(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 20221084096 5.6 (22)申请日 2022.07.18 (71)申请人 中国电子科技 集团公司第五十四研 究所 地址 050081 河北省石家庄市中山西路589 号第五十四所遥控遥测专业部 (72)发明人 盖帅　赵军　李现亭　赵会杰　 郝亚峰　 (74)专利代理 机构 河北东尚律师事务所 13124 专利代理师 王文庆　曲佳颖 (51)Int.Cl. G06F 16/29(2019.01) G06T 17/00(2006.01) (54)发明名称 基于三维实景地图的无人机油气管道巡检 可视化方法 (57)摘要 本发明公开了一种基于三维实景地图的无 人机油气管道巡检可视化方法， 本发 明包括以下 步骤： (1)油气管道可视化： 在已加载 实景模型的 GIS平台中， 导入油气管道数据， 以立体的形式展 示油气管道的实际走向； (2)管道及相关信息标 注： 在GIS平台中标注油气管道高后果区、 警戒 区、 高危带、 管道桩和阀室信息； (3)实时巡检可 视化： 在GIS平台中加载无人机三维模型， 接收无 人机下传的GPS信息， 实时显示无人机巡检管道 的区域， 判断告警信息级别并实时告警显示。 本 发明引进倾斜摄影技术和GIS平台， 利用三维实 景地图直接获取油气管道周边真实面貌， 为无人 机巡检过程中提供 更好的辅助作用。 权利要求书1页 说明书4页 附图1页 CN 115221258 A 2022.10.21 CN 115221258 A 1.一种基于三维实景地图的无人机油气管道巡检可视化方法， 其特征在于， 包括以下 步骤： (1)在已加载实景模型的GIS平台中， 导入油气管道数据， 以立体的形式展示油气管道 的实际走向， 得到三维 实景地图； (2)结合实际地图的路网信息， 在三维实景地 图中标注油气管道高后果区、 警戒区、 高 危带、 管道桩和阀室信息； (3)实时接收无人机下传的位置信息， 并接收目标识别软件对危险目标的告警信息， 结 合步骤(2)中的标注信息判断告警信息级别并实时告警显示。 2.根据权利要求1所述的基于三维实景地图的无人机油气管道巡检可视化方法， 其特 征在于， 所述 步骤(1)具体包括以下步骤： (1.1)解析油气管道文件， 获取每段管道节点的WGS84坐标系下经纬度坐标， 根据经纬 度坐标和 30M分辨率地形DEM数字高程数据， 计算每段管道节点的海拔高度， 使用每段管道 节点的经纬度和海拔高度制作圆柱形三 维油气管道数据， 同时在已经加载三 维实景地图的 GIS平台中加载油气管道数据并显示； (1.2)使用视景体裁剪算法优化三维实景地 图中加载的数据， 所述的视景体裁剪算法 是剔除掉未在视线范围内的要素， 只把 落入视线范围内的场景要素进行渲染。 3.根据权利要求1所述的基于三维实景地图的无人机油气管道巡检可视化方法， 其特 征在于， 所述 步骤(2)具体包括以下步骤： (2.1)基于三维实景地 图， 结合实际地 图的路网信息， 计算油气管道是否跨过公路， 在 油气管道跨过公路的地区使用高亮条带直观展现， 并依托三维实景地图辅以人工校验， 对 没有自动计算的区域手动标绘高后果区； (2.2)在油气管道周围标绘高危带和警戒区， 并附着在三维实景地图的地形表面； 其中 高危带和警戒区均为在油气管道两侧设定区域， 高危带区域小于警戒带区域； (2.3)在三维 实景地图中对应的位置标注管道桩与阀室信息 。 4.根据权利要求1所述的基于三维实景地图的无人机油气管道巡检可视化方法， 其特 征在于， 所述 步骤(3)具体包括以下步骤： (3.1)通过无线链路设备实时接收无人机下传的位置信息， 在GIS平台中加载无人机三 维模型并根据实时数据更新无人机在地图中位置， 实时显示无人机巡检管道的区域， 并在 无人机上使用自定义标签显示无 人机的电量、 位置和速度信息； (3.2)接收目标识别软件对危险目标的告警信息， 并结合标绘的警戒区和高危带 区域， 当危险目标位置在警戒 区中时， 告警为 1级告警， 当危险目标位置在高危带中时， 告警为2级 告警， 当告警位置在高危带中且此区域为高后果区时， 告警为3级告警； 同时根据管道桩位 置计算危险目标距离最近的管道桩位置距离； (3.3)将不同级别的告警信息在三维实景地图中使用不同的方式标注， 同时声音告警， 并显示告警的告警时间和告警位置 。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 115221258 A 2基于三维实 景地图的无人机油气管道巡检可视化方 法 技术领域 [0001]本发明涉及无人机技术领域， 具体涉及一种基于三维实景地图的无人机油气管道 巡检可视化方法。 背景技术 [0002]无人机作为我国科技创新的重要产业， 正处于井喷式发展时期， 无人机和信息技 术的快速发展为管网企业应对安全防范提供了有效的技术手段， 目前无人机在油气管道巡 检领域已经有广泛应用。 传统的无人机巡检油气管道系统中使用的二维地图、 三维地图为 无人机油气管道巡检提供了便利， 却无法直观生动地还原场景的真实空间关系， 利用三维 实景地图则能直接获取油气管道周边真实面貌， 为无人机巡检过程中提供更好的辅助作 用。 发明内容 [0003]本发明提供一种基于三维实景地图的无人机油气管道巡检可视化方法， 引进三维 重建技术， 并考虑真实环境的建筑与地形， 在无人机油气管道巡检过程中更直观的反应管 道周边信息并直观显示告警信息 。 [0004]本发明采用的技 术方案为： [0005]一种基于三维 实景地图的无 人机油气管道巡检可视化方法， 包括以下步骤： [0006](1)在已加载实景模型的GIS平台中， 导入油气管道数据， 以立体的形式展示油气 管道的实际走向， 得到三维 实景地图； [0007](2)结合实际地图的路网信息， 在三维实景地图中标注油气管道高后果区、 警戒 区、 高危带、 管道桩和阀室信息； [0008](3)实时接收无人机下传的位置信息， 并接收目标识别软件对危险目标的告警信 息， 结合步骤(2)中的标注信息判断告警信息级别并实时告警显示。 [0009]其中， 所述 步骤(1)具体包括以下步骤： [0010](1.1)解析油气管道文件， 获取每段管道节点的WGS84坐标系下经纬度坐标， 根据 经纬度坐标和 30M分辨率地形DEM数字高程数据， 计算每段管道节点的海拔高度， 使用每段 管道节点的经纬度和海拔高度制作圆柱形三 维油气管道数据， 同时在已经加载三 维实景地 图的GIS平台 中加载油气管道数据并显示； [0011](1.2)使用视景体裁剪算法优化三维实景地图中加载的数据， 所述的视景体裁剪 算法是剔除掉未在视线范围内的要素， 只把 落入视线范围内的场景要素进行渲染。 [0012]其中， 所述 步骤(2)具体包括以下步骤： [0013](2.1)基于三维实景地图， 结合实际地图的路网信息， 计算油气管道是否跨过公 路， 在油气管道跨过公路的地区使用高亮条带直观展现， 并依托三维实景地图辅以人工校 验， 对没有自动计算的区域手动标绘高后果区； [0014](2.2)在油气管道周围标绘 高危带和警戒区， 并附着在三维实景地图的地形表面；说　明　书 1/4 页 3 CN 115221258 A 3