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《洪家渡水电站安全监测三维仿真及虚拟现实技术研究与应用.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、贵州水力发电第21卷第1期2007年2月GUIZHOUWATERPOWER计算机应用洪家渡水电站安全监测三维仿真及虚拟现实技术研究与应用122田应富,肖毅,蒋剑(1.贵州乌江水电开发有限责任公司洪家渡电站建设公司,贵州贵阳550002;2.中国水电顾问集团贵阳勘测设计研究院,贵州贵阳550002)摘要:通过研究并建立洪家渡水电站安全监测三维仿真及虚拟现实技术系统,对洪家渡水电站安全监测系统中仪器的埋设安装信息进行三维仿真,分析处理安全监测数据,将分析成
2、果进行动态模拟;对洪家渡水电站工程水工建筑物及施工区地形地貌进行三维仿真,将生成模型制作成可以任意位置及多视角的虚拟现实系统。该技术的应用使安全鉴定专家、工程管理人员及生产运行人员能直观、快捷、准确地了解和分析建筑物的安全状况。关键词:计算机应用;安全监测;三维仿真;虚拟现实;动态仿真;安全鉴定;资料查询;洪家渡水电站中图分类号:TP3919文献标志码:B文章编号:1007-0133(2007)01-0075-04*用研究和安全监测数据分析处理成果与计算机三维0前言仿真技术及虚拟现实技术相结合的应用技术研究
3、,工程安全因直接关系到国家和人民生命财产的通过建立坐标系和实体的数字模型,并按照一定方安全,故日益受到广泛的重视。为了保证工程的安式将实体与其属性一一对应起来,把现实世界的事全,绝大多数工程都设置有安全监测系统。对大量物在计算机中对应位置重现出来,从而反映出实体观测数据的处理及分析是工程安全监测的一项重要的静态空间特征和动态变化过程;同时利用安全监工作,一旦得到观测数据及有关检查信息,应能立测资料分析成果,生成三维动画和虚拟现实系统,即进行监测数据综合分析,形成可供分析判断的各为描述复杂岩体及大坝变形提供可视化手段,为大种
4、类型的图形及表格,以判断工程各部位是否存在坝安全评价提供了直观可靠的依据,取得了一定的异常现象。但在以往的安全监测系统中,对安全监成果和良好的应用效果。测数据的分析汇编只能反映出局部的、单点的或二1洪家渡水电站安全监测三维仿真及维的图形表格等形式。随着计算机图形技术及计算虚拟现实技术系统简介机硬件设备的不断进步和升级,计算机三维实体模型仿真、虚拟现实技术和交互式实时系统已经可以洪家渡水电站安全监测内容包括:大坝堆石体在安全监测系统中实现。变形、面板挠曲变形、面板周边缝三维开合度的变计算机三维仿真技术是计算机可视化技术
5、和系化、大坝及基础渗漏量、坝肩开挖高边坡;泄洪系统仿真技术相结合形成的一种新型的仿真技术;虚统大跨度和不良地质洞室的围岩应力、变位、结构拟现实技术是在计算机图形学、计算机仿真技术、应力与高速水流;帷幕灌浆系统的地下水位、绕坝人机接口技术和多媒体技术的基础上发展起来的交渗流、渗压;引水发电系统压力钢管的受力与脱空、叉学科。这2种新技术目前在水电工程领域应用广厂房下部新型板梁机墩和上部框架式钢管混凝土结泛,如三峡水利枢纽二期工程、溪洛渡水电站、龙构应力、应变和振动;建筑物高边坡、近坝库岸边滩水电站、瀑布沟水电站及索风营水电站等
6、水电工坡及下游1号、2号塌滑体等。该监测系统的框图程,将其应用于大坝筑坝过程动态仿真、地下洞室见图1,监测仪器总数量约2300支(套、点)。开挖施工及地下复杂结构三维仿真等,均收到了显针对洪家渡水电站监测系统较庞大、复杂的现著的经济效益,但在大坝安全监测方向上的研究及状,为使系统变得直观、简洁,使其具有快速查应用目前还是一个空白。询、资料计算、成果绘制、检查分析的功能,以及洪家渡水电站基于现有安全监测数据分析技术,结合目前已有的三维制作技术和虚拟现实工*收稿日期:2006-11-28作者简介:田应富(1969-),男,贵州
7、省沿河县人,高级工程师,具,开展大坝安全监测三维仿真和虚拟现实技术应学士,从事水电工程建设管理工作。75第21卷第1期贵州水力发电2007年2月为电站安全鉴定提供完整、准确的成果资料,以供行监测数据分析成果的虚拟现实系统开发,为洪家专家判断和评价,洪家渡水电站安全监测三维仿真渡水电站安全监测系统建立起虚拟现实系统,以及及虚拟现实技术系统的主要研究内容是利用三维仿为安全监测数据的初步分析和分析成果提供三维动真技术,结合现有的虚拟现实技术和编程技术,进画
8、仿真。图1洪家渡水电站监测系统框图可宏观检阅也可微观审视。2三维仿真技术在洪家渡水电站安全22水工建筑物监测资料及成果的动态变化仿真监测工作中的研究与应用对水工建筑物及地形地貌进行三维建模只是系仿真是一种基于模型的活动,建模是仿真过程统设计的一部分工作,本系统的核心是要研究并建中十分重要的一
