基于命名特征解析的二维图纸与三维模型映射方法及系统与流程

本发明涉及数据处理，具体涉及一种基于命名特征解析的二维图纸与三维模型映射方法及系统。

背景技术：

1、随着电网工程建设规模持续扩大与数字化转型深入推进，三维电网信息模型在输变电工程设计阶段得到广泛应用，形成二维工程图纸与三维数字化模型并存的技术资料体系。在工程设计、施工交底以及运维管理等环节中，建立二维图纸与三维模型之间的对应关联关系，是实现图模协同、资料联动查询的重要基础。单座变电站或单条线路工程通常包含数千张专业图纸以及数万级三维构件，二者之间的映射关联工作量大、重复性强，关联效率与准确率直接影响工程设计交付质量与后续数字化应用效果。

2、当前二维图纸与三维模型的映射关联主要依赖两类技术路径实现。一类为人工挂接方式，由设计人员逐一识别图纸对应的三维构件，手动建立二者的绑定关系并录入管理系统。另一类为自动识别方式，通过光学字符识别技术读取图纸图签区域的文字信息，提取图名、图号等标识字段后与三维构件属性进行比对匹配；部分方案采用固定规则解析图纸文件名称，从中提取杆塔号、专业类别等关键字段，再与模型属性执行字符串匹配以完成关联。映射关系多以单向列表形式存储，支持从模型出发查询关联图纸，设计发生变更时全量重新执行匹配流程以更新映射关系。

3、现有技术方案在实际工程应用中存在多方面局限。人工挂接方式耗时费力，面对大规模工程数据时人力成本高且一致性难以保障。基于图签文字识别的方案受图纸图层叠加、扫描画质差异以及字体样式多样等因素干扰，识别稳定性不足，工程落地适应性有限。采用固定规则解析文件名的方案，对不同设计主体的差异化命名规范适配能力弱，切换设计来源时需频繁调整匹配规则，维护成本较高。此外，全局范围的两两匹配方式计算效率偏低，缺少标准化的语义对齐机制导致匹配准确率受限，单向存储的映射关系也难以满足双向追溯查询的工程需求。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种基于命名特征解析的二维图纸与三维模型映射方法及系统，旨在解决现有技术中记载的上述问题。

2、本发明的第一方面在于提供一种基于命名特征解析的二维图纸与三维模型映射方法，所述方法包括：

3、构建命名规范解析模板，所述命名规范解析模板定义字段维度、分隔符枚举、清洗逻辑及同义映射关系；

4、对二维图纸执行全路径语义特征提取，通过多级目录回溯补全文件名缺失字段，经统一标准化处理后生成图纸侧标准特征信息，特征提取以文件完整存储路径为唯一信息来源；

5、遍历三维电网信息模型的树形空间结构提取构件属性，复用图纸侧同一套标准化算子处理模型属性，生成模型侧标准特征信息；

6、采用工程、线路、杆塔、专业四级层级递进对齐机制比对图纸侧与模型侧标准特征信息，自上而下逐级过滤候选集；

7、结合来源加权置信度模型执行图模映射分级判定，构建双向索引存储库并对设计变更执行增量动态维护。

8、根据上述技术方案的一方面，所述构建命名规范解析模板的步骤具体包括：

9、将命名规范解析模板配置为语义字段集合、分隔符集合、字段清洗规则集合以及专业同义对照表四个组成部分；其中语义字段集合定义所解析的工程语义维度及对应数据类型，分隔符集合涵盖设计主体命名所采用的全部分隔符号，字段清洗规则集合为每类语义字段定义专属标准化处理逻辑，专业同义对照表存储同一工程语义的多种异名表达与唯一标准值的映射关系；

10、设置模板与映射引擎的松耦合架构，接入新的设计主体或更新命名规范时，映射引擎的特征提取、标准化计算及匹配判定核心逻辑保持不变，仅调整模板配置内容，多套命名模板按工程维度并行存储及调用。

11、根据上述技术方案的一方面，所述对二维图纸执行全路径语义特征提取的步骤具体包括：

12、拆分图纸完整存储路径为多级目录节点与文件名节点，按照自下而上的回溯顺序逐层解析各节点的语义内容，对文件名中缺失的工程语义字段，依次向上追溯各级目录节点进行补全，遍历至根目录节点时终止回溯流程；

13、对文件名与各级目录提取的同名字段执行冲突检测，依据字段来源层级的优先级规则执行冲突裁决，文件名层级字段优先级高于各级目录层级字段，输出图纸初始特征信息。

14、根据上述技术方案的一方面，所述生成模型侧标准特征信息的步骤具体包括：

15、按照工程、线路、杆塔组、构件的四级树形结构深度遍历三维电网信息模型，在每个层级节点提取与模板语义字段一一对应的原始属性值，形成覆盖全模型的层级化属性集合；

16、图纸侧与模型侧复用同一套标准化算子执行清洗处理，针对数值型字段执行去单位、去前导零的数值归一化，针对文本型字段执行同义映射、字符规范化的文本归一化，将两端异构表达统一映射为标准值。

17、根据上述技术方案的一方面，所述采用四级层级递进对齐机制自上而下逐级过滤候选集的步骤具体包括：

18、第一级工程维度通过电压等级字段对全部图纸与全部模型构件执行批量分组，将全局匹配空间拆分为若干电压等级独立分组；第二级线路维度在各分组内通过线路标识进一步细分匹配单元；第三级杆塔维度在各线路单元内通过塔型字符串匹配与杆塔号数值比对执行筛选；第四级专业维度通过专业标准枚举值执行图纸与构件类别的对齐；

19、每一级过滤均输出中间匹配结果并作为下一级过滤的输入集合。

20、根据上述技术方案的一方面，所述结合来源加权置信度模型执行图模映射分级判定的步骤具体包括：

21、为不同语义字段设置差异化权重系数，核心字段权重高于辅助字段权重，文件名来源字段权重高于目录来源字段权重；综合匹配分值通过各字段匹配状态与对应权重加权求和后归一化计算得到；

22、预设高判定阈值与低判定阈值两道判定线，综合匹配分值大于等于高判定阈值的候选映射判定为有效映射并自动入库，综合匹配分值介于两阈值之间的候选映射标记为待人工复核状态，综合匹配分值低于低判定阈值的候选映射判定为匹配失败并记录对应原因。

23、根据上述技术方案的一方面，所述构建双向索引存储库并对设计变更执行增量动态维护的步骤具体包括：

24、建立正向索引与反向索引两类双向查询索引，正向索引以三维构件唯一标识为主键关联该构件对应的全部图纸路径及映射元数据，反向索引以图纸完整路径为主键关联该图纸绑定的全部构件标识及空间定位参数，两类索引同步更新；

25、监测图纸文件命名变更与三维模型版本更新两类变更事件，检测到变更时确定变更节点并重新执行特征提取与匹配计算，未发生变更的构件与图纸保留既有映射关系。

26、本发明的第二方面在于提供一种基于命名特征解析的二维图纸与三维模型映射系统，用于执行上述技术方案当中所述的方法，所述系统包括：

27、命名模板配置模块，用于构建命名规范解析模板，所述命名规范解析模板定义字段维度、分隔符枚举、清洗逻辑及同义映射关系；

28、图纸特征提取模块，用于对二维图纸执行全路径语义特征提取，通过多级目录回溯补全文件名缺失字段，经统一标准化处理后生成图纸侧标准特征信息，特征提取以文件完整存储路径为唯一信息来源；

29、双端属性解析模块，用于遍历三维电网信息模型的树形空间结构提取构件属性，复用图纸侧同一套标准化算子处理模型属性，生成模型侧标准特征信息；

30、层级对齐匹配模块，用于采用工程、线路、杆塔、专业四级层级递进对齐机制比对图纸侧与模型侧标准特征信息，自上而下逐级过滤候选集；

31、双向映射管理模块，用于结合来源加权置信度模型执行图模映射分级判定，构建双向索引存储库并对设计变更执行增量动态维护。

32、本发明的第三方面在于提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述技术方案当中所述方法的步骤。

33、本发明的第四方面在于提供一种电子设备，包括存储器、处理器以及存储于所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述技术方案当中所述方法的步骤。

34、与现有技术相比，采用本发明所示的基于命名特征解析的二维图纸与三维模型映射方法及系统，有益效果在于：

35、本发明通过构建可配置的命名规范解析模板，替代传统硬编码正则匹配方式，因此能够快速适配不同设计主体的差异化命名规则，显著降低多源图纸接入的配置维护成本。由于仅以文件完整存储路径作为特征提取的唯一信息来源，无需解析图纸内部图文内容，故而规避了光学字符识别受画质、字体、图层干扰导致的稳定性问题，提升了特征提取的可靠性与执行效率。通过图纸与模型复用同一套标准化算子构建统一语义度量空间，配合四级层级递进对齐机制自上而下逐级压缩匹配范围，因此有效解决了两端语义异构与全局匹配效率低的问题，大幅提升匹配准确率与处理速度。结合来源加权置信度分级判定与双向索引增量更新机制，进一步兼顾了自动匹配效率与结果可信度，同时支持图模双向追溯查询，降低设计变更场景下的映射维护开销，整体提升工程图模关联的自动化水平与工程应用价值。