[发明专利]一种实体模型三维自动测桥的断面定位识别系统及方法

说明书

本发明属于用于实体模型试验中的自动化测量技术领域，公开了一种实体模型三维自动测桥的断面定位识别系统及方法，两条轨道分别设置于实体模型的两岸，测桥架设于两条轨道上，两条轨道对应的位置均安装有若干的断面预定位标记、断面信息标识，测桥上设置有控制单元，测桥的两侧分别设置有一个行走机构，行走机构上安装有探测单元、扫描单元；测桥通过两个行走机构在两个轨道上行走移动，在行走过程中通过探测单元对断面预定位标记进行探测实现断面位置估计，通过扫描单元对断面信息标识进行扫描实现断面识别，通过控制单元实现测桥的驱动和定位。本发明解决了在大型实体模型的广泛区域进行试验参量测量时存在耗时间、耗人力、测量效率低的问题。

技术领域

本发明涉及用于实体模型试验中的自动化测量技术领域，尤其涉及一种实体模型三维自动测桥的断面定位识别系统及方法。

背景技术

在水工、河工和港工等流体模型试验，特别是大型实体模型试验中，需要对整个流域可能多达上千个测量断面进行地形、流速、泥沙浓度等多种参量的测量。目前实体模型试验中对这些参量的测量，主要是对各种独立功能测量仪器进行人工测量，手动定位后开展定点测量。

目前具体对参量的测量目标点的定位和测量，采用如下实施方法：人工依据测绘资料，测量并定位目标断面，在断面位置的左右岸布置简易支撑台，在其上搭起测量桥架，调整两岸支撑台位置和高度，保证桥架沿断面方向水平摆放。在桥架上安装测量仪器，进行断面测量。当前断面测量任完成后，再测量并定位下一断面，并在下一断面的重新布置，并将测量桥架搬移到下一断面，开始新的断面测量。该方式需要耗费大量人力，测量效率低，定位精度受人工测量主观因素的制约。有部分单位在水槽实验或小范围河工模型上搭建平直轨道，使用具有行走功能的自动测桥在轨道上行走，通过测桥轮子转过的圈数测量走过的距离，以此定位测量断面。该方式的定位精度受轮子打滑和失步的影响，且精度随行走距离累积。

发明内容

本发明通过提供一种实体模型三维自动测桥的断面定位识别系统及方法，解决了在大型实体模型的广泛区域进行试验参量测量时存在耗时间、耗人力、测量效率低的问题。

本发明提供一种实体模型三维自动测桥的断面定位识别系统，包括：轨道、测桥；两条所述轨道分别设置于实体模型的两岸；所述测桥架设于两条所述轨道上，并横跨所述实体模型的两岸；

两条所述轨道对应的位置均安装有若干的断面预定位标记、若干的断面信息标识；所述测桥上设置有控制单元，所述测桥的两侧分别设置有一个行走机构，所述行走机构上安装有探测单元、扫描单元；

所述测桥通过两个所述行走机构在两个所述轨道上行走移动；所述测桥在行走过程中通过所述探测单元对所述断面预定位标记进行探测，实现断面位置估计；所述测桥在行走过程中通过所述扫描单元对所述断面信息标识进行扫描，实现断面识别；所述测桥通过所述控制单元实现测桥的驱动和定位。

优选的，所述测桥上还设置有测量平台，所述测量平台用于搭载测量仪器；所述测量仪器用于对断面进行参数测量。

优选的，所述探测单元采用霍尔传感器，所述断面预定位标记为磁铁式断面预定位标记。

优选的，所述断面信息标识为断面二维码标识卡，所述扫描单元为二维码扫描仪。

优选的，所述断面预定位标记平置于第一支架上，所述断面信息标识安装于第二支架上；所述第一支架位于实体模型对应一侧轨道靠水道一侧，所述第二支架位于实体模型对应一侧轨道背向水道的一侧。

优选的，所述控制单元中存储有断面属性信息，所述断面属性信息包括实体模型的待测区域范围内所有的待测断面及行走辅助断面对应的断面所属信息；所述断面所属信息包括断面的所属断面号、左岸标记号、右岸标记号；

每个所述断面信息标识中均包含该断面对应的所属断面号、该断面对应的左岸标记号或右岸标记号。