[发明专利]基于增强现实和数字孪生的地下管道结构安全评价方法

权利要求书

1.一种基于增强现实和数字孪生的地下管道结构安全评价方法，其特征在于，包括：

地下管道结构状态的分布式测量与感知；

构建云端数据库，获取地下管道结构状态实时数据，存储与地下管道相关的所有数据；

在开发平台中构建管道数字孪生体，对管道数字孪生体的多维模型进行融合；

通过开发平台集成增强现实开发工具，发布App应用程序，利用增强现实技术完成对地下管道的现场评估。

2.根据权利要求1所述的基于增强现实和数字孪生的地下管道结构安全评价方法，其特征在于，所述地下管道结构状态的分布式测量与感知，包括：

将分布式光纤应变传感器(1)与分布式光纤温度传感器(2)布设于地下管道(3)上，分布式光纤应变传感器(1)与应变数据采集仪器(4)连接，分布式光纤温度传感器(2)与温度数据采集仪器(5)连接，用以对地下管道(3)任意位置的纵向应变和温度数据分布式采集；应变数据采集仪器(4)和温度数据采集仪器(5)获得的数据实时上传至云端数据库。

3.根据权利要求2所述的基于增强现实和数字孪生的地下管道结构安全评价方法，其特征在于，所述云端数据库采用分布式云服务器存储地下管道(3)数据，并利用通信技术完成数据的上传和下发。

4.根据权利要求1所述的基于增强现实和数字孪生的地下管道结构安全评价方法，其特征在于，所述构建管道数字孪生体，包括：

构建管道数字孪生体的几何模型，用以表示地下管道(3)图形；

构建力学分析仿真模型，用于地下管道(3)结构状态的定量评估；

构建泄漏识别数据驱动模型，用以对地下管道(3)的漏点进行分析。

5.根据权利要求4所述的基于增强现实和数字孪生的地下管道结构安全评价方法，其特征在于，所述构建管道数字孪生体的几何模型，包括：将地下管道(3)经纬度坐标系转化为开发平台中的世界坐标系，依据云端数据库提供的管道经纬度坐标位置(8)，每隔间隔(7)生成一几何模型网格顶点(6)，使每个几何模型网格顶点(6)按序依次生成三角形面片，多个三角形面片组合形成管道数字孪生体的几何模型。

6.根据权利要求4所述的基于增强现实和数字孪生的地下管道结构安全评价方法，其特征在于，所述对管道数字孪生体的多维模型进行融合，为对管道数字孪生体的几何模型、力学分析仿真模型和泄漏识别数据驱动模型的融合，包括：地下管道(3)的应变和温度数据经过力学分析仿真模型和泄漏识别数据驱动模型处理，并完成到色域空间的转化，渲染形成三维云图，用以将1D空间监测数据曲线升维至直观3D空间映射。

7.根据权利要求1所述的基于增强现实和数字孪生的地下管道结构安全评价方法，其特征在于，所述利用增强现实技术完成对地下管道的现场评估，包括：

使用智能移动设备下载App应用程序，并通过蓝牙连接微型GNSS接收机，微型GNSS接收机获取智能移动设备当前经纬度定位，将该定位位置与开发平台中的地图图层相配准；

通过增强现实开发工具识别现场环境的平面，并基于平面创建锚点将地图图层固定，以增强现实的形式将管道数字孪生体与物理世界相叠加后，隐藏地图图层，用以在现场以AR视角呈现基于云端数据库的地下管道(3)数据图。