型，通过工程数据集成管理平台进行地下管网的剖面分析、流向分析和爆管分析，并在出现异常时进行异常报警，根据不同的异常情况，提前给予应急处理方案，并将应急处理方案通过三维站库模型交互展示，通过三维动画进行应急演练，给出应急处理的最佳方案。

可选的，所述步骤（1）三维模型数据库构建的过程中，油田地下管网的模型数据测量包括水平距离、垂直距离、空间距离、水平面积、空间面积等数据。

可选的，所述步骤（1）三维模型数据库构建的过程中，实时监控数据具体包括摄像头上传的图片和视频信息，实时监测数据具体包括油田地下管网的传感器数据。

可选的，所述步骤（1）三维模型数据库构建的过程中，数据展示形式可分为文字展示、图表展示、视频展示。

可选的，所述步骤（3）三维站库模型交互展示的过程中，可交互展示界面的展示方式为三维场景的漫游，具体包含第一视角旋转漫游、飞行漫游等多种展现方式。

可选的，所述步骤（3）三维站库模型交互展示的过程中，三维站库可视化系统功能可在web端展示。

可选的，所述步骤（4）三维站库模型数据关联的过程中，油管id关于三维模型数据库的索引指向相关数据具体为油管三维模型的长度、高度、周长、面积、倾斜角度等属性信息。

本发明提供了一种基于VR技术的三维站库可视化系统，具备以下有益效果：该基于VR技术的三维站库可视化系统，通过三维模型数据库、三维站库模型和集成管理平台便于实现三维模型设备的属性信息维护、属性信息查询、展示功能以及集成管理等功能；

该基于VR技术的三维站库可视化系统，通过数据测量以及监控数据和监测数据便于获得全面的地下油管数据，从而便于为后续的三维站库模型提供数据支撑，通过构建三维站库模型，便于对油田地下管网进行集成化、统一化管理，三维站库模型构建可提供地下管道的三维展示和流向展示，使得三维效果流程图能够直观的反映工艺流程，该三维站库可视化系统功能可在web端展示，并且可对场景及数据进行截图保存功能；

该基于VR技术的三维站库可视化系统，在进行三维模型数据库构建时，可交互展示界面的展示方式为三维场景的漫游，具体包含第一视角旋转漫游、飞行漫游等多种展现方式，通过站库三维可视化以及交互展示便于获得虚拟仿真的油田地下管网三维视图，建立基于地理信息基础上工程数据集成管理平台，能够为工程技术管理提供数据支撑，从而便于实现油田管网数据快捷、集成、统一的管理；

该基于VR技术的三维站库可视化系统，通过工程数据集成管理平台能够进行地下管网的剖面分析、流向分析和爆管分析，并在出现异常时进行异常报警，根据不同的异常情况，提前给予应急处理方案，并将应急处理方案通过三维站库模型交互展示，通过三维动画便于进行应急演练，从而给出应急处理的最佳方案。

附图说明

图1为本发明一种基于VR技术的三维站库可视化系统的流程示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明的具体实施例，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。

一种基于VR技术的三维站库可视化系统，该基于VR技术的三维站库可视化系统构建包括以下步骤：

（1）、三维模型数据库构建；

（2）、三维站库模型构建；

（3）、三维站库模型交互展示；

（4）、三维站库模型数据关联；

（5）、集成管理平台构建；

（6）、数据分析与应急处理。

基于VR技术的三维站库可视化系统包括以下具体步骤：

（1）、三维模型数据库构建

构建三维模型数据库，对油田地下管网的模型数据进行测量，确定地下管网的走向数据，并将实时监控数据和实时监测数据输入到数据库中，并对模型数据进行分类处理，同时开放数据展示权限；

（2）、三维站库模型构建

根据油田的地下管网的模型数据，进行三维建模，生成三维模型，提供地下管道的三维展示和流向展示，同时提供对鼠标、键盘等外部输入设备操作的支持；

（3）、三维站库模型交互展示

基于上述三维站库模型，导出高清影像图，实现站库三维可视化，并制作可交互展示界面，用户通过鼠标拖动、键盘操作可以方便的进行三维浏览，并可对三维场景进行快速缩放、旋转、倾斜等操作；

（4）、三维站库模型数据关联

对三维站库模型中每个单独的地下油管赋予油管id，将油管id与实际地下油管的坐标值关联，并建立与油管id相关联的索引，将索引与三维模型数据库内部的油管相关数据进行关联，并将相关数据加载到相应的三维站库模型中，显示匹配的三维模型数据库内属性信息及调用运行数据；

（5）、集成管理平台构建

基于地理信息基础以及油田地下管网的三维站库模型，建立工程数据集成管理平台，该数据集成管理平台与三维模型数据库和三维站库模型同步关联，为工程技术管理提供数据支撑和应用服务，为促进油田的生产管理和开发提供详实数据；

（6）、数据分析与应急处理

基于上述三维站库模型，通过工程数据集成管理平台进行地下管网的剖面分析、流向分析和爆管分析，并在出现异常时进行异常报警，根据不同的异常情况，提前给予应急处理方案，并将应急处理方案通过三维站库模型交互展示，通过三维动画进行应急演练，给出应急处理的最佳方案。

步骤（1）三维模型数据库构建的过程中，油田地下管网的模型数据测量包括水平距离、垂直距离、空间距离、水平面积、空间面积等数据；步骤（1）三维模型数据库构建的过程中，实时监控数据具体包括摄像头上传的图片和视频信息，实时监测数据具体包括油田地下管网的传感器数据；步骤（1）三维模型数据库构建的过程中，数据展示形式可分为文字展示、图表展示、视频展示；通过数据测量以及监控数据和监测数据便于获得全面的地下油管数据，从而便于为后续的三维站库模型提供数据支撑。

步骤（3）三维站库模型交互展示的过程中，可交互展示界面的展示方式为三维场景的漫游，具体包含第一视角旋转漫游、飞行漫游等多种展现方式；步骤（3）三维站库模型交互展示的过程中，三维站库可视化系统功能可在web端展示；构建出三维站库模型后，通过站库三维可视化以及交互展示便于获得虚拟仿真的油田地下管网三维视图，以便于实现集成化、专业化、立体化集成管理；

步骤（4）三维站库模型数据关联的过程中，油管id关于三维模型数据库的索引指向相关数据具体为油管三维模型的长度、高度、周长、面积、倾斜角度等属性信息；可通过输入坐标值，定位到视景中位置，或通过输入油管id，定位到此物体所在的场景中的位置，还可以实现点查询、线查询、框选查询、条件查询、拓扑/缓冲区查询等功能。

综上，该基于VR技术的三维站库可视化系统，使用时基于VR技术的三维站库可视化系统包括以下具体步骤：

（1）、三维模型数据库构建

构建三维模型数据库，对油田地下管网的模型数据进行测量，油田地下管网的模型数据测量包括水平距离、垂直距离、空间距离、水平面积、空间面积等数据，确定地下管网的走向数据，并将实时监控数据和实时监测数据输入到数据库中，实时监控数据具体包括摄像头上传的图片和视频信息，实时监测数据具体包括油田地下管网的传感器数据，并对模型数据进行分类处理，同时开放数据展示权限，数据展示形式可分为文字展示、图表展示、视频展示；

（2）、三维站库模型构建

根据油田的地下管网的模型数据，进行三维建模，生成三维模型，提供地下管道的三维展示和流向展示，同时提供对鼠标、键盘等外部输入设备操作的支持；

（3）、三维站库模型交互展示

基于上述三维站库模型，导出高清影像图，实现站库三维可视化，三维站库可视化系统功能可在web端展示，并制作可交互展示界面，可交互展示界面的展示方式为三维场景的漫游，具体包含第一视角旋转漫游、飞行漫游等多种展现方式，用户通过鼠标拖动、键盘操作可以方便的进行三维浏览，并可对三维场景进行快速缩放、旋转、倾斜等操作；

（4）、三维站库模型数据关联

对三维站库模型中每个单独的地下油管赋予油管id，将油管id与实际地下油管的坐标值关联，并建立与油管id相关联的索引，将索引与三维模型数据库内部的油管相关数据进行关联，并将相关数据加载到相应的三维站库模型中，显示匹配的三维模型数据库内属性信息及调用运行数据，油管id关于三维模型数据库的索引指向相关数据具体为油管三维模型的长度、高度、周长、面积、倾斜角度等属性信息；

（5）、集成管理平台构建

基于地理信息基础以及油田地下管网的三维站库模型，建立工程数据集成管理平台，该数据集成管理平台与三维模型数据库和三维站库模型同步关联，为工程技术管理提供数据支撑和应用服务，为促进油田的生产管理和开发提供详实数据；

（6）、数据分析与应急处理

基于上述三维站库模型，通过工程数据集成管理平台进行地下管网的剖面分析、流向分析和爆管分析，并在出现异常时进行异常报警，根据不同的异常情况，提前给予应急处理方案，并将应急处理方案通过三维站库模型交互展示，通过三维动画进行应急演练，给出应急处理的最佳方案。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。