[發(fā)明專利]基于三維仿真的施工監(jiān)控的方法及系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410587631.8
• 申請日: 2014-10-28
• 公開（公告）號: CN104318614B
• 公開（公告）日: 2017-09-15
• 發(fā)明（設計）人: 繆綸;劉穎;王冠華;王志璋;陳煜;耿慶齋;吳華赟;江新蘭;葉茂;李江華;王樹偉;林林;段媛媛;赫振勝
• 申請（專利權(quán)）人: 中國水利水電科學研究院
• 主分類號: G06T17/00
• 分類號: G06T17/00;G06T19/00;G06F17/30;G06F19/00
• 代理公司: 北京路浩知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司11002
• 代理人: 李相雨

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及動態(tài)監(jiān)控技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于三維仿真的施工監(jiān)控的方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)

梯形膠凝砂礫石壩是一種介于土石壩和碾壓混凝土壩的新型石壩，其壩體材料為膠凝砂礫石，表層燒澆筑防護混凝土，確保壩體的耐久性和抗?jié)B透能力，在上游面的較低位置布置檢測廊道、結(jié)構(gòu)混凝土確保足夠滲徑長度的防滲混凝土，在壩體底部使用富漿膠凝砂礫石。碾壓是梯形膠凝砂礫石壩的關(guān)鍵技術(shù)，對碾壓過程監(jiān)控是保障膠凝砂礫石壩的質(zhì)量的關(guān)鍵的因素。

隨著計算機技術(shù)和三維仿真技術(shù)的發(fā)展，使得三維仿真技術(shù)被廣泛的應用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、工程技術(shù)和社會生活的各個領(lǐng)域。三維仿真，又稱為虛擬現(xiàn)實，涉及計算機圖形學，人機交互技術(shù)，傳感技術(shù)，人工智能等領(lǐng)域，通過計算機生成三維視覺，使人作為參與者通過適當裝置，自然地對虛擬世界進行體驗和交互作用，當使用者進行位置移動時，計算機進行運算，精確地將三維影像顯示出。三維仿真技術(shù)具有可視性、實時性和動態(tài)性等優(yōu)點。

現(xiàn)有的大壩碾壓施工質(zhì)量監(jiān)控采用人工觀測的現(xiàn)場控制方法，人工觀測碾壓軌跡、碾壓遍數(shù)和挖坑取樣法等方法監(jiān)控大壩的質(zhì)量，其人工觀測方法存在效率低下，精度差和非實時性等缺點，同時會嚴重影響水利工程建設的施工進度和工程質(zhì)量。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，本發(fā)明提供一種基于三維仿真的施工監(jiān)控的方法及系統(tǒng)，能夠形象具體的獲得工程的信息，能夠?qū)κ┕卧M行精確的定位，從而對工程質(zhì)量達到精確的控制，保證工程進度和工程質(zhì)量。

第一方面，本發(fā)明提供一種基于三維仿真的施工監(jiān)控的方法，包括：

獲取施工信息，所述施工信息包括設計單元空間位置，設計單元信息，質(zhì)量數(shù)據(jù)和碾壓信息；

根據(jù)所述施工信息，生成第一三維仿真模型；

對所述第一三維仿真模型進行切割，獲取第二三維仿真模型；

根據(jù)所述第二三維仿真模型，獲取被監(jiān)測的施工單元的信息，用于監(jiān)控工程質(zhì)量；

其中，所述質(zhì)量數(shù)據(jù)包括材料、濕度、溫度、密度、砼溫和壓實度，所述碾壓信息包括碾壓軌跡和碾壓遍數(shù)。

進一步地，所述根據(jù)所述施工信息，生成第一三維仿真模型的步驟之前，還包括：

對所述施工信息進行數(shù)據(jù)處理，將所述處理后的施工信息存儲于服務器的數(shù)據(jù)庫內(nèi)。

進一步地，所述根據(jù)所述施工信息，生成第一三維仿真模型，具體為：

讀取所述數(shù)據(jù)庫中的所述設計單元信息中的頂點列表；

根據(jù)所述頂點列表中的頂點，構(gòu)造由頂點組成的邊的邊列表和由所述邊列表中的邊組成的面的面列表；

根據(jù)所述邊列表和所述面列表，生成施工單元；

根據(jù)所述施工單元，生成所述第一三維仿真模型。

進一步地，所述根據(jù)所述邊列表和所述面列表，生成施工單元，還包括：

判斷所述施工單元是否為六面體，若所述施工單元不為六面體，則刪除重復的邊和重復的面。

進一步地，所述對所述第一三維仿真模型進行切割，獲取第二三維仿真模型，包括：

對所述第一三維仿真模型進行切割，獲得切割后的施工單元；

判斷所述切割面與所述切割后的施工單元的位置關(guān)系，獲取切割后的施工單元的頂點列表；

根據(jù)所述切割后的施工單元的頂點列表中的頂點，構(gòu)造切割后的施工單元的邊的邊列表和切割后的施工單元的面的面列表；

根據(jù)所述切割后的施工單元的邊列表和所述切割后的施工單元的面列表，生成切割后的施工單元；

根據(jù)所述切割后的施工單元，生成所述第二三維仿真模型。

進一步地，所述判斷所述切割面與所述切割后的施工單元的位置關(guān)系，獲取切割后的施工單元的頂點列表，具體為：

在所述切割面與所述切割后的施工單元的邊相交時，獲取所述切割面與所述切割后的施工單元的邊的交點，根據(jù)所述切割面與所述切割后的施工單元的邊的交點和所述切割面內(nèi)側(cè)的交點，構(gòu)造所述切割后的施工單元的頂點列表，獲取所述切割后的施工單元的邊列表；

在所述切割面與所述切割后的施工單元的邊不相交時，若所述切割后的施工單元的邊在所述切割面的外側(cè)，則刪除所述切割后的施工單元的邊和所述切割后的施工單元的頂點；

在所述切割面與所述切割后的施工單元的邊不相交時，若所述切割后的施工單元的邊在所述切割面的內(nèi)側(cè)，則保留所述切割后的施工單元。

進一步地，所述根據(jù)所述切割后的施工單元的邊列表和所述切割后的施工單元的面列表，生成切割后的施工單元，還包括：