基于PipingLeader平台的综合管线平面图转三维管线模型的建模方法

摘要

本发明公开了一种基于PipingLeader平台的综合管线平面图转三维模型的建模方法，属于三维建模技术领域，其特征在于该方法包括如下步骤：识别管线平面CAD图纸中的几何信息；识别并提取平面图中的文字信息；修正管材、管径、标高和井的型号等信息；自动构建对应标准的管线三维模型。本发明将传统的二维管线综合平面图纸、文本上的数据提取应用到三维模型构建，自动获取管线综合平面图纸中的属性、位置、标高、管径等，并与管线三维模型一一对应，提高了管线三维模型的建模效率和准确性，降低了建设成本和后期数据更新维护的成本。

说明书

技术领域

本发明涉及管线三维建模技术领域，是一种基于PipingLeader平台的综合管线平面图转三维管线模型的建模方法。

背景技术

现阶段随着整个行业对于BIM运用越来越重视，主业也迫切需要新的更优化便捷的管理模式，设计院迫切需要采用新的手段进行设计，顺应时代发展潮流。以往设计院多采用CAD进行管线总图绘制工作，此种二维设计不够直观，修改量较大，不利于提高复杂设计工作效率，对施工管理甚至造价算量也带来一定不便。采用BIM三维设计将成为一种趋势，它可将设计施工管理整合，具有很大的便利性，可形成一个平台的全流程管控。三维模型的设计及建立，是顺利开展此项工作的第一步。

对于大型净水厂，工艺总图涉及管线众多，如雨污水管线、生产管线、排泥水管线及管线综合排管及相应节点详图。大型水厂的管线总图非常复杂，现状与新建管线上下交错，如仅仅采用二维表示很容易产生不可预见的管线碰撞、管位不够等情况。而采用三维模型表示可很清晰的查看地下管线情况，进而可对管线进行复杂排管设计及施工模拟。同时，其他市政工程和建（构）筑物同样面临复杂的管线设计，该方法可有效提高工程效率，避免人工、材料、机械等的浪费，建立的模型也利于后续的施工运维。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于PipingLeader平台的综合管线平面图转三维管线模型的建模方法，以AutoCAD管线施工图为数据源，基于PipingLeader平台，对cad中点、线及文字进行提取和处理，采用方便、高效、快速的流程方法将二维图纸信息转化为三维BIM模型，大大简化翻模的工作量，为BIM运用提供便捷。

为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：

基于PipingLeader平台的综合管线平面图转三维管线模型的建模方法，其特征在于所述建模方法包括以下步骤：

（1）识别管线综合平面CAD图纸中的信息，将管线和节点进行连接，并批量修正无法完成的连接；

（2）转化管线系统，将管线信息转化为PipingLeader体系内的可识别管线系统，对节点进行修正，并重新定义管线系统；

（3）识别并提取管线平面图中的文字信息，通过对文字识别方式、类型进行定义，对管线的管径、管材信息进行提取，并最终修正管线管径、管材和节点信息；

（4）识别并提取图中标高文字信息，通过控制节点或控制坡度的方式，对整个管线系统进行标高确定，同时对各个节点进行标高定义，或接管方法的自定义批量修改，完善其他信息及节点选型后，将二维图形转化为三维管线模型，并最终生成BIM模型。

其中PipingLeader是基于cad的三维绘图软件，通过在绘制过程中赋予高程信息，达到三维制图的效果。使用该软件绘制成的图纸，可便捷转化为三维模型。但现如今设计师仍多采用AutoCAD二维制图，本方案在于快捷、高效、准确的将二维cad图纸转化为三维BIM模型。

进一步地，步骤（1）中，将cad图纸载入PipingLeader中，通过读取cad平面图中二维的点、线信息，将管线和节点进行有效连接，并对无效连接进行修复，得到管线及节点有效连接的系统，并进行保存作为后期建立BIM三维模型的数据源。

进一步地，步骤（2）中，依据步骤（1）提取并完善的管线及节点有效连接的系统，对其原系统进行转化，采用转化现状管线功能，使其转化为PipingLeader体系内的可识别管线系统，并对可能未成功转化的节点进行修正，再对整个管线系统进行重新定义并保存，重新定义成新建管线系统。

步骤（3）中，依据载入cad时管线文字信息及步骤（2）生成的PipingLeader平台可识别的管线系统，对新建管线系统进行定义；根据文字的关键词语排列，通过对文字识别方式进行定义方便文字提取；根据提取信息赋予各段管线信息，通过LIST及管径标注更新功能，修正并最终得到正确的各段管道的管径、管材信息。

步骤（4）对上一步所得管线系统高程进行定义，通过识别提取节点文字的标高信息，对节点的标高进行赋予，同时联动连接节点的管道高程；或定义一个节点标高并赋予整段管线的坡度，对整个管线系统的高程进行确定；批量对节点进行选型，确定井的类型，个别特殊节点需要逐个选择确定节点类型；运用二维转三维功能对整个系统进行转化，并采用三维漫游进行复查，生成三维模拟；通过导出数据至revit功能，最终将三维模型转化为BIM模型。

本方法具有以下优势：

一是提供高效的手段。本流程本身不采用三维建模操作，却可将二维模型建立成三维模型，通过批量选取识别等功能，方便快捷的建立模型，避免因重新翻模或建模带来人力、物力浪费。

二是巧妙利用PipingLeader平台，对其中功能进行深度挖掘利用，不仅可将二维向三维模型的转化，得到BIM模型的同时在出图过程中可以利用PipingLeader平台相应功能方便施工图的修改完善，方便二维出图。

三是得到的三维管线BIM模型对今后施工大有裨益，复杂紧凑的场站管线将变得具象，利于施工进展。同时对后期智慧化运维打下基础。

附图说明

图1是本发明的实施例提供的基于PipingLeader平台的综合管线平面图识别与BIM三维模型自动生成方法整体流程示意图；

图2为本发明实施例中的管线和节点进行有效连接示意图；

图3为本发明实施例中的转化为PipingLeader体系可识别管线系统过程示意图；

图4为本发明实施例中的管线系统转化功能区示意图；

图5为本发明实施例中的管线的管径、管材等信息修正功能区示意图；

图6为本发明实施例中的管线系统高程定义功能区示意图；

图7为本发明实施例中的成功转化管线三维模型效果示意图。

具体实施方式

为了更好的理解本发明内容，下面将结合附图以及具体实施例作进一步说明，在此本发明的示意性实施例以及说明用于解释本发明，并不限制本发明的保护范围。

图1为本实施例提供的基于PipingLeader平台的综合管线平面图识别与BIM三维模型自动生成方法整体流程示意图，如图1所示，该方法包含如下步骤：

（1）识别管线综合平面CAD图纸中的信息，将管线和节点进行连接，并批量修正无法完成的连接；

（2）转化管线系统，将管线信息转化为PipingLeader体系内的可识别管线系统，对节点进行修正，并重新定义管线系统；

（3）识别并提取管线平面图中的文字信息，通过对文字识别方式、类型进行定义，对管线的管径、管材信息进行提取。通过LIST及管径标注更新等功能，最终修正管线管径、管材和节点等信息；

（4）识别并提取图中标高文字信息，通过控制节点或控制坡度的方式，对整个管线系统进行标高确定，同时对各个节点，如检查井等进行标高定义，或接管方法的自定义批量修改。完善其他信息及节点选型后，将二维图形转化为三维管线模型，并最终生成BIM模型。

步骤（1）中，将cad图纸载入PipingLeader中，通过读取cad平面图中二维的点、线信息，将管线和节点进行有效连接，并对无效连接进行修复，并进行保存作为后期建立BIM三维模型的数据源。如图2所示，为一个放大节点经过处理后的有效连接。

步骤（2）中，依据步骤（1）提取并完善的管线及节点有效连接的系统，对其原系统进行转化，采用转化现状管线功能，使其转化为PipingLeader体系内的可识别管线系统，并对可能未成功转化的节点进行修正。再对整个管线系统进行重新定义并保存，重新定义成新建管线后才可顺利完成后续操作。如图3所示功能区

步骤（3）中，依据载入cad时管线文字信息及步骤（2）顺利生成的PipingLeader平台可识别的管线系统，对管线系统进行定义。根据文字的关键词语排列，可通过对文字识别方式进行定义方便文字提取。根据提取信息赋予各段管线的管径、管材等信息。通过LIST及管径标注更新等功能，修正并最终得到正确的各段管道的管径、管材等信息。如图4、5所示功能区。

步骤（4）对上一步所得管线系统高程进行定义。如图6，通过识别提取节点文字的标高信息，对节点的标高进行赋予，同时联动连接节点的管道高程。或定义一个节点标高并赋予整段管线的坡度，对整个管线系统的高程进行确定。批量对节点进行选型，确定井的类型，个别特殊节点需要逐个选择确定节点类型。运用二维转三维功能对整个系统进行转化，并采用三维漫游进行复查，生成三维模拟。通过导出数据至revit功能，最终将三维模型转化为BIM模型，如图7所示。