1.一種追蹤波浪表面形態(tài)的模型試驗(yàn)系統(tǒng),其特征在于,包括:
造波裝置,其用于制造模擬海水沖刷海底邊坡的波浪;
圖像采集裝置,其用于實(shí)時(shí)采集模擬海水沖刷海底邊坡的波浪圖像,并傳送至波浪形態(tài)分析裝置;
所述波浪形態(tài)分析裝置,用于對接收到的波浪圖像進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控及波浪表面形態(tài)和參數(shù)的分析,從而實(shí)現(xiàn)對造波裝置及整個(gè)模型試驗(yàn)系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性進(jìn)行評價(jià);
所述造波裝置,包括:
試驗(yàn)臺架,其按工程實(shí)際相似比進(jìn)行設(shè)計(jì),兩端為混凝土結(jié)構(gòu),中間部分采用透明玻璃鋼材料與兩端接連;
所述試驗(yàn)臺架內(nèi)按照工程實(shí)際進(jìn)行分層鋪設(shè)海底邊坡模型;試驗(yàn)臺架內(nèi)的液體采用海水原液或者按照相似模型試驗(yàn)要求進(jìn)行配比;所述試驗(yàn)臺架內(nèi)還安裝消波裝置,用于防止波浪的回?fù)魧η斑M(jìn)波浪產(chǎn)生干擾。
2.如權(quán)利要求1所述的一種追蹤波浪表面形態(tài)的模型試驗(yàn)系統(tǒng),其特征在于,所述圖像采集裝置固定于試驗(yàn)臺架的上方且位于所述消波裝置的前后兩側(cè)。
3.如權(quán)利要求1所述的一種追蹤波浪表面形態(tài)的模型試驗(yàn)系統(tǒng),其特征在于,所述圖像采集裝置通過高頻數(shù)據(jù)線將采集的圖像傳送至波浪形態(tài)分析裝置。
4.如權(quán)利要求1或3所述的一種追蹤波浪表面形態(tài)的模型試驗(yàn)系統(tǒng),其特征在于,所述波浪形態(tài)分析裝置包括圖像處理器,所述圖像處理器與顯示器相連。
5.如權(quán)利要求1所述的一種追蹤波浪表面形態(tài)的模型試驗(yàn)系統(tǒng),其特征在于,該系統(tǒng)還包括海底邊坡模型監(jiān)測裝置,其包括微處理器、壓力光纖傳感器和位移光纖傳感器,所述壓力光纖傳感器用于實(shí)時(shí)采集海底邊坡模型的應(yīng)力及壓力并傳送至微處理器,所述位移光纖傳感器用于實(shí)時(shí)采集海底邊坡模型的位移并傳送至微處理器,所述微處理器對接收的信息處理來判斷海底邊坡模型的穩(wěn)定性。
6.一種追蹤波浪表面形態(tài)的模型試驗(yàn)方法,其特征在于,包括:
步驟1:搭建模擬海水沖刷海底邊坡的波浪的造波裝置;
步驟2:利用圖像采集裝置實(shí)時(shí)采集模擬海水沖刷海底邊坡的波浪圖像;
步驟3:利用波浪形態(tài)分析裝置實(shí)時(shí)接收波浪圖像并實(shí)時(shí)監(jiān)控及波浪表面形態(tài)和參數(shù)的分析,從而實(shí)現(xiàn)對造波裝置及整個(gè)模型試驗(yàn)系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性進(jìn)行評價(jià);
所述步驟1中搭建模擬海水沖刷海底邊坡的波浪的造波裝置的具體過程為:
步驟1.1:按工程實(shí)際相似比來設(shè)計(jì)試驗(yàn)臺架,設(shè)置試驗(yàn)臺架的兩端為混凝土結(jié)構(gòu),中間部分采用透明玻璃鋼材料接連兩端;
步驟1.2:將試驗(yàn)臺架內(nèi)按照工程實(shí)際進(jìn)行分層鋪設(shè)海底邊坡模型;試驗(yàn)臺架內(nèi)填充海水原液或者按照相似模型試驗(yàn)要求進(jìn)行配比海水液體;
步驟1.3:為了防止波浪的回?fù)魧η斑M(jìn)波浪產(chǎn)生干擾,在試驗(yàn)臺架內(nèi)還安裝消波裝置。
7.如權(quán)利要求6所述的一種追蹤波浪表面形態(tài)的模型試驗(yàn)方法,其特征在于,將圖像采集裝置固定于試驗(yàn)臺架的上方且位于所述消波裝置的前后兩側(cè)。
8.如權(quán)利要求6所述的一種追蹤波浪表面形態(tài)的模型試驗(yàn)方法,其特征在于,通過高頻數(shù)據(jù)線將圖像采集裝置實(shí)時(shí)采集的圖像傳送至波浪形態(tài)分析裝置。
9.如權(quán)利要求6或8所述的一種追蹤波浪表面形態(tài)的模型試驗(yàn)方法,其特征在于,所述波浪形態(tài)分析裝置包括圖像處理器,所述圖像處理器與顯示器相連。
10.如權(quán)利要求6所述的一種追蹤波浪表面形態(tài)的模型試驗(yàn)方法,其特征在于,該方法還包括實(shí)時(shí)監(jiān)測海底邊坡模型的穩(wěn)定性,其具體過程為:
利用壓力光纖傳感器用于實(shí)時(shí)采集海底邊坡模型的應(yīng)力及壓力;
利用位移光纖傳感器用于實(shí)時(shí)采集海底邊坡模型的位移;
微處理器實(shí)時(shí)接收壓力光纖傳感器及位移光纖傳感器傳送來的信息并進(jìn)行處理,最終判斷海底邊坡模型的穩(wěn)定性。