水工模型安装装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种水工模型安装装置及方法，该方法包括：在安装区域边界的不同方向上设置投影支架；在每个投影支架上固定投影仪，对投影仪的投影视图进行校核；在PC端创建安装区域内包含待安装水工模型本身的前视图、后视图、左视图、右视图和顶视图，并传输至投影仪，利用待安装水工模型的整体视图对安装后的模型进行校核。本申请提供的上述方案，整体基于投影技术，在模型安装中避免了传统的卷尺、垂球、水准尺等工具的组合使用，极大地减小了操作人员的主观操作影响、在安装时因反复调整而导致的偏差，以及分段安装时产生的累积偏差，可实现精准、快速的安装，有效解决了传统的水工模型安装效率低、误差大、费时费力的问题。费时费力的问题。费时费力的问题。

【技术实现步骤摘要】
水工模型安装装置及方法


[0001]本专利技术涉及水工建筑物模型安装
，特别是涉及一种水工模型安装装置及方法。

技术介绍

[0002]为了研究水工建筑物各种水力学问题，预演工程可能遭遇的或可能出现的运行工况，通常需要开展水工模型试验，即在按比例缩小的模型中开展不同情景下的试验研究。
[0003]由于水工模型试验是在较为成熟的相似理论的基础上开展的，其试验结果能够较好地反映工程中的实际情况，达到论证及优化工程设计的目的。然而由于水工模型是根据相似准则，按严格计算的几何比尺系数缩小的，在模型安装中，微小的偏差往往在实际工程中就会放大数十倍甚至上百倍，因此确保模型的安装精度是有效开展水工模型试验的前提条件。
[0004]目前，传统水工模型安装的一般方法和步骤是：
[0005](a)首先根据预先计算的模型范围，确定安装基线，利用墨斗等工具在地面上标出基准点和坐标轴；
[0006](b)通常水工模型的规模和尺寸较大，需要分部、分段制作和安装，一般会根据模型实际情况，在模型各部分上选取安装控制点，计算出其相对基准坐标轴的坐标位置(包括平面位置与相对高程)；
[0007](c)根据地面已有的基准坐标轴和计算的坐标位置，利用卷尺、钢尺等工具，测量并在地面标记出各控制点对应的平面位置；
[0008](d)根据选定的起点开始安装模型，每部分安装时，一般是人工利用垂球等工具辅助观察，使模型上的控制点与地面控制点标记相重合，确保模型平面位置准确后，对模型进行初固定；
[0009](e)随后利用水准仪和水准尺等工具，调整模型高度，确保模型各控制点相对高程准确后，对该部分模型进行加固；
[0010](f)按照预先设计的安装顺序，在上一级模型安装完毕后，按相同步骤安装下一级模型，直至模型安装完毕；
[0011](g)再次利用水准仪、水准尺、垂球等工具对模型进行校核，由于模型的整体组装初步完成，安装时选定的部分控制点常常处于整体模型内部，因此再次校核模型内各控制点常无法实现，此时实践中常采取测量首级和末级模型控制点间的相对距离、相对高程，与设计计算值进行对比。如吻合则安装完成，不吻合则需考虑进一步分段校核，寻找错误并考虑重新安装模型。
[0012]从上述安装方法中可以看出，传统水工模型安装是较为繁琐的。为了满足精度需求，通常采用卷尺、垂球、水准仪等测量工具反复测量，不但费时费力、效率低下，且对于结构复杂、规模较大的水工模型而言，安装精度难以保证。具体而言，一方面，传统的卷尺、垂球、水准尺等工具在组合使用过程中，受操作人员的主观操作影响较大，精度有限；同时，安
装过程中不同的量测工具难以同时使用，导致每部分模型的水平位置和相对高程难以同时校准、固定，在反复调整的过程中容易再次导致偏差。另一方面，大规模的水工模型分段安装也容易导致安装偏差的累积，通过校核首尾控制点位置并不能确保模型内部的安装精度。

技术实现思路

[0013]基于此，有必要针对现有的水工模型安装误差大的问题，提供一种水工模型安装装置及方法。
[0014]本专利技术提供了一种水工模型安装方法，该方法包括：
[0015]根据待安装水工模型的尺寸，在安装区域边界的不同方向上设置投影支架；
[0016]在每个投影支架上固定投影仪，并记录各投影仪投影镜头的空间位置；
[0017]对投影仪的投影视图进行校核；
[0018]在PC端创建安装区域内包含待安装水工模型本身的前视图、后视图、左视图、右视图和顶视图，并传输至投影仪；
[0019]打开对应的投影仪，将待安装水工模型的视图投影到安装区域上，然后将对应的待安装水工模型按照视图投影安装到安装区域上，同时确保待安装水工模型与对应的投影轮廓完全重合；
[0020]利用待安装水工模型的整体视图对安装后的模型进行校核。
[0021]在其中一个实施例中，所述根据待安装水工模型的尺寸，包括：根据待安装水工模型的尺寸确定安装区域的尺寸，所述安装区域尺寸大于所述待安装水工模型尺寸。
[0022]在其中一个实施例中，所述对投影仪的投影视图进行校核，包括：选用标准体为50cm的正六面体标准件，其表面附有刻度，并能够清晰承接投影影像；
[0023]将六面体标准件置于安装区域内预先选定的不同空间位置，开启对应的投影仪，当投影仪上的平面投影与标准件轮廓未完全重合，则对投影仪进行修正。
[0024]在其中一个实施例中，所述对投影仪进行修正，包括：调节投影仪投影镜头焦距，和/或调节投影仪的安装角度。
[0025]在其中一个实施例中，在传输至投影仪之后，该方法还包括：在待安装水工模型表面设置投影膜，所述投影膜上设置有模型轮廓识别线。
[0026]在其中一个实施例中，所述确保待安装水工模型与对应的投影轮廓完全重合，包括：
[0027]确保每部分待安装水工模型在安装过程中，至少有两个非对称视角视图能够投影到待安装水工模型上。
[0028]在其中一个实施例中，所述利用待安装水工模型的整体视图对安装后的模型进行校核，包括：
[0029]依次开启前、后、左、右、顶视图的投影仪，关闭其他投影仪，观察对应视图是否与安装后的模型重合，若重合则对安装后的模型进行固定。
[0030]本专利技术还提供了一种水工模型安装装置，包括：
[0031]安装底座；
[0032]投影支架，所述安装底座的四周不同方位均设置有所述投影支架；
[0033]投影仪，每个所述投影支架上均设置有投影仪；
[0034]PC端，所述PC端与所述投影仪电连接。
[0035]在其中一个实施例中，还包括设置在待安装水工模型上的投影膜，所述投影膜上设有模型轮廓识别线。
[0036]在其中一个实施例中，还包括蓄电池，所述投影仪和所述PC端分别与所述蓄电池电连接。
[0037]本专利技术的有益效果包括：
[0038]本专利技术提供的水工模型安装方法基于投影技术，在模型安装中避免了传统的卷尺、垂球、水准尺等工具的组合使用，极大地减小了操作人员的主观操作影响、在安装时因反复调整而导致的偏差，以及分段安装时产生的累积偏差，可实现精准、快速的安装，有效解决了传统的水工模型安装效率低、误差大、费时费力的问题。
附图说明
[0039]图1为本专利技术一实施例提供的水工模型安装方法流程示意图；
[0040]图2为本专利技术一实施例提供的水工模型安装装置示意图；
[0041]图3为图2的俯视图；
[0042]图4为本专利技术一实施例提供的投影膜示意图。
具体实施方式
[0043]为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本专利技术的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本专利技术。但是本专利技术能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本专利技术内涵的情况下做类似改进，因此本专利技术不受下面公开的具体本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种水工模型安装方法，其特征在于，该方法包括：根据待安装水工模型的尺寸，在安装区域边界的不同方向上设置投影支架；在每个投影支架上固定投影仪，并记录各投影仪投影镜头的空间位置；对投影仪的投影视图进行校核；在PC端创建安装区域内包含待安装水工模型本身的前视图、后视图、左视图、右视图和顶视图，并传输至投影仪；打开对应的投影仪，将待安装水工模型的视图投影到安装区域上，然后将对应的待安装水工模型按照视图投影安装到安装区域上，同时确保待安装水工模型与对应的投影轮廓完全重合；利用待安装水工模型的整体视图对安装后的模型进行校核。2.根据权利要求1所述的水工模型安装方法，其特征在于，所述根据待安装水工模型的尺寸，包括：根据待安装水工模型的尺寸确定安装区域的尺寸，所述安装区域尺寸大于所述待安装水工模型尺寸。3.根据权利要求1所述的水工模型安装方法，其特征在于，所述对投影仪的投影视图进行校核，包括：选用标准体为50cm的正六面体标准件，其表面附有刻度，并能够清晰承接投影影像；将六面体标准件置于安装区域内预先选定的不同空间位置，开启对应的投影仪，当投影仪上的平面投影与标准件轮廓未完全重合，则对投影仪进行修正。4.根据权利要求3所述的水工模型安装方法，其特征在于，所述对投影仪进行修正，包括：调节投影...

【专利技术属性】
技术研发人员：任炜辰，丁升，李建秋，高彦明，张文远，王志刚，高建标，张宏伟，张东，章晋雄，吴一红，
申请(专利权)人：中国水利水电科学研究院，
类型：发明
国别省市：