基于數(shù)據(jù)驅動和仿真技術的工程機械虛擬監(jiān)控及預警系統(tǒng)的研究
發(fā)布時間:2020-04-30 02:30
【摘要】: 隨著自動化技術的發(fā)展,人們對遠程監(jiān)控和管理系統(tǒng)的要求越來越高。本文以塔機為具體的研究對象,針對傳統(tǒng)塔機群信息監(jiān)控及碰撞預警系統(tǒng)的不足,結合國家863項目(2007AA04Z419)“大型塔式起重機安全狀態(tài)實時監(jiān)控及預警關鍵技術研究”,基于數(shù)據(jù)驅動和仿真技術開發(fā)塔式起重機遠程虛擬監(jiān)控及碰撞預警系統(tǒng)。建立塔機運動模型并確定關鍵運動參數(shù),通過現(xiàn)場傳感信息驅動塔機動作,實現(xiàn)了一個三維、具有高度逼真性、實時性、交互性的塔機實時監(jiān)控系統(tǒng)。在此基礎上,利用多層數(shù)據(jù)模型對塔機和現(xiàn)場元素進行多級簡化,通過快速篩選調度算法,對現(xiàn)場的監(jiān)測對象進行實時碰撞檢測,實現(xiàn)對塔機碰撞事故較為準確的預警。 本文主要研究內(nèi)容包括: 1、建立起完善的塔機三維模型與環(huán)境模型庫。根據(jù)塔機的結構與運動特點,分析塔機各部件之間的拓撲關系,建立起塔機模型部件庫;根據(jù)虛擬場景中的環(huán)境要素特點采用相適應的建模技術完成模型建構;同時對于建模技術的幾個關鍵問題實現(xiàn)優(yōu)化。 2、實現(xiàn)塔機遠程虛擬監(jiān)控系統(tǒng)的可視化與操作性;谟嬎銠C圖形學,采用DirectX設計虛擬監(jiān)控系統(tǒng)的渲染引擎,既實現(xiàn)了逼真、準確、生動的三維圖像顯示,而且實現(xiàn)了人機交互操作。 3、對于塔機虛擬監(jiān)控系統(tǒng)的視覺呈現(xiàn)能力進行優(yōu)化。從虛擬監(jiān)控系統(tǒng)的3D裁剪、深度緩沖、快速可見性計算三方面進行優(yōu)化研究,不僅提高監(jiān)控平臺畫面呈現(xiàn)的逼真性,而且進一步增強系統(tǒng)的實時性。 4、對塔機碰撞系統(tǒng)進行研究。根據(jù)塔機碰撞檢測的特點,對塔機模型和場景內(nèi)其它物體進行建模的優(yōu)化,通過多層數(shù)據(jù)模型和快速篩選調度算法,實現(xiàn)塔機碰撞的較為準確的實時檢測,以達到預警的目的。
【圖文】:
圖 4-2 相鄰幀位置的判定.4-2 The Determination of Locations in Adja體在平面的異側,說明物體穿過了平撞,,因為平面是無邊界的,還需進一
銳角三角形的界定區(qū)域
【學位授予單位】:上海交通大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2010
【分類號】:TH213.3;TP277
本文編號:2645291
【圖文】:
圖 4-2 相鄰幀位置的判定.4-2 The Determination of Locations in Adja體在平面的異側,說明物體穿過了平撞,,因為平面是無邊界的,還需進一
銳角三角形的界定區(qū)域
【學位授予單位】:上海交通大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2010
【分類號】:TH213.3;TP277
【引證文獻】
相關碩士學位論文 前3條
1 閆佳妮;塔機群防碰撞監(jiān)測系統(tǒng)的研究[D];南京航空航天大學;2011年
2 朱曉會;基于PLC和 WinCC的塔機智能監(jiān)控管理系統(tǒng)研究[D];山東建筑大學;2012年
3 戴錚;富互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下的設備遠程監(jiān)控技術研究[D];華中科技大學;2012年
本文編號:2645291
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