一种铁路雨棚结构扫描与绘制方法与流程

1.本发明涉及雨棚结构扫描与绘制，具体是一种铁路雨棚结构扫描与绘制方法。


背景技术：

2.铁路雨棚的结构形式随着铁路建设的发展以及建筑技术材料的进步而不断发展变化。铁路雨棚大多数都是由较长的长方形组成，范围较大，无法进行全面、实时的监控，具有较大的安全隐患。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于提供一种铁路雨棚结构扫描与绘制方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
4.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
5.一种铁路雨棚结构扫描与绘制方法，包括以下步骤：
6.步骤一，部署多个检测点检测铁路雨棚结构，每个检测点由被动接受扫描命令的固定部署点和主动扫描的移动扫描点组成；
7.固定部署点由三维激光扫描仪、第一控制主板、网线和交换机组成；用户通过操作界面下发操作指令，再通过网线和交换机对第一控制主板进行操控，从而对三维激光扫描仪下发扫描命令下发，并进行数据返回处理，得到该点所扫描的点位信息；
8.移动扫描点由手持式扫描仪、第二控制主板、北斗定位设备和wi-fi路由器组成；手持式扫描仪对检测点进行三维点数据采集，并反馈给第二控制主板；第二控制主板得到数据后联动北斗定位设备获取当前位置信息，根据当前位置信息和扫描位置得到具体的位置和坐标信息，并通过wi-fi路由器将数据传递至服务端；
9.步骤二、检测点中的设备通过交换机与客户端进行通讯连接，以确保各检测点之间的通讯传输数据正常；
10.步骤三：通讯连接后开始执行扫描，并对客户端的返回数据进行确认，扫描数据返回后，客户端会显示对应的三维数据；
11.步骤四、服务端采用udp通讯连接所有客户端，并根据通讯协议，对所有客户端发送扫描命令和接收返回的扫描结果，并对返回的扫描结果进行分析和绘制；
12.步骤五、由服务端主动向固定部署点的所有客户端发送扫描命令并返回数据，或由移动扫描点进行主动扫描后返回扫描数据；
13.步骤六、服务端得到扫描数据后，对这些点云进行分析处理，并计算得到每个点位的实际位置和角度对应绘制所在的位置；
14.步骤七、根据计算后的点云数据进行绘制，在界面上展现三维界面；
15.根据返回的点云数据，进行一次计算和转换，用于实际的界面绘制；固定部署点的扫描需要根据点位信息计算固定部署点所在的位置和角度，以便确定绘制时所在的位置；
16.用于换算对应角度和位置的三维坐标轴具体算法如下：
17.x1＝z
×
cos(p)
×
cos(h)
18.y1＝z
×
cos(p)
×
sin(h)
19.z1＝z
×
sin(p)
20.z为返回的实际扫描距离
21.p为返回的实际纵向角度
22.h为返回的实际横向角度
23.计算后得到用于绘制的三维坐标轴x1、y1和z1。
24.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
25.本发明采用上述方法后，利用所部署的多个检测点对相应的扫描点位进行数据扫描，包括两种部署方式：固定部署点和移动扫描点，并由网络交换机传送到系统数据中心。数据中心对所有点位信息传递过来的数据进行处理并建模分析，在得到三维结构的点云数据后，根据点云数据信息进行绘制，并根据横向、纵向和距离计算实际与绘制的距离，在三维面上呈现对应的实际绘制结果。本发明采用多点部署、信息同步和同步计算与绘制的方式实现对整个铁路雨棚的扫描绘制，解决了铁路雨棚结构的大范围和需要实时监控的需求，不易出现安全隐患。
26.本发明对于任何铁路雨棚都可以进行扫描和监控其大小和变化，并对其进行三维成像绘制，本发明主要是其通过多点部署和多点扫描实现该功能。利用移动采集部署的灵活方式实现了对于包括曲面和其他结构绘制出相应的三维结构。并且，固定和移动的部署方式可以灵活的对其进行扫描和实时监控。通讯的方式可以使服务端对随时向所有部署的固定点发送扫描命令并回显所扫描的数据，达到实时监控雨棚结构的目的。本发明的固定点可以大大减轻了人工扫描的复杂和困难程度，并通过移动扫描点的方式对部分复杂和对变的建筑结构进行方便的扫描。
附图说明
27.图1为一种铁路雨棚结构扫描与绘制方法的流程图。
具体实施方式
28.下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。
29.请参阅图1，一种铁路雨棚结构扫描与绘制方法，包括以下步骤：
30.步骤一，部署多个检测点检测铁路雨棚结构，每个检测点由被动接受扫描命令的固定部署点和主动扫描的移动扫描点组成；
31.固定部署点由三维激光扫描仪、第一控制主板、网线和交换机组成；用户通过操作界面下发操作指令，再通过网线和交换机对第一控制主板进行操控，从而对三维激光扫描仪下发扫描命令下发，并进行数据返回处理，得到该点所扫描的点位信息；
32.移动扫描点由手持式扫描仪、第二控制主板、北斗定位设备和wi-fi路由器组成；手持式扫描仪对检测点进行三维点数据采集，并反馈给第二控制主板；第二控制主板得到数据后联动北斗定位设备获取当前位置信息，根据当前位置信息和扫描位置得到具体的位置和坐标信息，并通过wi-fi路由器将数据传递至服务端；
33.步骤二、检测点中的设备通过交换机与客户端进行通讯连接，以确保各检测点之
间的通讯传输数据正常；
34.步骤三：通讯连接后开始执行扫描，并对客户端的返回数据进行确认，扫描数据返回后，客户端会显示对应的三维数据；
35.步骤四、服务端采用udp通讯连接所有客户端，并根据通讯协议，对所有客户端发送扫描命令和接收返回的扫描结果，并对返回的扫描结果进行分析和绘制；
36.步骤五、由服务端主动向固定部署点的所有客户端发送扫描命令并返回数据，或由移动扫描点进行主动扫描后返回扫描数据；
37.步骤六、服务端得到扫描数据后，对这些点云进行分析处理，并计算得到每个点位的实际位置和角度对应绘制所在的位置；
38.步骤七、根据计算后的点云数据进行绘制，在界面上展现三维界面；
39.根据返回的点云数据，进行一次计算和转换，用于实际的界面绘制；固定部署点的扫描需要根据点位信息计算固定部署点所在的位置和角度，以便确定绘制时所在的位置，尤其是多个部署点同时绘制时互相之间的位置也需要确定。
40.用于换算对应角度和位置的三维坐标轴具体算法如下：
41.x1＝z
×
cos(p)
×
cos(h)
42.y1＝z
×
cos(p)
×
sin(h)
43.z1＝z
×
sin(p)
44.z为返回的实际扫描距离
45.p为返回的实际纵向角度
46.h为返回的实际横向角度
47.计算后得到用于绘制的三维坐标轴x1、y1和z1。
48.在本实施例中，图1主要对整个量测数据的流程进行了描述，通过监控线程对各个固定部署点进行下发扫描命令，包括数据返回处理流程部分随时对移动点数据的返回进行处理，处理完毕后进行了对应的实际点位与绘制点位的换算，然后进行上显到界面显示三维成像。
49.本发明的工作原理是：硬件设备如下：
50.三维激光扫描仪、手持式扫描仪、第一控制主板、第二控制主板、北斗定位设备、服务端、wi-fi路由器、交换机。
51.软件系统如下：
52.客户端，服务端。
53.部署方式：
54.固定部署点的部署将三维激光扫描仪进行固定部署，并通过第一控制主板和网线与交换机连接，打开客户端并连接服务端进行监控。
55.移动扫描点将手持式扫描仪与第二控制主板和北斗定位设备连接，并打开客户端连接wi-fi路由器后与服务端进行通讯连接，即可开始扫描。
56.进一步的，固定部署点除了连通服务端后，需要对其客户端进行具体配置，包括所在的位置信息等进行配置，以便服务端用于确定每个固定点位的所在位置。
57.最后将服务端连接客户端后打开监控并开始执行扫描监听，即可等待数据返回并自动绘制即可。
58.所有检测点检测完一组数据后通过交换机传递给服务端下的服务端系统，服务端得到数据后进行对数据处理并绘制三维结果。
59.上面对本专利的较佳实施方式作了详细说明，但是本专利并不限于上述实施方式，在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本专利宗旨的前提下做出各种变化。