[发明专利]一种低能耗环保疏浚施工系统及方法

说明书

本申请涉及一种低能耗环保疏浚施工系统及方法，其系统包括数据获取模块、数据预处理模块、三维建模模块以及仿真模拟模块；数据获取模块，用于获取目标疏浚区域的地质扫描数据；数据预处理模块，用于对地质扫描数据进行数据预处理，并将数据预处理后对应的地质扫描数据作为目标地质数据；三维建模模块，用于根据目标地质数据，构建目标疏浚区域的三维水下模型；仿真模拟模块，用于当用于疏浚目标疏浚区域的目标挖泥船进行疏浚时，获取目标挖泥船的当前位置信息，根据三维水下模型和目标挖泥船的当前位置信息，仿真分析得到目标挖泥船的目标施工参数，并将目标施工参数发送给目标挖泥船。本申请能够降低挖泥船的能耗，提高开挖工程的环保性。

技术领域

本申请涉及河道疏浚技术领域，尤其是涉及一种低能耗环保疏浚施工系统及方法。

背景技术

随着人们对环境的要求日益提高，防止和减少疏浚活动对水域及陆域的污染已成为疏浚工程所必须考虑的一个重要问题，同时也为了提高航道通航或排洪能力，疏浚工程广泛应用于河道、渠道、水库的清淤，以及疏通、加宽、挖深现有航道、港口或河湖等水域。

目前，疏浚工程有人力疏浚和机械疏浚，现代机械开挖疏浚大多是利用挖泥船，在施工前，组织测量人员对开挖区域原始断面进行测量，并绘制原始断面图，在挖槽施工前设置施工水尺，在挖槽、抛填过程中经常观读水位记录，根据水位变化掌握挖槽深度，使得挖槽在设计范围内，但是这种人工观测的方式，无法对整个开挖区域的开挖过程进行实时监测，导致挖泥船不能高效挖槽，反复开挖，使得整个疏浚工程的能耗很高，因此，本发明人认为在疏浚工程的开挖方式上存在一定的改进空间。

发明内容

为了改善挖泥船重复开挖导致工程能耗高的问题，本申请提供一种低能耗环保疏浚施工系统及方法。

本申请提供的一种低能耗环保疏浚施工系统，采用如下的技术方案：

一种低能耗环保疏浚施工系统，包括数据获取模块、数据预处理模块、三维建模模块以及仿真模拟模块；

所述数据获取模块，用于获取目标疏浚区域的地质扫描数据；

所述数据预处理模块，用于对所述地质扫描数据进行数据预处理，并将数据预处理后对应的地质扫描数据作为目标地质数据；

所述三维建模模块，用于根据所述目标地质数据，构建目标疏浚区域的三维水下模型；

所述仿真模拟模块，用于当用于疏浚目标疏浚区域的目标挖泥船进行疏浚时，获取目标挖泥船的当前位置信息，根据所述三维水下模型和目标挖泥船的当前位置信息，仿真分析得到目标挖泥船的目标施工参数，并将所述目标施工参数发送给目标挖泥船。

通过采用上述技术方案，获取建立目标疏浚区域的三维水下模型，从而可以直观地查看目标疏浚区域的整体情况；当目标挖泥船进入目标疏浚区域进行开挖疏浚时，利用目标挖泥船的当前位置信息和目标疏浚区域的三维水下模型，可以仿真分析出当前挖泥船的施工参数，使得在挖泥船在开挖整个目标疏浚区域时，都能够得到智能化指导，减小挖泥船的开挖次数，从而降低挖泥船的能耗，提高开挖效率和开挖工程的环保性。

可选的，所述地质扫描数据包括目标疏浚区域的三维点云数据；所述数据预处理模块包括滤波单元和精简单元；

滤波单元，用于对地质扫描数据的三维点云数据进行滤波处理，并将滤波处理后对应的三维点云数据作为待精简数据；

精简单元，用于对待精简数据进行精简处理，并将精简处理后对应的三维点云数据作为目标地质数据。

通过采用上述技术方案，利用滤波处理方法将三维点云数据中的噪声数据清除，提高数据的有效性；通过待精简数据进行精简处理得到目标地质数据，从而减少目标地质数据的数据量，有助于后期建模时模型轻量化。

可选的，所述三维建模模块包括：