[發明專利]一種可視化橋梁變形監測系統

在審

• 申請號: 201711446829.4
• 申請日: 2017-12-27
• 公開（公告）號: CN107918717A
• 公開（公告）日: 2018-04-17
• 發明（設計）人: 柳勇;譚冬梅;陳武;金超;吳浩
• 申請（專利權）人: 武漢光谷北斗控股集團有限公司
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50;G06T17/00;G01B7/16
• 代理公司: 北京眾達德權知識產權代理有限公司11570
• 代理人: 劉杰

技術領域

本發明涉及橋梁技術領域，特別涉及一種可視化橋梁變形監測系統。

背景技術

橋梁所處的環境極其復雜，其安全狀況受到車載、風載、水流以及地質條件等因素的影響，由于這些環境荷載多變，因此為了保證橋梁的安全運行，需要對橋墩沉降、橋梁變形等進行實時的監控和及時的維護。

目前，橋梁安全監測系統面向多用戶，無論是技術人員，還是橋梁維護的管理者和決策者，都需要及時了解橋梁實時變形狀態。傳統的管理信息系統僅僅采用文字，表格，直方圖，餅圖的形式來展示橋梁監測信息，運作起來不直觀、不全面具有相當大的局限性。僅僅采用二維GIS系統則采用二維的圖形來表達橋梁監測的平面情況，不能體現構造物的空間幾何關系，可視性較差，具有很大的片面性和局限性。

發明內容

本發明提供一種可視化橋梁變形監測系統，解決現有技術中橋梁變形監測信息不直觀，可視性差的技術問題。

為解決上述技術問題，本發明提供了一種可視化橋梁變形監測系統，包括：

橋梁變形數據獲取模塊，實時獲取橋梁各監測點的變形數據；

監測服務器，所述監測服務器中設置有橋梁三維模型，所述監測服務器與所述變形數據獲取模塊相連，獲取所述變形數據，并用其驅動所述橋梁三維模型進行三維位置變化；

輸出顯示模塊，與所述監測服務器相連，獲取并輸出顯示橋梁的三維模型信息。

進一步地，所述變形數據包括：橋梁各變形監測點的實時位移。

進一步地，所述橋梁三維模型包括：靜態模型和動態模型；

所述靜態模型為橋梁監測初始狀態的三維模型；

所述動態模型為基于所述靜態模型數據構建的可變形的三維動態模型；

其中，所述動態模型基于所述各變形監測點的實時位移，確定變形路徑，實時驅動三維動態模型中對應橋梁構件產生三維位置變化。

進一步地，所述監測服務器中設置二維矢量圖展示模塊；

所述二維矢量圖展示模塊包括：橋面下游處的正面監測布點圖以及全橋俯視監測布點圖。

進一步地，所述監測布點圖上各監測點圖例通過不同的填充色反應監測點的工作狀態；

所述工作狀態包括：離線、在線、一級變形、二級變形以及三級變形；

其中，所述一級變形、二級變形以及三級變形依據變形幅度設定的閾值進行區分。

一種可視化橋梁變形監測方法，其特征在于，包括：

建立橋梁三維模型，并將橋梁監測點與所述橋梁三維模型的各構件相關聯；

基于各橋梁監測點獲取的三維位移，確定變形路徑，驅動所述三維模型的各構件進行三維位置變化；

輸出進行三維位置變化后的橋梁三維模型。

進一步地，所述建立橋梁三維模型包括：

采用3DS Max軟件建立橋梁的二維矢量圖和三維模型，并建立相應測點的圖例；

對橋梁三維模型的材質進行設置，使用標準材質對模型的各個部分進行材質的添加，然后按需要設置合理的燈光和陰影參數；

橋梁三維模型的渲染與烘焙，采用3DS Max中的高級光照渲染，然后采用3DS Max中的Render To Texture命令進行烘焙，使MAX中物體的光影以貼圖的方式帶到虛擬現實平臺VRP中；

將3DS Max中建立好的場景模型導出到VRP—Builder編輯器中進行后期的處理，利用VRP提供給3DS Max建模軟件的VRP—for—Max插件，把場景中的模型導出至VRP-Builder中；

其中，在建立模型之前把場景的尺寸與橋梁的真實情況保持一致，單位合理并做到統一；同時要把幾何模型在視窗中的世界坐標和相對坐標都設置好，設置好幾何模型的中心坐標。

進一步地，所述方法還包括：

根據橋梁各個監測點數據的分類定級，以不同的顏色表示橋梁各監測點的監測狀態和變形狀態。

本申請實施例中提供的一個或多個技術方案，至少具有如下技術效果或優點：

本申請實施例中提供的可視化橋梁變形監測系統，基于橋梁數據在監測服務器中建立一個三維模型，并實現橋梁監測點與三維模型的各構件之間關聯；通過實施獲取各監測點的三維位移數據，驅動三維模型的各構件進行三維位移，從而實現橋梁變形監測的可視化表達，更為直觀的反應橋梁的運行狀態。進一步，還可以通過建立二維矢量圖，實時反映各監測點的分布，結合三維模型實現更為全面的橋梁各構件的工作狀態。

附圖說明

圖1為本發明實施例提供的可視化橋梁變形監測系統結構示意圖。