[发明专利]一种用于追踪波浪形态的系统、方法及应用

说明书

技术领域

本发明涉及地质灾害模型试验相关技术领域，具体的说，是涉及一种用于追踪波浪形态的系统、方法及应用。

背景技术

21世纪是全面认识海洋的世纪，是全面开发利用和保护海洋的世纪，是海洋高科技发展的世纪。中国是个沿海大国，拥有18000多千米的大陆岸线，并且经济发达城市皆位于东部沿海地区。填海造陆、油气开发、岛屿保护等成为了国家重大发展战略。然而由于海床地质条件和海况的复杂性，以及目前对海底边坡不稳定性研究的不完备，海洋工程设施安全性经常受到严重威胁。

海浪对海底边坡的冲刷作用是引起海底边坡不稳定性的重要因素，因此研究海浪对海底边坡、人工岛、油气勘探平台等工程设施的安全影响具有重要的意义。由于实际工程的复杂性，我国学者开展了大量地质力学相似模型试验研究工作，但也存在明显的问题和缺陷，在做地质力学相似模型试验时，通常以研究边坡等不良地质体为主，以监测边坡等不良地质体的位移、应力、应变为主要工作，对研究波浪表面形态变化、波浪强度的监测等缺乏相应的设备和方法。

发明内容

本发明的目的是为克服上述现有技术的不足，提供一种用于追踪波浪形态的系统。本发明通过设计全新的结构，利用高速摄像机获取波浪动态图像，解决了现有技术中难以获取波浪表面形态参数进行反馈设计和调节的各类试验系统中波浪形态难以捕捉的问题。

为了达成上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种用于追踪波浪形态的系统，包括：

波浪发生机构，波浪发生机构的外侧分别设置有多台高速摄像机，任一台高速摄像机均通过图像信号传输线与中继转换器连接，中继转换器通过电子信号传输线与分析机构连通。

优选的，所述高速摄像机为3台。

优选的，任一台高速摄像机均被一个独立的台架支撑。

优选的，所述台架的高度高于波浪发生机构的高度。

优选的，3台高速摄像机的镜头轴线共同聚焦于一点。

优选的，3台高速摄像机的镜头轴线共同点位于波浪发生机构的内部。

优选的，所述分析机构具有处理单元及显示单元。

优选的，所述分析机构为PC。

在提供上述结构方案的同时，本发明还提供了一种基于上述系统进行波浪形态分析的方法，主要包括如下步骤：

A、在波浪发生机构底部进行填充，使波浪发生机构底部结构与海底或河床的结构相一致；

B、架设高速摄像机，并令高速摄像机与中继转换器和分析机构电连接；

C、波浪发生机构产生波浪，高速摄像机对波浪形态进行捕捉，并将捕捉到的图像信号经中继转换器传递至分析机构；

D、分析机构将信号进行分析并输出。

本发明还要求保护上述的用于追踪波浪表面形态的系统在进行波浪表面分析工作中的应用。

本发明的有益效果是：

(1)通过高速摄像机可以捕捉到快速变化的波浪形态信息，每个高速摄像机独立于波浪发生机构，使高速摄像机拍摄不会被波浪发生机构运转过程中产生的振动干扰。

(2)通过3高速摄像机对同一图像进行拍摄再进行后期处理，可以全方位得到某一时刻的波浪形态信息，获得相对全面的数据。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的原理示意图；

图中1-波浪发生机构，2-波浪表面，3-摄像焦点，4-摄像区域，5-高速摄像机，6-图像信号传输线，7-中继转换器，8-电子信号传输线，9-分析机构。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

实施例：如图1所示，一种用于追踪波浪形态的系统，包括：