[发明专利]一种河底管道铺设石块填充找平模拟系统

权利要求书

1.一种河底管道铺设石块填充找平模拟系统，其特征在于：所述系统包括：河床探测模块、数据处理中心、河床模型建立模块、数据采集模块和石块铺设模拟模块；

所述河床探测模块、数据采集模块的输出端连接所述数据处理中心的输入端，所述数据处理中心的输出端连接所述河床模型建立模块的输入端，所述河床模型建立模块的输出端连接所述石块铺设模拟模块的输入端；

所述河床探测模块用于探测需要铺设石块的河床图像；所述数据采集模块用于采集待铺设的石块体积；所述数据处理中心用于存储探测到的河床图像及石块体积数据；所述河床模型建立模块用于对部分河床进行建模并拟合，对三维模型进行切片比对；所述石块铺设模拟模块用于按采集到的石块体积大小模拟铺设底层石块，并按切片比对结果确认二次投石的位置。

2.根据权利要求1所述的一种河底管道铺设石块填充找平模拟系统，其特征在于：所述河床探测模块包括河床图像探测单元、投石界限设定单元和分段截取模拟单元；

所述河床图像探测单元的输出端连接所述分段截取模拟单元的输入端；

所述河床图像探测单元用于探测获取需要铺设石块的河床图像，将探测到的图像传输到所述数据处理中心中，所述投石界限设定单元用于设定铺设石块的最高高度，所述分段截取模拟单元用于在截取一段河床进行模拟铺设石块。

3.根据权利要求2所述的一种河底管道铺设石块填充找平模拟系统，其特征在于：所述数据采集模块包括石块体积采集单元和石块体积比对单元；

所述石块体积采集单元的输出端连接所述石块体积比对单元的输入端；

所述石块体积采集单元用于采集待铺设石块的体积大小，所述石块体积比对单元用于比较石块体积，按体积从大到小进行排序。

4.根据权利要求3所述的一种河底管道铺设石块填充找平模拟系统，其特征在于：所述河床模型建立模块包括河床建模单元、模型拟合单元、投石区域体积分析单元、二次建模单元、三维模型切片单元和相似切片比对单元；

所述河床建模单元的输入端连接所述投石界限设定单元和分段截取模拟单元的输出端，所述河床建模单元的输出端连接所述模型拟合单元、所述二次建模单元的输入端，所述模型拟合单元的输出端连接所述投石区域体积分析单元的输入端，所述二次建模单元的输出端连接所述三维模型切片单元的输入端，所述三维模型切片单元的输出端连接所述相似切片比对单元的输入端；

所述河床建模单元用于对截取的河床部分进行建模，所述模型拟合单元用于对不规则模型进行拟合，所述投石区域体积分析单元用于依据拟合后的模型分析需要投石区域的体积，所述二次建模单元用于在铺设完底层石块后对河床进行二次建模，建立三维模型，所述三维模型切片单元用于对三维模型进行切片，寻找相似切片形状，所述相似切片比对单元用于通过比对相似切片寻找铺设完底层石块后河床的最低凹陷点。

5.根据权利要求4所述的一种河底管道铺设石块填充找平模拟系统，其特征在于：所述石块铺设模拟模块包括底层石块铺设单元和填充投石定点单元；

所述底层石块铺设单元的输入端连接所述石块体积比对单元的输出端，所述填充投石定点单元的输入端连接所述相似切片比对单元的输出端；

所述底层石块铺设单元用于依据体积比对结果模拟铺设最底层石块，所述填充投石定点单元用于将寻找到的最低凹陷点作为需要填充石块点，对该点进行定位，定位后在该点模拟填充石块。

6.根据权利要求5所述的一种河底管道铺设石块填充找平模拟系统，其特征在于：利用所述河床图像探测单元探测到河床图像，利用所述分段截取模拟单元截取一段河床，利用河床建模单元对截取部分进行建模，利用模型拟合单元对不规则模型进行拟合后得到拟合后的曲面函数为f(x，y)，利用投石界限设定单元设定投石的最高高度为L，得到拟合后的河床模型与投石界限的两个交点横坐标分别为a和b，根据下列公式计算截取的投石区域的体积V：

其中，D表示积分域，通过得到的投石区域体积确认需要该段河床需要铺设的石块个数为m。