一种三维可视化桥梁病害信息采集管理系统及方法_2

文档序号:9327501阅读:来源:国知局
为根据此病害记录ID查询关系数 据库,获得该病害的相关信息,以弹出窗口的方式将病害相关信息显示给用户;对于记录删 除操作,根据此病害记录ID删除关系数据库的病害记录;对于记录修改操作,根据此病害 记录ID弹出参数修改对话框,参数修改后存入数据库,当修改病害位置时,通过在模型上 点击新的位置来替换该病害记录的原坐标。
[0041] 本发明的有益效果是:
[0042] 1、基于三维的管理:突破了传统管线管理系统基于二维平面的静态管理方式,具 有内容更丰富、图形更直观等特点,病害标记体作为信息入口,可以更加方便的对病害信息 进行查看、删除、属性修改以及位置移动等操作;构件根据损伤程度不同按照不同颜色显 示,可以更直观的观察结构整体损坏情况。
[0043] 2、采用了基于三维模型的病害录入方式,通过三维坐标的点击检测技术,检测人 员录入时自动可以捕获三维坐标,为病害显示在确切位置奠定技术基础。
[0044] 3、显示病害的确切位置,各种属性动态图例显示,通过构件透明化、线框化处理, 实现全桥病害总览,更好的辅助管理人员利用病害信息。
[0045] 4、记载病害发展历程链条,追溯病害演化,发展历程,可以观察病害的发展历程。
【附图说明】
[0046] 图1为本发明三维可视化桥梁病害信息采集管理系统的结构示意图;
[0047] 图2为本发明三维可视化桥梁病害信息采集管理方法的流程图;
[0048] 图3为本发明将病害记录以病害标记体的形式进行三维显示的流程图;
[0049] 图4为本发明中病害信息采集流程图;
[0050] 图5为本发明中病害记录三维可视化管理流程图;
[0051 ] 图6为桥梁三维模型示意图;
[0052] 图7为第1批次检查的病害位置示意图;
[0053] 图8为第2批次检查的病害位置示意图;
[0054] 图9 (a)为第一批次病害记录在三维模型上的显示方式示意图;
[0055] 图9(b)为第二批次病害记录在三维模型上的显示方式示意图。
【具体实施方式】
[0056] 为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本发明实施方 式作进一步地详细描述。本发明所提供的一种三维可视化桥梁病害信息采集管理系统,如 图1所示,包括病害记录存储模块、桥梁三维建模模块、病害信息采集模块、病害记录管理 模块和用户权限管理模块。各模块的功能及具体实现方式如下:
[0057] (1)病害记录存储模块的功能是汇总、存储各桥梁、各批次的病害记录。硬件采用 网络存储服务器,软件采用Oracle、SQL Server等数据库软件。
[0058] (2)桥梁三维建模模块的功能是为系统各模块提供具有统一场景坐标系的 桥梁三维模型,其操作主体是建模人员;该模块一般以图形工作站为硬件,以Revit、 MicroStation、Catia等商业软件为三维建模软件,建立针对养护工作的桥梁三维模型,再 通过格式转换软件将三维模型转换为病害信息采集模块和病害记录管理模块所需的模型 格式。
[0059] (3)病害信息采集模块的功能是提供在桥梁现场使用的、基于桥梁三维模型的病 害信息录入终端,其操作主体是桥梁检测人员;该模块一般以移动设备为载体,如Android 或者iOS设备等,软件采用OpenGL、WebGL等三维引擎,用以显示桥梁三维模型。以三维模 型为基础,捕获病害发生位置的模型场景三维坐标,录入病害的参数,将三维坐标和参数关 联后形成一条病害记录。病害记录可缓存至采集设备的本地存储数据库。
[0060] (4)病害记录管理模块的功能是对病害记录存储模块中的病害记录进行三维可 视化的管理。该模块以PC机、平板电脑等支持数字模型三维显示的设备为硬件,并在管理 软件中采用对应的三维引擎、显示桥梁模型,并以此为基础,以三维方式显示和维护病害信 息。该模块包含两个子模块,分别为病害信息三维展示模块和病害信息维护模块,分别对病 害数据存储模块中的病害记录进行三维展示和维护。病害信息三维展示模块中的三维展示 方式包括:病害信息图形化显示、病害详细信息查看、全桥病害总览、病害历史追踪;病害 信息维护模块中的维护方式包括增加病害记录、删除病害记录和修改病害记录。
[0061] (5)用户权限管理模块的功能是控制各用户的操作权限。不同用户具有系统设置、 桥梁基本信息维护、数据入库、数据查询、数据修改、数据删除等权限或权限组合。
[0062] 如图2所示,本发明所采用三维可视化的桥梁病害信息采集、管理方法,采用上述 的三维可视化桥梁病害信息采集、管理系统,具体按照以下步骤实施:
[0063] 1)定义病害信息离散、存储方式;
[0064] 2)建立桥梁三维模型;
[0065] 3)在移动端进行病害彳目息米集;
[0066] 4)在管理端对病害记录进行管理。
[0067] 其中,各步骤的【具体实施方式】如下:
[0068] 步骤1 :定义病害信息离散、存储方式。
[0069] 该步骤在病害记录存储模块中完成。为了完成本系统所述病害三维可视化及病害 历史发展情况查询等功能,各条病害记录包含病害记录ID、桥梁ID、检查批次ID、父病害记 录ID、病害位置的三维坐标、病害自身属性参数。其中病害记录ID为各条病害记录的唯一 标识;桥梁ID用以区分系统中的各座桥梁,标明病害记录属于哪座桥梁;检测批次ID用以 区分桥梁的检查任务批次,标明病害记录属于哪个批次;父病害记录ID是上一批次中与本 条病害记录同一位置的病害记录ID,用以追踪病害的历史情况;病害位置的三维坐标与桥 梁三维模型坐标系对应,每座桥梁在不同模块中的三维模型都使用统一的模型坐标系,当 模型坐标系改变时,应当同时对数据库中的三维坐标值进行相应的变换;病害自身属性参 数指除病害位置信息之外的、关于病害类型、程度等特征描述的参数,例如裂缝长度值、支 座脱空百分比等。另外,根据系统功能需要,还可以为病害记录添加其他属性。与存储模块 中的结构化数据库相适应,病害信息离散后以结构化数据表的方式存储为病害记录。
[0070] 步骤2 :建立桥梁三维模型。
[0071] 在桥梁三维建模模块中,根据桥梁技术资料建立桥梁三维模型,分别转换为病害 信息采集模块和病害记录管理模块所需的格式(以下简称"采集端三维模型"和"管理端三 维模型"),转换时保持统一的场景坐标系;然后,将格式转换后的三维模型分别导入病害信 息采集模块和病害记录管理模块;
[0072] 在病害信息采集模块和病害记录管理模块中,对病害记录存储模块中的病害记录 以病害标记体(病害信息包含病害自身属性信息和位置信息,病害信息根据其属性值的不 同,通过图形的不同几何特征和颜色特征来表达,这个图形就是对应病害的"病害标记体") 的形式进行三维显示,如图3所示,具体按照以下步骤实施:a)确保相应模块中的桥梁三维 模型已打开;b)根据病害记录的三维坐标、自身属性参数确定表征该病害的病害标记体在 三维模型场景中的基点坐标、朝向、形状、大小和表面外观;c)将病害标记体根据基点坐标 显示在桥梁三维模型上。
[0073] 步骤3 :在病害彳目息米集模块进行病害彳目息米集。
[0074] 如图4所示,在病害信息采集模块中进行病害信息的采集,具体按照以下步骤实 施:
[0075] 3a)信息采集用户通过用户权限管理模块验证后登录采集模块,选择待查桥梁、检 查批次、录入桥梁ID及检查批次ID ;
[0076] 3b)根据桥梁ID打开采集端三维模型;
[0077] 3c)如果待检查桥梁存在上一批次的病害记录,则在采集模块中加载上一批次的 病害记录,并根据病害记录中的三维坐标和病害自身属性参数,将病害记录以病害标记体 的方式在模型上显示;
[0078] 如果待检查桥梁不存在上一批次的病害记录,则跳过此步骤;
[0079] 3d)进行现场检查,如果检查发现未记录的病害,进入步骤3e);如果检查后没有 发现未记录的病害,进入步骤3f);
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