[发明专利]一种混凝土防渗墙实际墙体三维建模系统及方法

权利要求书

1.一种混凝土防渗墙实际墙体三维建模系统，其特征在于，包括横断面扫描仪、升降装置、信号处理装置及定位系统；横断面扫描仪放置在防渗墙槽孔内，用于扫描防渗墙槽孔断面轮廓；升降装置用于使横断面扫描仪沿防渗墙槽孔轴线移动；定位系统包括GNSS-RTK，GNSS-RTK与横断面扫描仪固接，用于对横断面扫描仪进行定位；信号处理装置，其用于同步采集横断面扫描仪的扫描数据及GNSS-RTK测量的空间位置数据，其对采集的数据进行存储、调用与处理，其包括数据传输模块、存储模块及处理器；数据传输模块用于接收来自横断面扫描仪及GNSS-RTK的数据；存储模块用于存储数据传输模块接收的数据；处理器用于调用存储模块内数据并构建混凝土防渗墙实际墙体三维模型。

2.根据权利要求1所述的混凝土防渗墙实际墙体三维建模系统，其特征在于，还包括陀螺仪，陀螺仪用于检知横断面扫描仪的航向角；信号处理装置还同步采集横断面扫描仪的航向角数据。

3.根据权利要求1所述的混凝土防渗墙实际墙体三维建模系统，其特征在于，还包括显示器；显示器用于显示混凝土防渗墙实际墙体三维模型；信号处理装置输出混凝土防渗墙实际墙体三维模型数据至显示器。

4.根据权利要求1所述的混凝土防渗墙实际墙体三维建模系统，其特征在于，升降装置包括绞车。

5.一种混凝土防渗墙实际墙体三维建模方法，其特征在于，设置横断面扫描仪、升降装置、信号处理装置及定位系统；将横断面扫描仪放置在防渗墙槽孔内，采用横断面扫描仪扫描防渗墙槽孔断面轮廓；采用升降装置使横断面扫描仪沿防渗墙槽孔轴线移动；定位系统采用GNSS-RTK，将GNSS-RTK与横断面扫描仪固接，采用GNSS-RTK对横断面扫描仪进行定位；采用信号处理装置同步采集横断面扫描仪的扫描数据及GNSS-RTK测量的空间位置数据，并对采集的数据进行存储、调用与处理，信号处理装置设置数据传输模块、存储模块及处理器；数据传输模块用于接收来自横断面扫描仪及GNSS-RTK的数据；存储模块用于存储数据传输模块接收的数据；处理器用于调用存储模块内数据并构建混凝土防渗墙实际墙体三维模型。

6.根据权利要求5所述的混凝土防渗墙实际墙体三维建模方法，其特征在于，包括如下步骤：在防渗墙段成槽后，将横断面扫描仪由升降装置放入防渗墙槽孔内，由下而上或由上而下对防渗墙槽孔进行横断面扫描，得到对应不同槽孔深度的槽孔横断面点云数据；采集GNSS-RTK测量的数据，得到扫描过程中横断面扫描仪位于防渗墙槽孔中的空间位置数据；由槽孔横断面点云数据及对应的横断面扫描仪的空间位置数据，得到各槽孔横断面的点的空间绝对坐标；基于各槽孔横断面的点的空间绝对坐标，构建防渗墙墙体三维模型。

7.根据权利要求6所述的混凝土防渗墙实际墙体三维建模方法，其特征在于，针对防渗墙两侧端头部位的较复杂曲线结构，使横断面扫描仪在两侧端头位置以等角模式进行断面扫描，得到两侧端头位置的较精细的点云数据。

8.根据权利要求7所述的混凝土防渗墙实际墙体三维建模方法，其特征在于，还设置陀螺仪，采用陀螺仪检知横断面扫描仪的航向角；信号处理装置还同步采集横断面扫描仪的航向角数据；由横断面扫描仪的空间位置数据及航向角数据，得到两侧端头位置的槽孔横断面的点的空间绝对坐标。

9.根据权利要求6所述的混凝土防渗墙实际墙体三维建模方法，其特征在于，还设置显示器；采用显示器显示混凝土防渗墙实际墙体三维模型；使信号处理装置输出混凝土防渗墙实际墙体三维模型数据至显示器。

10.根据权利要求6所述的混凝土防渗墙实际墙体三维建模方法，其特征在于，升降装置采用绞车。