[发明专利]三维虚拟现实隧道监测系统及其操作方法

说明书

本发明公开了一种三维虚拟现实隧道监测系统，该三维虚拟现实隧道监测系统包括系统客户端、三维虚拟仿真平台、数据库和二维隧道施工监测系统，其中，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，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，三维虚拟仿真平台包括三维虚拟现实仿真平台客户端，三维虚拟现实仿真平台客户端提供对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，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。本发明实现了数据实时同步。

技术领域

本发明是关于施工监测技术领域，特别是关于一种三维虚拟现实隧道监测系统及其操作方法。

背景技术

随着我国隧道工程建设的蓬勃发展，隧道建设过程中的安全监测和科学施工显得越来越重要。为解决隧道的安全施工问题，采用信息化监控预警系统是目前最常用的解决方法，在节省人力物力同时能够有效的降低风险损失。然而，目前的隧道施工安全监控系统大多都采用二维监测方式，存在监测数据滞后性、出错率高、预警报警迟缓而导致风险无法及时发现等问题，易造成的不必要的人员伤亡以及财产损失。随着隧道施工技术复杂程度的提高，施工监测数据也越来越复杂，数据监测的准确性、及时性也越来越重要，如果依然采用二维监测系统，会导致监测工作抽象、复杂，风险预警滞后，监测结果难免会出现较大差异和错误，不能及时进行风险监控和预警。因此，有必要将传统的二维监控系统进行技术改进，提高系统可视化水平，进一步改善监控预警效果，解决隧道监控数据复杂、可视性差、风险预警不及时等瓶颈问题。随着虚拟仿真技术的逐渐成熟，其应用领域也越来越多样化，把该技术引入到隧道施工监测系统是弥补传统监测系统不足之处的有效办法。通过引入虚拟仿真技术，可以实现施工现场3D可视化，使施工监测人员在远程观测犹如身处施工现场，非常直观的看到监测的数据，所有的监测工作都在可视化的状态下执行，保证远程监控与现象施工的同步，大大提高风险发现以及风险预警的及时性。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

发明内容

本发明的目的在于提供一种三维虚拟现实隧道监测系统及其操作方法，其能够克服现有技术的缺点。

为实现上述目的，本发明提供了一种三维虚拟现实隧道监测系统，该三维虚拟现实隧道监测系统包括系统客户端、三维虚拟仿真平台、数据库和二维隧道施工监测系统，其中，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，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，三维虚拟仿真平台包括三维虚拟现实仿真平台客户端，三维虚拟现实仿真平台客户端提供对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，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。

在一优选的实施方式中，三维虚拟仿真平台基于OPENGL的3D引擎技术实现。

在一优选的实施方式中，三维虚拟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。

在一优选的实施方式中，数据库由本地数据库和远程网络数据库构成，本地数据库由三维虚拟现实仿真平台管理和使用，远程网路数据库则由二维隧道施工监测系统管理，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。

在一优选的实施方式中，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。

在一优选的实施方式中，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。