[发明专利]三维虚拟现实隧道监测系统及其操作方法

权利要求书

1.一种三维虚拟现实隧道监测系统，其特征在于，所述三维虚拟现实隧道监测系统包括系统客户端、三维虚拟现实仿真平台、数据库和二维隧道施工监测系统，其中，所述系统客户端提供系统启动运行以及用户登录入口和操作界面，所述系统客户端由三维虚拟现实仿真平台客户端和二维隧道施工监测系统客户端组成，所述三维虚拟现实仿真平台包括三维虚拟现实仿真平台客户端，所述三维虚拟现实仿真平台客户端提供对所述三维虚拟现实仿真平台的登录和运行参数的设置操作，并对本地数据库的数据源进行设置和连接，所述二维隧道施工监测系统客户端提供对二维隧道施工监测系统的登录和系统参数设置，对绑定的硬件设备的工作参数设置以及灾后应急预案的录入功能，

所述三维虚拟现实仿真平台基于OPENGL的3D引擎技术实现，

所述三维虚拟现实仿真平台用于提供隧道三维虚拟仿真模型的建模、隧道设计勘察数据的3D可视化显示、施工监测数据实时更新显示以及虚拟隧道模型的动态漫游和3D浏览功能，

所述数据库由本地数据库和远程网络数据库构成，所述本地数据库由所述三维虚拟现实仿真平台管理和使用，所述远程网络数据库则由所述二维隧道施工监测系统管理，所述本地数据库和远程网络数据库通过因特网进行数据的同步和更新，

所述二维隧道施工监测系统具备隧道施工过程中多元信息的自动采集、无线传输、预警及安全管理功能，

所述二维隧道施工监测系统能够进行隧道施工掌子面图像实时采集、掌子面稳定性监测、洞内人员与车辆定位管理，对选测断面各种传感器的数据自动采集与综合分析、启动四级预警及应急预案，

所述三维虚拟现实仿真平台能够用于隧道三维断面绘制、隧道三维线型绘制、隧道设计信息三维显示、隧道施工进度信息显示和施工过程预报预警信息提示，

其中，所述本地数据库基于以下步骤进行数据同步：

在服务器端数据库建立一个临时索引表，所述临时索引表用于存储服务器端数据库增删改的数据的索引；

服务器端定时清空所述临时索引表，并新建清空记录表，在所述清空记录表中将清空的时间插入清空记录表的创建时间字段；

服务器端程序将数据库的增、删以及改操作都记录到所述临时索引表中，当需要同步本地数据库与服务器数据库时，读取服务器端数据库中的所述临时索引表中记录的需要修改的数据，在本地数据库上执行相应的数据操作；以及

本地客户端每次同步数据库数据后，在本机新建一个文本文件，以存放最后一条记录的修改时间。

2.一种如权利要求1所述的三维虚拟现实隧道监测系统的操作方法，其特征在于，所述操作方法包括如下步骤：

通过网页客户端登录二维隧道施工监测系统，并将隧道的设计信息和勘察信息录入；通过客户端登录三维虚拟现实仿真平台，并对三维虚拟现实仿真平台的相关运行参数进行设置；

信息采集模块对监控量测数据进行采集和处理并将其发送到服务器，数据管理提供资料输入功能，通过可视化模块进行数据查看；

数据库中保存人员定位信息、声像信息和勘察设计资料、各类传感器的测量数据、隧道设计概况、超前地质预报数据以及相关的预警预报信息和应急预案；

对隧道的设计信息和勘察信息以及监测数据写入远程网络数据库中进行保存和管理，并对最新的数据进行更新；

虚拟现实仿真平台设置后，本地数据库与远程网络数据库进行首次同步，虚拟现实引擎启动并从本地数据库中读取隧道数据建立三维隧道模型；以及

本地数据库定时或者根据预设定的条件与远程网络数据库进行数据保持同步，实现数据的实时更新，二维隧道施工监测系统在检测到有数据更新时将向三维虚拟现实仿真平台发出数据更新通知，由三维虚拟现实仿真平台下达数据更新指令，完成一次数据更新。