一种基于逆向技术的环保装置协同设计展示方法及系统与流程

本发明属于环保设备设计领域，尤其是一种基于逆向技术的环保装置协同设计展示方法及系统。

背景技术：

当前环保工程设计、信息化以及科教资源内容产品方面普遍存在设计效率欠佳、信息化支撑平台和产品缺乏等问题，常规二维图纸的质量和效率不佳，难以满足符合工程实施和教育服务的新需求，技术服务和教学效果较差，环保工程设计、建造、施工、运营管理、技术服务的质量和水平有待提高。

近年来，将逆向技术植入环保装置的设计开发成为行业关注的热点。逆向工程技术是一种产品设计技术再现过程，即对一项目标产品进行逆向分析及研究，从而演绎并得出该产品的处理流程、组织结构、功能特性及技术规格等设计要素，以制作出功能相近，但又不完全一样的产品。逆向工程源于商业及军事领域中的硬件分析。其主要目的是在不能轻易获得必要的生产信息的情况下，直接从成品分析，推导出产品的设计原理。

技术实现要素：

本发明所解决的技术问题在于提供一种基于逆向技术的环保装置协同设计展示方法及系统，针对当前环保工程设计、信息化以及科教资源内容产品方面存在的设计效率欠佳、信息化支撑平台和产品缺乏的行业痛点，以环保工程内容为中心，结合数字化测量工具、三维数字设计工具以及虚拟现实技术，在环保装置内部存储记忆单元植入逆向工程软件系统，围绕设计生产构建全专业覆盖、集成开放的大气污染治理环保装备数字化系统，实现从数字采集、工程设计、模拟仿真、运营管理等全生命周期的应用，提高常规二维图纸的质量和效率，实现信息高效、无损共享，为生产手段信息化奠定基础。

实现本发明目的的技术解决方案为：

一种基于逆向技术的环保装置协同设计展示方法，包括以下步骤：

步骤1：在环保装置内部的存储记忆单元中植入逆向工程系统，所述逆向工程系统包括数据分析工具、三维数字设计工具；

步骤2：利用数字化测量工具对环保装置实体进行扫描测量，经过分析处理，输出环保装置实体的点云数据；

步骤3：利用数据分析工具对采集到的点云数据进行数据处理，提取点云特征，建立环保装置实体的特征曲线，并将该特征曲线输入到三维数字设计工具中；

步骤4：利用三维数字设计工具对特征曲线进行三维设计、建模，建立环保装置的三维模型；

步骤5：利用虚拟现实技术工具对环保装置的三维模型进行全景拼接，输出环保装置的全景三维模型并通过显示屏显示。

进一步的，本发明的基于逆向技术的环保装置协同设计展示方法，步骤2中的数字化测量工具为无人机航测装置或全景相机。

进一步的，本发明的基于逆向技术的环保装置协同设计展示方法，步骤3的数据分析工具为pro/engineer。

进一步的，本发明的基于逆向技术的环保装置协同设计展示方法，步骤2中的三维数字设计工具为pdms/pds或solidworks或catia。

进一步的，本发明的基于逆向技术的环保装置协同设计展示方法，步骤5中的虚拟现实技术工具为vr全景摄像机。

一种实现上述基于逆向技术的环保装置协同设计展示方法的系统，包括：数字化测量工具，包括无人机航测装置或全景相机，用于采集环保装置的现场数据，获取点云数据；数据分析工具，包括pro/engineer，用于对点云数据进行数据处理，并建立特征曲线后发送至三维数字设计工具；三维数字设计工具，包括pdms/pds或solidworks或catia，用于根据特征曲线进行三维设计和三维建模，得到环保装置的三维模型；虚拟现实技术工具，包括vr全景摄像机，用于对三维模型进行全景拼接，得到全景三维模型；显示屏，用于展示全景三维模型；数字化测量工具、数据分析工具、三维数字设计工具、虚拟现实技术工具、显示屏依次通信连接，数据分析工具、三维数字设计工具安装在工控机中，虚拟现实技术工具搭载在数字化测量工具上。

本发明采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：

1、本发明的基于逆向技术的环保装置协同设计展示方法能够解决现场数据采集条件不足、数据缺失、采集精度不高等实际问题。

2、本发明的基于逆向技术的环保装置协同设计展示方法，采用现场数据与三维设计手段有机结合，实现全部基于真实工况数据的三维数字化环保装置设计。

3、本发明的基于逆向技术的环保装置协同设计展示方法能有效减少人工计算量，减少出错率，提高效率，并能够根据对比结果在工程实施过程中作出适当的调整，从而有效减少出错率。

附图说明

图1是基于逆向技术建立环保装置实体模型的流程图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。

实施例1

一种基于逆向技术的环保装置协同设计展示方法，包括以下步骤：

步骤1：在环保装置内部的存储记忆单元中植入逆向工程系统，所述逆向工程系统包括数据分析工具、三维数字设计工具，数据分析工具采用pro/engineer，三维数字设计工具采用catia，pro/engineer和catia安装在工控机中。

步骤2：利用无人机航测装置搭载vr全景相机对环保装置实体进行扫描测量，经过分析处理，输出环保装置实体的点云数据；其中vr全景摄像机采用泓众电子公司的煋360型号vr全景摄像机，无人机航测装置采用测图鹰x100航测遥感无人机系统。

步骤3：利用pro/engineer对采集到的点云数据进行数据处理，提取点云特征，建立环保装置实体的特征曲线，并将该特征曲线输入到catia中；

步骤4：利用catia对特征曲线进行三维设计、建模，建立环保装置的三维模型；

步骤5：利用vr全景摄像机对环保装置的三维模型进行全景拼接，输出环保装置的全景三维模型并通过显示屏显示。

另外，catia软件工具可以换为pdms/pds软件工具，或solidworks软件工具。

一种实现上述基于逆向技术的环保装置协同设计展示方法的系统，包括数字化测量工具、数据分析工具、三维数字设计工具、虚拟现实技术工具、显示屏，数字化测量工具、数据分析工具、三维数字设计工具、虚拟现实技术工具、显示屏依次通信连接，数据分析工具、三维数字设计工具安装在工控机中，虚拟现实技术工具搭载在数字化测量工具上。

数字化测量工具，包括无人机航测装置或全景相机，用于采集环保装置的现场数据，获取点云数据。

数据分析工具，包括pro/engineer，用于对点云数据进行数据处理，并建立特征曲线后发送至三维数字设计工具。

三维数字设计工具，包括pdms/pds或solidworks或catia，用于根据特征曲线进行三维设计和三维建模，得到环保装置的三维模型。

虚拟现实技术工具，包括vr全景摄像机，用于对三维模型进行全景拼接，得到全景三维模型。

显示屏，用于展示全景三维模型。

实施例2

某大气污染治理环保装备数字化系统搭载vr全景摄像机、catia三维数字设计工具以及逆向技术系统，逆向技术系统包括数据分析工具、三维数字设计工具。

一方面，数字化系统搭载vr全景摄像机结合逆向技术系统，实现环保工程现场数据采集及处理，首先通过数字测量工具对环保装置进行测量，得到装置实体的点云数据，再利用数据分析工具根据点云数据建立特征曲线，然后通过三维数字设计工具对特征曲线进行三维设计，得到环保装置实体的模型。有效解决了由于工程设计与实际现场条件不吻合、设计资料缺失、现场数据通过传统手段采集困难等问题，全面、准确掌握现场实际情况，用于环保工程及装备设计输入。

另一方面，将现场实际场景与设计过程相结合，实现全程可视化开发设计，充分优化工艺布置，实现全程无碰撞，同时可高效指导后期现场安装、运营维护等。通过前伸措施有效避免工程后期可能发生的缺陷问题，大幅提升工程整体设计效率和质量，从而对质量、工期和费用控制提供有力保障。

六轴陀螺仪传感器结合vr眼镜，为用户带来完全沉浸式的体验。同时，控制vr全景摄像机整机重在400g左右，以满足无人机挂载，支持无人机搭载航拍等多种拍摄方式，充分满足各类全景场景的需求，摄像机内置3000mah大容量电池，提供超过100分钟的续航能力，满足长时间外拍需求。

以上所述仅是本发明的部分实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进，这些改进应视为本发明的保护范围。