[发明专利]一种高坝大库水电站泄洪闸门动态监测方法

权利要求书

1.一种高坝大库水电站泄洪闸门动态监测方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、阈值设置，设置泄洪闸门三维位置坐标的偏差阈值；

S2、安装三坐标测量设备，在泄洪闸门上安装三坐标测量设备，通过三坐标测量设备获取闸门待测处的闸门监测图像，并建立xyz三维坐标系，以三坐标测量设备在地表的投影点为坐标原点建立xyz三维坐标系；

S3、实时监控，通过三坐标测量设备对泄洪闸门三维位置坐标进行实时监控，并将数据传输至三维模拟器；

S4、三维模拟，通过三维模拟器并基于三坐标测量设备监测的xyz三维坐标系数据，对泄洪闸门的实时三维位置坐标偏差进行模拟；

S5、泄洪闸门三维位置坐标偏差报警，根据上述三维模拟器对泄洪闸门未来的三维位置坐标偏差模拟演算的数据进行图标制作，形成线形图表，并根据线形图表的泄洪闸门三维位置坐标实时偏差数据与偏差阈值作比较，超过偏差阈值进行报警；

S6、泄洪闸门三维位置坐标未来偏差预警，将线形图表的数据传输至计算计算单元，计算单元通过线形图表的数据以及线形图表的趋势对泄洪闸门三维位置坐标未来的偏差数据进行演算，并将演算结果传输至三维模拟器进行模拟验证，计算出未来某一时段泄洪闸门三维位置坐标的偏差超过设定的偏差阈值，进行提前预警。

2.根据权利要求1所述的一种高坝大库水电站泄洪闸门动态监测方法，其特征在于：步骤S2所述的三坐标测量设备具体设置为激光三坐标测量仪，所述激光三坐标测量仪的具体测量步骤为：

1)输入泄洪闸门的待测点位置坐标；

2)在泄洪闸门数模上生成特征线，根据测量规范，由特征线生成测量点，最后对生成的测量点进行数据提取；

3)对所提取的测量点进行路径规划，同时对路径进行优化，使测量所耗时间最短；

4)建立激光跟踪与xyz三维坐标系的关系；

5)控制激光三坐标测量仪的测量机构运行，进行实时数据采集。

3.根据权利要求1所述的一种高坝大库水电站泄洪闸门动态监测方法，其特征在于：步骤S3中所述的三维模拟器包括视线方向确定模块，用于根据三坐标测量设备当前监测数据确定泄洪闸门监测点位置，从而确保三维模拟器模拟出的泄洪闸门与三坐标测量设备设备实时监控的泄洪闸门监测点相同；图形平面调整模块，用于将泄洪闸门2D图形所在平面调整到与三坐标测量设备激光检测头的方向垂直，进行2D图形建立，所述三维模拟器具有SIF管理功能。

4.根据权利要求1所述的一种高坝大库水电站泄洪闸门动态监测方法，其特征在于：步骤S6中的计算单元运用统计比较方法对比泄洪闸门统计指标不同时间上统计数值的比较，比较标准相减而进行的，相减的结果表明两者相差的绝对量。

5.根据权利要求1所述的一种高坝大库水电站泄洪闸门动态监测方法，其特征在于：所述三坐标测量设备通过无线通讯模块与三维模拟器进行数据对接，所述无线通讯模块包括WIFI天线、LTE天线、射频开关、频分器以及处理器，WIFI天线、LTE天线均与射频开关连接，频分器用于将LTE天线接收的信号中的WIFI信号以及LTE信号分开，并将分开后的WIFI信号以及LTE信号分别通过第一输出端口以及第二输出端口输出。

6.根据权利要求2所述的一种高坝大库水电站泄洪闸门动态监测方法，其特征在于：所述三坐标测量设备还包括三维可视成像相机，三维坐标驱动单元、多个激光传感器和微处理器，所述三维可视成像相机基于FPGA或DSP或ARM的嵌入式图像处理系统，自带线结构光三维测量算法，三维可视成像相机拍摄线结构光投射在轨道表面的光条，直接计算光条中心亚像素坐标，并根据系统标定参数，计算和输出当前光条上轨道表面三维数据。

7.根据权利要求6所述的一种高坝大库水电站泄洪闸门动态监测方法，其特征在于：所述三维可视成像相机采用折叠光路方式缩短三维成像装置长度，具体结构是：在三维可视成像相机摄像机成像光路上设置一块反射镜，在反射镜的反射光路上安装三维可视成像相机，三维可视成像相机通过反射镜对线结构光照射区域进行成像。