一種一體化絮體三維模型仿真模擬的方法
【專利摘要】本發明屬于環境保護【技術領域】，涉及一種一體化絮體三維模型仿真模擬的方法。該方法包括如下步驟：（1）設計將位移傳感器2與光電跟蹤儀3相連，作為實時跟蹤混凝絮體的監測系統；（2）在混凝反應器1中向原水中投加混凝劑，利用設計的監測系統采集絮體圖像信息；（3）將采集的圖像信息，分別傳輸到兩臺計算機上，仿真計算機4完成實時仿真圖像的生成；將仿真計算機內生成的仿真視頻傳至數據采集處理計算機5，完成圖像與數據的實時存儲、數據記錄。通過上述的一體化絮體三維模型仿真模擬的方法可對混凝絮體實現三維同步可視化仿真模擬，為定量描述絮凝體的形態和結構及其仿真模擬提供技術支持，從而實現在混凝過程中對混凝效果的實時控制。
【專利說明】一種一體化絮體三維模型仿真模擬的方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種一體化絮體三維模型仿真模擬的方法，該方法是一種以絮體二維 模型為基礎，以OpenGL技術為手段，利用光電跟蹤儀，對混凝絮體實現三維同步可視化仿 真模擬，從而實現在混凝過程中對混凝效果的實時控制。
【背景技術】
[0002] 研究絮體在絮凝過程中的特性，用來探討絮凝過程中絮體的粘結方式，以及決定 最終平衡狀態下絮體尺寸和形態的因素，可為混凝階段流程設計提供依據，對于控制絮凝 過程中各種影響因素具有重要意義。三維絮體模型能夠拓展絮凝體模型的研究，為定量描 述絮凝體的形態和結構及其仿真模擬提供技術支持。
【發明內容】
[0003] 為了彌補傳統絮體模型在準確反映混凝效果方面的不足，本發明提供了一種能實 現可視化混凝絮體仿真模擬的新方法。
[0004] -種一體化絮體三維模型仿真模擬的方法，包括如下步驟：（1)設計將位移傳感 器2與光電跟蹤儀3相連，作為實時跟蹤混凝絮體的監測系統；（2)在混凝反應器1中向原 水中投加混凝劑，經過混凝攪拌及靜沉階段，在此過程中利用設計的監測系統采集絮體圖 像信息；（3)將采集的圖像信息，分別傳輸到兩臺計算機上，仿真計算機4安裝視頻仿真軟 件，完成實時仿真圖像的生成；數據采集處理計算機5安裝存儲與記錄軟件，將仿真計算機 4內生成的仿真視頻傳輸至數據采集處理計算機5組成數據采集與處理單元，完成圖像與 數據的實時存儲、數據記錄。
[0005] 所述的位移傳感器為超聲波式位移傳感器，屬于非接觸式測量，并可進行連續探 測，由于不用進行接觸，可避免腐蝕性液體對設備的損壞，同時便于遠距離控制，在本系統 中用作邊緣位置傳感器。
[0006] 所述的光電跟蹤儀為基于FPGA跟蹤伺服器的光電跟蹤儀，具有高精度、高集成度 的優點，提高了實時絮體圖像采集的敏感性，較之一般的圖像采集設備有很強的優越性。
[0007] 所述的仿真計算機為NT工作站，具備優越的仿真性能，進行仿真運行的同時，能 夠同步自檢，及時發現問題進行修改，具有價格低廉、配置靈活、使用方便、維護成本低等優 勢。
[0008] 所述的數據采集處理計算機采用移動工作站，具備全面的OpenGL接口支持，提供 高性能的軟件編輯及信息傳輸功能，可滿足要求苛刻的工作環境的需求。
[0009] 通過上述的實時跟蹤混凝絮體監測系統的開發可為絮體圖像的采集、分析提供有 力保障，并能夠提高所建立模型的仿真度。對絮體分形維數的測定，分析絮體結構的變化趨 勢，模擬絮體動態特征變化規律，實現絮體生長的可視化提供技術支持。
[0010] 本發明涉及一種一體化絮體三維模型仿真模擬的方法研發，該模擬方法優化了傳 統絮體模型模擬技術，實現了絮體圖像采集、模擬的同步完成。同時，用位移傳感器和光電 跟蹤儀代替了傳統的圖像采集所用的設備，不僅保證了絮體圖像采集的質量，而且可實現 多種類型、多種效果的模擬目標管理，靜態目標與背景融合，動態目標三維效果與真實背景 的融合等功能。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0011] 附圖為本發明一種一體化絮體三維模型仿真模擬系統流程示意圖，結合本圖做進 一步的說明。
[0012] 圖中：1混凝反應器，2位移傳感器，3光電跟蹤儀，4仿真計算機，5數據采集處理 計算機。
【具體實施方式】
[0013] 附圖為本發明的一種具體實施例，該實施例包括位移傳感器2,位移傳感器2與光 電跟蹤儀3相連，作為實時跟蹤混凝絮體的監測系統進行混凝反應器1中絮體的運動情況 探測，將采集到的絮體運動信號分別發送至仿真計算機4和數據采集處理計算機5,完成絮 體三維模型的仿真模擬。
[0014] 采用上述一體化絮體三維模型仿真模擬系統的仿真方法包括如下步驟：（1)將位 移傳感器與光電跟蹤儀相連，作為實時跟蹤混凝絮體的監測系統；（2)在混凝反應器中向 原水中投加混凝劑，經過混凝攪拌及靜沉階段，在此過程中利用監測系統采集絮體圖像信 息；（3)將采集的圖像信息，分別傳輸到仿真計算機和數據采集處理計算機上，仿真計算機 完成實時仿真圖像的生成；將仿真計算機內生成的仿真視頻傳輸至數據采集處理計算機， 完成圖像與數據的實時存儲、數據記錄。
【權利要求】
1. 一種一體化絮體三維模型仿真模擬的方法，其特征在于，包括以下步驟：（1)設計將 位移傳感器2與光電跟蹤儀3相連，作為實時跟蹤混凝絮體的監測系統；（2)在混凝反應器 1中向原水中投加混凝劑，經過混凝攪拌階段及靜沉階段，在此過程中利用設計的監測系統 采集絮體圖像信息；（3)將采集的圖像信息，分別傳輸到兩臺計算機上，仿真計算機4安裝 視頻仿真軟件，完成實時仿真圖像的生成；數據采集處理計算機5安裝存儲與記錄軟件，將 仿真計算機4內生成的仿真視頻傳輸至數據采集處理計算機5組成數據采集與處理單元， 完成圖像與數據的實時存儲、數據記錄。
【文檔編號】G01N21/85GK104122262SQ201310148519
【公開日】2014年10月29日 申請日期:2013年4月26日 優先權日:2013年4月26日
【發明者】于衍真, 譚娟, 范麗莎, 王娟婷, 周玉興, 李妙婉 申請人:濟南大學
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