[发明专利]基于逆向工程的火电机组三维检修培训架构、方法及系统

权利要求书

1.一种基于逆向工程的火电机组三维检修培训方法，其特征在于，包括：

获取火电机组的原始数据；

对所述原始数据进行逆向工程三维建模，得到逆向工程三维模型；

对所述逆向工程三维模型进行标准化处理，得到标准化三维模型；

将所述标准化三维模型进行划分，得到多种不同级别的场景模型，所述场景模型包括厂级场景模型、系统级场景模型和设备级场景模型；

根据各所述场景模型，确定火电机组的相关信息，所述相关信息包括设备结构、工作原理、检修流程和考核评价；

所述原始数据包括：照片纹理、点云数据、设计图纸、设计模型、工程文档和生产数据；

对所述原始数据进行逆向工程三维建模，得到逆向工程三维模型，具体包括：

根据所述照片纹理、所述点云数据和所述设计模型进行逆向工程三维建模，得到逆向工程三维模型；

利用相位式三维激光扫描仪对设备的外形和内部结构进行扫描，扫描得到体现设备测量信息的点云数据和设备的全景照片，所述点云数据详细记录了设备外形的空间坐标；

使用点云工具软件查看点云数据，将目标物体以外的点云数据删除，完成数据清洗，最大限度减小数据量；

在现场扫描时，预先在设备周围布置标靶，标靶是具有明显特征的物体，在点云工具中依据标靶将站点采集的数据逐个无缝拼接完成点云拼接，靶标以外的物体进行删除处理，获得表现设备360度的点云数据；

将拼接好的点云数据导入三维建模工具，在点云上完成曲面吻合，保证物体整体无缝连接，绘制设备的三维线框模型；

使用扫描时获得的设备全景照片，作为模型的纹理贴图，确保三维建模的模型与实物场景高度吻合，完全展示实物外形；在三维建模软件中完成三维模型的制作；

对所述逆向工程三维模型进行标准化处理，得到标准化三维模型，具体包括：

将所述逆向工程三维模型与检修相关数据进行关联，得到标准化三维模型；标准化三维模型指模型的精细度、命名、结构满足检修培训要求规范的标准化模型；

依据设备的设计和制造图纸，在三维建模软件中绘制火电厂机组的三维模型的外形和内部结构；

依据设计院提供的管网图纸，在三维建模软件中建立全厂的工艺流程管道，包括地上和地下部分；

将设计院提供的三维设计模型，导入三维建模软件，若模型表面的线框出现异常，则需人工介入进行修复；

将所述标准化三维模型进行划分，得到多种不同级别的场景模型，所述场景模型包括厂级场景模型、系统级场景模型和设备级场景模型，具体包括：

厂级场景为主要设备外形，烟风道和较大管道，厂房、锅炉钢架；

系统级场景为工艺流程相关的设备，管道、阀门连接部件；

设备级场景为设备外观，连接管口，重要内部结构。

2.一种基于逆向工程的火电机组三维检修培训系统，其特征在于，包括：

原始数据获取模块，用于获取火电机组的原始数据；

逆向工程三维模型建立模块，用于对所述原始数据进行逆向工程三维建模，得到逆向工程三维模型；

标准化处理模块，用于对所述逆向工程三维模型进行标准化处理，得到标准化三维模型；

模型划分模块，用于将所述标准化三维模型进行划分，得到多种不同级别的场景模型，所述场景模型包括厂级场景模型、系统级场景模型和设备级场景模型；

火电机组相关信息确定模块，用于根据各所述场景模型，确定火电机组的相关信息，所述相关信息包括设备结构、工作原理、检修流程和考核评价；

所述原始数据包括：照片纹理、点云数据、设计图纸、设计模型、工程文档和生产数据；

所述逆向工程三维模型建立模块，具体包括：

逆向工程三维模型建立单元，用于根据所述照片纹理、所述点云数据和所述设计模型进行逆向工程三维建模，得到逆向工程三维模型；

所述标准化处理模块，具体包括：

标准化处理单元，用于将所述逆向工程三维模型与检修相关数据进行关联，得到标准化三维模型；

所述模型划分模块，具体包括：

模型划分单元，用于根据所述标准化三维模型对火电机实物细节表现的复杂程度，划分为不同级别的场景模型，所述场景模型包括厂级场景模型、系统级场景模型和设备级场景模型；

根据所述照片纹理、所述点云数据和所述设计模型进行逆向工程三维建模，得到逆向工程三维模型，具体包括：

利用相位式三维激光扫描仪对设备的外形和内部结构进行扫描，扫描得到体现设备测量信息的点云数据和设备的全景照片，所述点云数据详细记录了设备外形的空间坐标；

使用点云工具软件查看点云数据，将目标物体以外的点云数据删除，完成数据清洗，最大限度减小数据量；

在现场扫描时，预先在设备周围布置标靶，标靶是具有明显特征的物体，在点云工具中依据标靶将站点采集的数据逐个无缝拼接完成点云拼接，靶标以外的物体进行删除处理，获得表现设备360度的点云数据；

将拼接好的点云数据导入三维建模工具，在点云上完成曲面吻合，保证物体整体无缝连接，绘制设备的三维线框模型；

使用扫描时获得的设备全景照片，作为模型的纹理贴图，确保三维建模的模型与实物场景高度吻合，完全展示实物外形；在三维建模软件中完成三维模型的制作；

将所述逆向工程三维模型与检修相关数据进行关联，得到标准化三维模型，具体包括：

标准化三维模型指模型的精细度、命名、结构满足检修培训要求规范的标准化模型；

依据设备的设计和制造图纸，在三维建模软件中绘制火电厂机组的三维模型的外形和内部结构；

依据设计院提供的管网图纸，在三维建模软件中建立全厂的工艺流程管道，包括地上和地下部分；

将设计院提供的三维设计模型，导入三维建模软件，若模型表面的线框出现异常，则需人工介入进行修复；

根据所述标准化三维模型对火电机实物细节表现的复杂程度，划分为不同级别的场景模型，所述场景模型包括厂级场景模型、系统级场景模型和设备级场景模型，具体包括：

厂级场景为主要设备外形，烟风道和较大管道，厂房、锅炉钢架；

系统级场景为工艺流程相关的设备，管道、阀门连接部件；

设备级场景为设备外观，连接管口，重要内部结构。