本實用新型涉及管道工程設(shè)計平臺技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種基于虛擬現(xiàn)實技術(shù)的管道工程設(shè)計平臺。

背景技術(shù)：

虛擬現(xiàn)實是近年來發(fā)展迅速的一種基于電腦模擬的技術(shù)，它在人工智能和計算機(jī)圖形學(xué)技術(shù)甚至電腦游戲等多個領(lǐng)域都有著廣泛應(yīng)用。它可以通過計算機(jī)相關(guān)技術(shù)生成逼真的三維圖像，使人作為參與者通過適當(dāng)裝置，自然地對虛擬的世界進(jìn)行體驗和交互作用。近年來虛擬現(xiàn)實與計算機(jī)仿真的結(jié)合推動了仿真結(jié)果三維可視化的進(jìn)步，虛擬現(xiàn)實可視化技術(shù)為仿真結(jié)果展示提供了一個新途徑。流體可視化作為虛擬現(xiàn)實可視化的一個重要組成部分，近年來一直是一個熱點(diǎn)的研究方向。而流體可視化在管道流體可視化中的應(yīng)用也越來越受到重視。在傳統(tǒng)的管道流體可視化系統(tǒng)設(shè)計中，很多情況下都采用二維圖像來表示三維結(jié)果，隨著硬件的發(fā)展和計算機(jī)仿真技術(shù)的提高，對管道流體可視化的要求也是越來越高，管道流體的三維可視化技術(shù)的研究已經(jīng)成為新的研究熱點(diǎn)，管道流體模擬越來越受到人們重視的原因有以下幾方面：(1)管道流體可視化應(yīng)用的普遍性管道流體問題在自然界和工程應(yīng)用中到處可見；(2)流體與管道的交互由于流體運(yùn)動的隨意性，流體與管道的交互問題一直以來都是人們的研究熱點(diǎn)；(3)流體模擬的發(fā)展流體模擬在近年得到了長足的發(fā)展，各種研究方法也是層出不窮。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對以上問題，本實用新型提供了一種基于虛擬現(xiàn)實技術(shù)的管道工程設(shè)計平臺，采用設(shè)備工程3D數(shù)字化模型對設(shè)備結(jié)構(gòu)和物理特征進(jìn)行表達(dá)，嚴(yán)格地描述了設(shè)備物理結(jié)構(gòu)及屬性，利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)，實現(xiàn)不打開實際設(shè)備的前提下了解設(shè)備的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、監(jiān)視設(shè)備內(nèi)部的運(yùn)行過程等功能，可以有效解決背景技術(shù)中的問題。

為實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供如下技術(shù)方案：一種基于虛擬現(xiàn)實技術(shù)的管道工程設(shè)計平臺，包括管道工程設(shè)計平臺和控制面板，所述控制面板的輸出端連接有液晶顯示屏和控制按鈕，所述管道工程設(shè)計平臺包括接收機(jī)，所述接收機(jī)的輸出端連接有無線控制設(shè)備，所述無線控制設(shè)備通過經(jīng)緯儀跟蹤控制系統(tǒng)與經(jīng)緯儀執(zhí)行機(jī)構(gòu)相連接，所述經(jīng)緯儀跟蹤控制系統(tǒng)內(nèi)安裝有集成電路板，所述集成電路板上焊接有多級檢測電路，所述集成電路板的輸出端連接有射頻檢測器，所述射頻檢測器的輸出端連接有信號調(diào)理電路，所述信號調(diào)理電路的輸出端連接有手柄控制器和紅外傳感器；所述控制面板內(nèi)安裝有數(shù)字信號處理器和ARM控制器，所述數(shù)字信號處理器的通信數(shù)據(jù)端口與ARM控制器相連接，所述ARM控制器還連接有時鐘控制模塊，且時鐘控制模塊通過異步檢測器與收發(fā)終端相連接，所述ARM控制器的輸入端還連接有數(shù)據(jù)存儲器、無線數(shù)據(jù)收發(fā)器和串口通信模塊。

作為本實用新型一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述串口通信模塊的輸出端通過導(dǎo)航控制系統(tǒng)與移動終端相連接。

作為本實用新型一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述管道工程設(shè)計平臺的輸入端還連接有多媒體控制器，且多媒體控制器的輸出端與數(shù)據(jù)庫相連接。

作為本實用新型一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述經(jīng)緯儀執(zhí)行機(jī)構(gòu)的輸出端與光學(xué)系統(tǒng)相連接，所述光學(xué)系統(tǒng)通過數(shù)據(jù)采集卡與圖像處理器相連接。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的有益效果是：該基于虛擬現(xiàn)實技術(shù)的管道工程設(shè)計平臺，采用設(shè)備工程3D數(shù)字化模型對設(shè)備結(jié)構(gòu)和物理特征進(jìn)行表達(dá)，嚴(yán)格地描述了設(shè)備物理結(jié)構(gòu)及屬性，利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)，實現(xiàn)不打開實際設(shè)備的前提下了解設(shè)備的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、監(jiān)視設(shè)備內(nèi)部的運(yùn)行過程等功能，利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)，可以創(chuàng)造一種“如臨現(xiàn)場”的故障檢測環(huán)境。將設(shè)備性能指標(biāo)及對應(yīng)故障模式在虛擬環(huán)境下用多媒體動畫進(jìn)行表達(dá)，在這種環(huán)境下，可以直觀、形象的查看性能指標(biāo)及其故障模式信息：當(dāng)性能指標(biāo)下降，即說明設(shè)備性能出現(xiàn)了下降，對性能指標(biāo)下降進(jìn)行虛擬描述有助于用戶掌握設(shè)備性能變化情況，提前檢測故障發(fā)展趨勢，便于做出故障應(yīng)對措施；當(dāng)檢測到設(shè)備性能指標(biāo)(下降到)已無法完成相應(yīng)任務(wù)時，即說明設(shè)備出現(xiàn)了功能故障，對設(shè)備功能故障進(jìn)行虛擬現(xiàn)實的表達(dá)，有助于用戶了解故障現(xiàn)象，開展故障檢測，掌握設(shè)備故障情況，便于用戶分析故障原因。

附圖說明

圖1為本實用新型結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實用新型電路結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：1-管道工程設(shè)計平臺；2-控制面板；3-液晶顯示屏；4-控制按鈕；5-接收機(jī)；6-無線控制設(shè)備；7-經(jīng)緯儀跟蹤控制系統(tǒng)；8-集成電路板；9-紅外傳感器；10-射頻檢測器；11-信號調(diào)理電路；12-手柄控制器；13-數(shù)字信號處理器；14-ARM控制器；15-數(shù)據(jù)存儲器；16-無線數(shù)據(jù)收發(fā)器；17-串口通信模塊；18-經(jīng)緯儀執(zhí)行機(jī)構(gòu)；19-時鐘控制模塊；20-異步檢測器；21-收發(fā)終端；22-導(dǎo)航控制系統(tǒng)；23-移動終端；24-多媒體控制器；25-數(shù)據(jù)庫；26-光學(xué)系統(tǒng)；27-數(shù)據(jù)采集卡；28-圖像處理器。

具體實施方式

下面將結(jié)合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本實用新型中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護(hù)的范圍。

實施例：

請參閱圖1和圖2，本實用新型提供一種技術(shù)方案：一種基于虛擬現(xiàn)實技術(shù)的管道工程設(shè)計平臺，包括管道工程設(shè)計平臺1和控制面板2，所述控制面板2的輸出端連接有液晶顯示屏3和控制按鈕4，所述管道工程設(shè)計平臺1的輸入端還連接有多媒體控制器24，且多媒體控制器24的輸出端與數(shù)據(jù)庫25相連接，且管道工程設(shè)計平臺1還包括接收機(jī)5，所述接收機(jī)5的輸出端連接有無線控制設(shè)備6，所述無線控制設(shè)備6通過經(jīng)緯儀跟蹤控制系統(tǒng)7與經(jīng)緯儀執(zhí)行機(jī)構(gòu)18相連接，所述經(jīng)緯儀執(zhí)行機(jī)構(gòu)18的輸出端與光學(xué)系統(tǒng)26相連接，所述光學(xué)系統(tǒng)26通過數(shù)據(jù)采集卡27與圖像處理器28相連接，所述經(jīng)緯儀跟蹤控制系統(tǒng)7內(nèi)安裝有集成電路板8，所述集成電路板8上焊接有多級檢測電路，所述集成電路板8的輸出端連接有射頻檢測器10，所述射頻檢測器10的輸出端連接有信號調(diào)理電路11，所述信號調(diào)理電路11的輸出端連接有手柄控制器12和紅外傳感器9；所述控制面板2內(nèi)安裝有數(shù)字信號處理器13和ARM控制器14，所述數(shù)字信號處理器13的通信數(shù)據(jù)端口與ARM控制器14相連接，所述ARM控制器14還連接有時鐘控制模塊19，且時鐘控制模塊19通過異步檢測器20與收發(fā)終端21相連接，所述ARM控制器14的輸入端還連接有數(shù)據(jù)存儲器15、無線數(shù)據(jù)收發(fā)器16和串口通信模塊17，所述串口通信模塊17的輸出端通過導(dǎo)航控制系統(tǒng)22與移動終端23相連接。

本實用新型的數(shù)字信號處理器采用A87650K系列的處理器，所述ARM控制器采用ARM9的應(yīng)用處理器，提高了虛擬處理的速度，使得虛擬平臺的運(yùn)行更加穩(wěn)定，并且使用鎖相環(huán)實現(xiàn)時鐘控制模塊的時鐘同步，并且使用異步檢測器20檢測同異步信號，使得頻率的控制更加穩(wěn)定。

本實用新型的工作原理：該基于虛擬現(xiàn)實技術(shù)的管道工程設(shè)計平臺，采用設(shè)備工程3D數(shù)字化模型對設(shè)備結(jié)構(gòu)和物理特征進(jìn)行表達(dá)，嚴(yán)格地描述了設(shè)備物理結(jié)構(gòu)及屬性，利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)，實現(xiàn)不打開實際設(shè)備的前提下了解設(shè)備的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、監(jiān)視設(shè)備內(nèi)部的運(yùn)行過程等功能，利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)，可以創(chuàng)造一種“如臨現(xiàn)場”的故障檢測環(huán)境。將設(shè)備性能指標(biāo)及對應(yīng)故障模式在虛擬環(huán)境下用多媒體動畫進(jìn)行表達(dá)，在這種環(huán)境下，可以直觀、形象的查看性能指標(biāo)及其故障模式信息：當(dāng)性能指標(biāo)下降，即說明設(shè)備性能出現(xiàn)了下降，對性能指標(biāo)下降進(jìn)行虛擬描述有助于用戶掌握設(shè)備性能變化情況，提前檢測故障發(fā)展趨勢，便于做出故障應(yīng)對措施；當(dāng)檢測到設(shè)備性能指標(biāo)(下降到)已無法完成相應(yīng)任務(wù)時，即說明設(shè)備出現(xiàn)了功能故障，對設(shè)備功能故障進(jìn)行虛擬現(xiàn)實的表達(dá)，有助于用戶了解故障現(xiàn)象，開展故障檢測，掌握設(shè)備故障情況，便于用戶分析故障原因。

以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。