一种基于力学驱动的基建智慧管控数值模拟沙盘系统

1.一种基于力学驱动的基建智慧管控数值模拟沙盘系统，其特征在于，该系统包括：温湿度传感器、风速传感器、位移传感器、应变片、高清摄像头、仿真计算终端、全息投影装置、并联线路，温湿度传感器、风速传感器、位移传感器和高清摄像头通过并联线路连接至仿真计算终端，仿真计算终端与全息投影装置通过导电线连接，应变片与应变调理器模块连接，应变调理器模块与数据采集仪连接，数据采集仪通过并联线路与仿真计算终端连接；若干相同的温湿度传感器设置于沙盘横向的中心线上，其中，任意两个相邻的温湿度传感器之间的距离相等，且两侧边缘处的温湿度传感器离对应侧的沙盘边缘的距离相等；将该若干温湿度传感器的测量数据的平均值作为整个沙盘的温湿度数据；将若干相同的风速传感器通过法兰安装的方式设置于沙盘的中心线上，其中，任意两个相邻的风速传感器之间的距离相等，且两侧边缘处的风速传感器离对应侧的沙盘边缘的距离相等；将该若干风速传感器的测量数据的平均值作为整个沙盘的风速数据；在每一个以沙盘实体模型的中心为圆心、半径为固定值的圆周上等距离的通过传感器支架固定安装有若干个位移传感器，将该若干位移传感器的测量数据的平均值作为该沙盘实体模型的位移数据；至少在每一个沙盘实体模型的竖直方向的部分上等距离安装有应变片，将应变片的基底与沙盘实体模型的对应位置通过粘结剂粘接在一起，以确保两者能够同时产生位移变形；所述高清摄像头通过自攻螺钉固定在抱杆的上部，抱杆的底部过螺栓结构安装于沙盘左侧外部的中间位置，高清摄像头位于沙盘左侧的上方且其视野范围完全覆盖沙盘；所述全息投影装置采用型号为JXT-1900E的正立金字塔型360度全息投影装置，其主要由正金字塔型锥体棱镜、投影仪、数据线组成；PPX3615型的投影仪设置于正金字塔型锥体棱镜的正上方，正金字塔型锥体棱镜的底部四边尺寸大小与沙盘四边边框顶面的边缘处尺寸大小对应相等，正金字塔型锥体棱镜的底部扣装在沙盘边框的顶面上；全息投影装置通过投影仪支架安装于沙盘正上方，通过调节投影仪的位置使得投影仪输出的3D影像与沙盘实体模型重合，最终实现沙盘的虚拟投影；所述仿真计算终端由高配置服务器和高清晰度显示屏组成，温湿度传感器、风速传感器、位移传感器、数据采集仪、高清摄像头通过并联线路与高配置服务器连接，高配置服务器与投影仪通过数据线连接，高配置服务器与高清晰度显示屏通过导电线连接；并联线路为多条多种类型连接线的集成，其中的每一条连接线均独立。 2.根据权利要求1所述的一种基于力学驱动的基建智慧管控数值模拟沙盘系统，其特征在于，所述高配置服务器上设置有力学仿真软件、YSV工程测试与信号分析软件V8.0及模型建立与处理软件，所述力学仿真软件为abaqus或者ansys软件，所述模型建立与处理软件为GiD软件。 3.根据权利要求1所述的一种基于力学驱动的基建智慧管控数值模拟沙盘系统，其特征在于，应变调理器模块为YSV7008的8通道应变调理器模块，数据采集仪为YSV8064的64通道24位数据采集仪，所述应变片采用9.0mm×5.6mm的型号为BF120的电阻式应变片。 4.根据权利要求1所述的一种基于力学驱动的基建智慧管控数值模拟沙盘系统，其特征在于，将三个相同的温湿度传感器安装在平行于沙盘长边的沙盘中心线上，其中两侧的两个传感器分别安装在距沙盘边缘100mm处；取3组测量数据的平均值作为整个沙盘的温湿度。 5.根据权利要求1所述的一种基于力学驱动的基建智慧管控数值模拟沙盘系统，其特征在于，所述温湿度传感器为HMP155A型温湿度传感器，由探头、温度传感器、湿度传感器、转换电路连接线组成；所述探头采用ICAP180R加热型探头，所述温度传感器采用铂电阻温度传感器，所述湿度传感器采用湿敏电容传感器，所述转换电路连接线采用UT-890A型号的USB转RS-485转换线。 6.根据权利要求1所述的一种基于力学驱动的基建智慧管控数值模拟沙盘系统，其特征在于，将三个风速传感器通过法兰安装的方式安装在平行于沙盘长边的沙盘中心线上，其中两个风速传感器分别安装在距沙盘边缘300mm处；通过螺纹法兰连接使传感器下部固定在直径为65mm的法兰盘上，并在直径为48mm的圆周上开4个直径均为5mm的安装孔，使用螺栓将其固定在沙盘上；取3个风速传感器的平均值进行分析。 7.根据权利要求1所述的一种基于力学驱动的基建智慧管控数值模拟沙盘系统，其特征在于，所述风速传感器采用NHFS45型三杯式风速传感器，所述位移传感器采用CD22型激光位移传感器，所述高清摄像头采用型号为TL-IPC642-A4的全彩夜视摄像头。 8.根据权利要求1所述的一种基于力学驱动的基建智慧管控数值模拟沙盘系统，其特征在于，在每一个以沙盘实体模型的中心为圆心、半径100mm的圆周上等距离的通过传感器支架固定安装有4个位移传感器。 9.根据权利要求1所述的一种基于力学驱动的基建智慧管控数值模拟沙盘系统，其特征在于，在每一个沙盘实体模型的竖直方向的部分上每间隔50mm安装一个应变片。 10.根据权利要求1所述的一种基于力学驱动的基建智慧管控数值模拟沙盘系统，其特征在于，正金字塔型锥体棱镜采用幻影成像膜与半透明玻璃制作，其底部四边尺寸大小与沙盘四边边框顶面的边缘处尺寸大小对应相等，其顶部四边尺寸为对应底部四边尺寸的0.194倍，高度为底部长边的0.74倍。