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三維可視化橋梁遠程健康監測系統的設計與實現

時間:2010-05-23 21:48來源: 作者:謝全寧   點擊:
橋梁監測 HOOPS 曲線分析 數據庫
  【摘要】: 20世紀橋梁工程領域的成就不僅體現在預應力技術的發展和大跨度索支承橋梁的建造以及對超大跨度橋梁的探索,而且反映于人們對橋梁結構實施智能控制和智能監測的設想與努力。隨著人們對大型重要橋梁安全性、耐久性與正常使用功能的日漸關注,橋梁健康監測的研究與監測系統的開發應運而生。 本課題的來源為重慶市菜園壩長江大橋安全監測系統,研究的目的是實現該系統的實時監測與安全分析結果顯示的三維可視化。相關的數據及算法由重慶大學光電學院、重慶大學土木工程學院提供。 本文研究了基于三維可視化模型的橋梁實時安全監測系統的實現。根據功能需求,將系統劃分為三維圖形引擎,二維圖形引擎,數據庫接口等幾大模塊。按照現代軟件工程的思想,設計出一套完整的系統架構,使以上模塊以高內聚,低耦合的方式相互協調的工作。 本系統以現代軟件工程的系統研發方法為基礎,以各類設計模式為骨架,在MFC平臺上綜合運用三維模型造型與渲染技術及GDI+、SQL數據庫技術,是計算機軟件技術與監測系統相結合的巨大進步。同時,該系統研制的成功,經試用證明很大程度地提高了橋梁監測系統的效率,對預知橋梁安全隱患、保障橋梁安全運營起到了非常重要的作用,促進了橋梁監測技術的發展。 【關鍵詞】:橋梁監測 HOOPS 曲線分析 數據庫
【學位授予單位】:重慶大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2007
【分類號】:TP274
【DOI】:CNKI:CDMD:2.2008.043245
【目錄】:
  • 摘要3-4
  • ABSTRACT4-8
  • 1 緒論8-12
  • 1.1 橋梁監測系統簡介8
  • 1.2 橋梁監測系統發展現狀8-9
  • 1.3 橋梁健康監測的重要性9-10
  • 1.4 橋梁健康監測的意義10
  • 1.5 本課題研究意義10-11
  • 1.5.1 學術意義10-11
  • 1.5.2 使用意義11
  • 1.6 主要工作11-12
  • 2 相關技術介紹12-17
  • 2.1 HOOPS12-13
  • 2.1.1 HOOPS/3dAF12-13
  • 2.1.2 HOOPS/MVO13
  • 2.2 ACIS13-14
  • 2.3 GDI+14-15
  • 2.3.1 編程模式的改變15
  • 2.3.2 GDI+與基數樣條15
  • 2.4 ODBC15-17
  • 3 系統架構設計17-23
  • 3.1 系統功能劃分17-18
  • 3.2 系統層次結構18
  • 3.3 中介者模式18-21
  • 3.4 系統實現21-23
  • 4 3D 圖形引擎設計23-41
  • 4.1 HOOPS 與MFC23-26
  • 4.1.1 MFC 的文檔-視圖體系結構23-24
  • 4.1.2 MFC 與HOOPS 的結合24
  • 4.1.3 HOOPS/MVO24-26
  • 4.2 SAT 文件與HSF 文件26-28
  • 4.2.1 SAT 文件26-27
  • 4.2.2 HSF 文件27-28
  • 4.3 橋梁幾何模型的創建,轉換和加載28-31
  • 4.3.1 模型文件的創建28-29
  • 4.3.2 模型文件轉換29-30
  • 4.3.3 模型文件加載30-31
  • 4.4 橋梁幾何模型的顯示31-36
  • 4.4.1 Camera 的工作原理32-33
  • 4.4.2 視圖控制的實現33-36
  • 4.5 橋梁幾何模型的變形分析36-41
  • 4.5.1 全橋位移變形分析36-39
  • 4.5.2 應變對比圖形分析39-41
  • 5 2D 圖形設計與數據分析41-54
  • 5.1 應用GDI+繪制基數樣條曲線41
  • 5.2 2D 曲線的設計方案41-44
  • 5.2.1 以單態類(SINGLETON)統一管理圖形繪制信息41-44
  • 5.2.2 以多態方式實現曲線智能繪制44
  • 5.3 歷史監測數據曲線分析44-52
  • 5.3.1 用戶需求45-47
  • 5.3.2 以時間作為X 軸實現數據點的不等距描繪47-48
  • 5.3.3 歷史曲線顯示在X 方向的框選縮放48-49
  • 5.3.4 曲線在當前縮放比例下的左右滾動49-50
  • 5.3.5 不同種類的多條曲線同時繪制及相關問題解決50
  • 5.3.6 在曲線顯示區獲取監測信息50-51
  • 5.3.7 曲線的特征值計算51-52
  • 5.4 實時監測數據采集與顯示52-54
  • 6 數據庫接口設計與數據庫管理54-61
  • 6.1 數據讀寫接口封裝的設計與實現54-56
  • 6.1.1 外觀模式(FACADE)54-55
  • 6.1.2 以外觀模式封裝數庫據讀寫接口55-56
  • 6.2 數據庫備份與還原56-61
  • 6.2.1 用戶需求56-57
  • 6.2.2 手動備份57-58
  • 6.2.3 自動備份58
  • 6.2.4 數據恢復58-61
  • 7 總結與展望61-63
  • 7.1 論文工作總結61
  • 7.2 工作展望61-63
  • 致謝63-64
  • 參考文獻64-66
  • 附錄66
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