[发明专利]一种可视化桥梁变形监测系统

说明书

技术领域

本发明涉及桥梁技术领域，特别涉及一种可视化桥梁变形监测系统。

背景技术

桥梁所处的环境极其复杂，其安全状况受到车载、风载、水流以及地质条件等因素的影响，由于这些环境荷载多变，因此为了保证桥梁的安全运行，需要对桥墩沉降、桥梁变形等进行实时的监控和及时的维护。

目前，桥梁安全监测系统面向多用户，无论是技术人员，还是桥梁维护的管理者和决策者，都需要及时了解桥梁实时变形状态。传统的管理信息系统仅仅采用文字，表格，直方图，饼图的形式来展示桥梁监测信息，运作起来不直观、不全面具有相当大的局限性。仅仅采用二维GIS系统则采用二维的图形来表达桥梁监测的平面情况，不能体现构造物的空间几何关系，可视性较差，具有很大的片面性和局限性。

发明内容

本发明提供一种可视化桥梁变形监测系统，解决现有技术中桥梁变形监测信息不直观，可视性差的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种可视化桥梁变形监测系统，包括：

桥梁变形数据获取模块，实时获取桥梁各监测点的变形数据；

监测服务器，所述监测服务器中设置有桥梁三维模型，所述监测服务器与所述变形数据获取模块相连，获取所述变形数据，并用其驱动所述桥梁三维模型进行三维位置变化；

输出显示模块，与所述监测服务器相连，获取并输出显示桥梁的三维模型信息。

进一步地，所述变形数据包括：桥梁各变形监测点的实时位移。

进一步地，所述桥梁三维模型包括：静态模型和动态模型；

所述静态模型为桥梁监测初始状态的三维模型；

所述动态模型为基于所述静态模型数据构建的可变形的三维动态模型；

其中，所述动态模型基于所述各变形监测点的实时位移，确定变形路径，实时驱动三维动态模型中对应桥梁构件产生三维位置变化。

进一步地，所述监测服务器中设置二维矢量图展示模块；

所述二维矢量图展示模块包括：桥面下游处的正面监测布点图以及全桥俯视监测布点图。

进一步地，所述监测布点图上各监测点图例通过不同的填充色反应监测点的工作状态；

所述工作状态包括：离线、在线、一级变形、二级变形以及三级变形；

其中，所述一级变形、二级变形以及三级变形依据变形幅度设定的阈值进行区分。

一种可视化桥梁变形监测方法，其特征在于，包括：

建立桥梁三维模型，并将桥梁监测点与所述桥梁三维模型的各构件相关联；

基于各桥梁监测点获取的三维位移，确定变形路径，驱动所述三维模型的各构件进行三维位置变化；

输出进行三维位置变化后的桥梁三维模型。

进一步地，所述建立桥梁三维模型包括：

采用3DS Max软件建立桥梁的二维矢量图和三维模型，并建立相应测点的图例；

对桥梁三维模型的材质进行设置，使用标准材质对模型的各个部分进行材质的添加，然后按需要设置合理的灯光和阴影参数；

桥梁三维模型的渲染与烘焙，采用3DS Max中的高级光照渲染，然后采用3DS Max中的Render To Texture命令进行烘焙，使MAX中物体的光影以贴图的方式带到虚拟现实平台VRP中；

将3DS Max中建立好的场景模型导出到VRP—Builder编辑器中进行后期的处理，利用VRP提供给3DS Max建模软件的VRP—for—Max插件，把场景中的模型导出至VRP-Builder中；

其中，在建立模型之前把场景的尺寸与桥梁的真实情况保持一致，单位合理并做到统一；同时要把几何模型在视窗中的世界坐标和相对坐标都设置好，设置好几何模型的中心坐标。

进一步地，所述方法还包括：

根据桥梁各个监测点数据的分类定级，以不同的颜色表示桥梁各监测点的监测状态和变形状态。

本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

本申请实施例中提供的可视化桥梁变形监测系统，基于桥梁数据在监测服务器中建立一个三维模型，并实现桥梁监测点与三维模型的各构件之间关联；通过实施获取各监测点的三维位移数据，驱动三维模型的各构件进行三维位移，从而实现桥梁变形监测的可视化表达，更为直观的反应桥梁的运行状态。进一步，还可以通过建立二维矢量图，实时反映各监测点的分布，结合三维模型实现更为全面的桥梁各构件的工作状态。

附图说明

图1为本发明实施例提供的可视化桥梁变形监测系统结构示意图。