本發(fā)明涉及一種基于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的水利行業(yè)展示方法。

背景技術(shù)：

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)作為未來科學(xué)發(fā)展的最前沿技術(shù)之一，隨著硬件技術(shù)的突破，沉浸式體驗(yàn)更是給人帶來了完美體驗(yàn)，讓人無法分清是虛擬還是現(xiàn)實(shí)，但是目前此項(xiàng)技術(shù)還基本只是停留在游戲，景觀制作，樣板房等效果展示行業(yè)，并沒有深入到傳統(tǒng)的民生行業(yè)當(dāng)中。

在沿海地區(qū)，臺(tái)風(fēng)肆虐，暴雨無常，對(duì)水利工程是一個(gè)極大的考驗(yàn)。水利工程作為一種耗資巨大、變量參數(shù)多、系統(tǒng)復(fù)雜的民生工程，保證系統(tǒng)及其設(shè)備的安全、可靠是必須要考慮的因素。水利任何一個(gè)環(huán)節(jié)的疏漏，都可能給人民生命安全和財(cái)產(chǎn)帶來不可估量的威脅和損失，而傳統(tǒng)的水利行業(yè)的監(jiān)測(cè)存在如下不足：

1、對(duì)于重要的水域缺乏統(tǒng)一的管理監(jiān)控，尤其是一些跨區(qū)域河流，各種監(jiān)控系統(tǒng)各自獨(dú)立，達(dá)不到有效監(jiān)控的目的。

2、部署的水文監(jiān)測(cè)設(shè)施，僅僅只能提供數(shù)據(jù)信息，發(fā)生情況時(shí)，缺乏對(duì)現(xiàn)場(chǎng)直觀的了解。雖然有視頻監(jiān)控，但是部分視頻監(jiān)控畫面模糊，監(jiān)控點(diǎn)繁多，缺乏對(duì)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境直觀反饋的連貫性展示方法。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種基于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的用戶水利行業(yè)展示方法，以克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種基于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的水利行業(yè)展示方法，按照如下步驟實(shí)現(xiàn)：

步驟S1：在一虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)中建立一水利系統(tǒng)VR模型；

步驟S2：建立所述虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)與水利系統(tǒng)監(jiān)測(cè)服務(wù)器之間的連接，并獲取所述水利系統(tǒng)監(jiān)測(cè)服務(wù)器的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)；

步驟S3：所述虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)根據(jù)所獲取的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，調(diào)用對(duì)應(yīng)的參數(shù)，在所述水利系統(tǒng)VR模型中生成與實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的真實(shí)場(chǎng)景相匹配的虛擬場(chǎng)景；

步驟S4：所述虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)根據(jù)預(yù)設(shè)告警觸發(fā)門限，當(dāng)所述實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)觸發(fā)告警，所述虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)將虛擬場(chǎng)景切換到實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的監(jiān)測(cè)地點(diǎn)，并發(fā)送請(qǐng)求給短信云服務(wù)器，由所述短信云服務(wù)器觸發(fā)送告警短信給相關(guān)負(fù)責(zé)人；

步驟S5：建立所述虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)與一水利系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)的連接，使用SQL數(shù)據(jù)庫(kù)語言執(zhí)行存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的命令，將所述水利系統(tǒng)監(jiān)測(cè)服務(wù)器的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)存入所述水利系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)中，且當(dāng)無需向所述水利系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)寫入數(shù)據(jù)或者從其讀取數(shù)據(jù)時(shí)，關(guān)閉所述虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)與所述水利系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)的連接。

在本發(fā)明一實(shí)施例中，在所述步驟S1中，還包括如下步驟：

步驟S11：根據(jù)預(yù)設(shè)城市區(qū)域位置標(biāo)高信息以及城市周邊地形地勢(shì)標(biāo)高數(shù)據(jù)信息，制作初步水利系統(tǒng)VR模型，包括但不限定于城市排水系統(tǒng)、水系分布、河流形態(tài)、水庫(kù)庫(kù)區(qū)三維模型以及大壩匣門；

步驟S12：對(duì)水利系統(tǒng)的出入流量信息進(jìn)行分析；所述出入流量信息包括但不限定于：降雨量信息、河流匯入信息、地下水位信息、水庫(kù)水位信息以及城市排水信息；

步驟S13：結(jié)合氣象預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)、出入流量信息分析結(jié)果、水利相關(guān)部門提供的相關(guān)數(shù)據(jù)以及所述初步水利系統(tǒng)VR模型提供的圖形3D結(jié)構(gòu)進(jìn)行數(shù)學(xué)建模，通過該數(shù)學(xué)建模對(duì)所述初步水利系統(tǒng)VR模型進(jìn)行修正；

步驟S14：通過所述數(shù)學(xué)建模獲取預(yù)報(bào)值E_e，并結(jié)合一實(shí)測(cè)效應(yīng)量E₀，計(jì)算R=E₀-E_e，并判斷R是否處于預(yù)設(shè)偏差范圍內(nèi)；

步驟S15：若是，則判定為性態(tài)正常，并輸出最終的水利系統(tǒng)VR模型；若否，則輸出偏差參數(shù)，反饋至所述初步水利系統(tǒng)VR模型以及所述實(shí)測(cè)效應(yīng)量E₀進(jìn)行調(diào)整，并將偏差參數(shù)反饋至所述數(shù)學(xué)建模進(jìn)行系數(shù)校定以及物理常數(shù)修正。

在本發(fā)明一實(shí)施例中，在所述虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)包括：提供計(jì)算機(jī)輔助工具類庫(kù)的公共基礎(chǔ)庫(kù)，提供虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)內(nèi)部和外部的數(shù)據(jù)交換的網(wǎng)絡(luò)模塊，用于采集外部硬件輸入設(shè)備的輸入信息且轉(zhuǎn)換為底層事件的輸入模塊，分別與所述輸入模塊以及所述網(wǎng)絡(luò)相連且根據(jù)其所提供的信息提供調(diào)度功能的腳本系統(tǒng)，提供文理渲染圖片、聲音文件以及3D模型文件的資源和文件管理系統(tǒng)，與一碰撞系統(tǒng)模塊相連且用于碰撞檢測(cè)、碰撞事件回調(diào)機(jī)制，并將實(shí)時(shí)的計(jì)算結(jié)果在一圖形渲染引擎模塊中呈現(xiàn)的物理引擎模塊，用于定義和修改粒子特性的粒子模塊，用于創(chuàng)建以及編輯地形的地形模塊，對(duì)導(dǎo)入的3D圖形文件進(jìn)行屬性定義的3D模型模塊，與所述3D模型模塊相連且對(duì)3D圖形文件中的對(duì)象動(dòng)作進(jìn)行二次處理以及將處理結(jié)果傳輸至所述圖形渲染引擎模塊的動(dòng)畫系統(tǒng)模塊，分別與所述粒子模塊、地形模塊、物理引擎模塊、3D模型模塊以及動(dòng)畫系統(tǒng)模塊相連且通過調(diào)用底層繪制平臺(tái) DirectX的API進(jìn)行圖形渲染的所述圖形渲染引擎模塊。

在本發(fā)明一實(shí)施例中，在所述腳本系統(tǒng)用于調(diào)用所述物理引擎模塊、所述粒子模塊、所述地形模塊、所述3D模型模塊、所述動(dòng)畫系統(tǒng)模塊以及所述圖形渲染模塊。

在本發(fā)明一實(shí)施例中，在所述外部硬件輸入設(shè)備包括：鼠標(biāo)、鍵盤以及VR手柄。

在本發(fā)明一實(shí)施例中，在在所述步驟S2中，還包括如下步驟：

步驟S21：所述虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)尋址到所述水利系統(tǒng)監(jiān)測(cè)服務(wù)器的預(yù)設(shè)端口號(hào)、主機(jī)或IP地址，以在所述虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)與所述水利系統(tǒng)監(jiān)測(cè)服務(wù)器之間建立TCP/UDP連接;

步驟S22：當(dāng)所述虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)發(fā)起遠(yuǎn)程過程調(diào)用時(shí)，信息調(diào)用參數(shù)通過底層的TCP/UDP網(wǎng)絡(luò)協(xié)議傳遞到所述水利系統(tǒng)監(jiān)測(cè)服務(wù)器；所述虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)將內(nèi)存中的信息調(diào)用參數(shù)的值序列化成二進(jìn)制的形式，通過尋址和傳輸將序列化的二進(jìn)制參數(shù)發(fā)送給所述水利系統(tǒng)監(jiān)測(cè)服務(wù)器；

步驟S23：所述水利系統(tǒng)監(jiān)測(cè)服務(wù)器接收到請(qǐng)求后，對(duì)二進(jìn)制參數(shù)進(jìn)行反序列化，以解碼出對(duì)應(yīng)的參數(shù)并進(jìn)行本地過程調(diào)用，得到返回值，該返回值即為實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)；

步驟S24：返回值經(jīng)過序列化后發(fā)送到所述虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)，虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)接收到后，再進(jìn)行反序列化，以解碼出實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。

在本發(fā)明一實(shí)施例中，在所述水利系統(tǒng)監(jiān)測(cè)服務(wù)器包括但不限定于：大壩水位監(jiān)測(cè)服務(wù)器、大壩震動(dòng)監(jiān)測(cè)服務(wù)器、地下水監(jiān)測(cè)服務(wù)器、防洪調(diào)度自動(dòng)化服務(wù)器、供水調(diào)度自動(dòng)化服務(wù)器以及大壩安全自動(dòng)監(jiān)控服務(wù)器。

在本發(fā)明一實(shí)施例中，在所述實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)包括但不限定于：水庫(kù)的水位值、大壩的閘門開啟度、大壩震動(dòng)檢測(cè)以及紅外檢測(cè)反饋。

在本發(fā)明一實(shí)施例中，在在所述步驟S4中，所述虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)發(fā)送請(qǐng)求給所述短信云服務(wù)器，請(qǐng)求方式是POST，編碼方式是UTF-8，請(qǐng)求包頭是：

Content-type:application/x-www-form-urlencoded，響應(yīng)格式為JSON；所述POST的數(shù)據(jù)包括：告警短信內(nèi)容以及接收人員手機(jī)號(hào)碼，且所述告警短信內(nèi)容通過UrlEncode編碼之后再發(fā)送；所述虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)對(duì)所述短信云服務(wù)器的響應(yīng)內(nèi)容進(jìn)行解析，判斷告警短信是否發(fā)送成功或失敗及失敗原因；所述響應(yīng)內(nèi)容包括：請(qǐng)求狀態(tài)碼、短信發(fā)送失敗條數(shù)、失敗列表以及短信標(biāo)識(shí)符。

相較于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明具有以下有益效果：

1、三維仿真

水利仿真就是運(yùn)用虛擬仿真技術(shù)真實(shí)再現(xiàn)水利水壩及其各部分環(huán)境，該環(huán)境具有高度的沉浸性，使進(jìn)入環(huán)境的操作人員無論從感覺上、操作上還是從行動(dòng)處理上的反饋都會(huì)表現(xiàn)的與真實(shí)水利系統(tǒng)的反應(yīng)高度一致，從而達(dá)到對(duì)環(huán)境及受訓(xùn)人員的分析、培訓(xùn)與考核。

2、事故模擬

水通過水利仿真中的工程仿真就是利用計(jì)算機(jī)技術(shù)調(diào)節(jié)各個(gè)設(shè)備和系統(tǒng)的原有數(shù)據(jù)，更改水利站運(yùn)行的外部環(huán)境，從而模擬各種事故及可能會(huì)導(dǎo)致的后果，研究人員可據(jù)此分析事故各部分之間的關(guān)系，從而找出從中間環(huán)節(jié)切斷事故惡化的方法，如模擬開閘泄洪，水位變化，下游情況，解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的利大壩事故的強(qiáng)大破壞力是無法估量以及真實(shí)實(shí)驗(yàn)無法模擬的缺陷。

3、操作培訓(xùn)

運(yùn)用三維虛擬與仿真技術(shù)模擬搭建一個(gè)與真實(shí)空間一致的操作環(huán)境，模擬出各個(gè)系統(tǒng)和設(shè)備，從而讓操作員熟悉工作環(huán)境，通曉水利運(yùn)行原理，提高業(yè)務(wù)熟練程度，加強(qiáng)其分析、判斷和處理突發(fā)事故的能力，解決員工培訓(xùn)問題。解決了現(xiàn)有技術(shù)中存在的由于水利系統(tǒng)運(yùn)行和維護(hù)中受場(chǎng)地、資金等因素的影響而不能深入、徹底對(duì)工作人員的培訓(xùn)的問題。

4、各種監(jiān)控展示界面更加統(tǒng)一直觀。

對(duì)于水利系統(tǒng)已有的各種監(jiān)控系統(tǒng)（如門禁，車牌自動(dòng)識(shí)別），只要對(duì)方提供標(biāo)準(zhǔn)的SDK、API等接口，可以對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行提取，并在VR系統(tǒng)中進(jìn)行模擬展示。這樣就不需要具備多套監(jiān)控系統(tǒng)，使得監(jiān)控界面更加統(tǒng)一。

5、VR水利展示系統(tǒng)可對(duì)傳感器送過來的各種信號(hào)進(jìn)行實(shí)時(shí)模擬。

對(duì)河流標(biāo)高，水庫(kù)水位，大壩安全的實(shí)時(shí)檢測(cè)輸入到入VR系統(tǒng)，可以真實(shí)反應(yīng)現(xiàn)實(shí)情況。通過對(duì)監(jiān)控節(jié)點(diǎn)設(shè)置異常報(bào)警條件，當(dāng)觸發(fā)告警門限時(shí)，進(jìn)行告警提示，通過后臺(tái)程序自動(dòng)切換到告警點(diǎn)的3D模型處，使告警監(jiān)控一目了然。

6、通過設(shè)置水位等預(yù)警值，當(dāng)汛情或者干旱嚴(yán)重時(shí)，根據(jù)設(shè)置的告警級(jí)別可進(jìn)行不同層次的人群短信推送服務(wù)，防止人為失誤漏報(bào)誤報(bào)，以便決策。

7、根據(jù)傳感器實(shí)時(shí)采集到的信息，結(jié)合氣象部門給出的天氣數(shù)據(jù)、水利部門的歷史數(shù)據(jù)，當(dāng)出現(xiàn)突發(fā)情況時(shí)，給出處理建議。

8、為今后水利模型的早期規(guī)劃設(shè)計(jì)提供了數(shù)據(jù)以及技術(shù)支撐。

9、此系統(tǒng)可用于水利部門的工作展示匯報(bào)，通過對(duì)相關(guān)部門的數(shù)據(jù)資源進(jìn)行整合，可提高水利系統(tǒng)內(nèi)部工作效率等。

10、通過建立水流域VR模型，以及各類水系和水利設(shè)施建設(shè)規(guī)劃、分布、防汛抗旱、庫(kù)區(qū)三維監(jiān)測(cè)、淹沒區(qū)分析、水土保持等VR展示系統(tǒng)，直觀展示雨水情、汛情、水系分布、河流形態(tài)、防洪工程、抗旱工程等。

附圖說明

圖1為本發(fā)明一實(shí)施例中通過該方法建立系統(tǒng)的應(yīng)用連接示意圖。

圖2為本發(fā)明一實(shí)施例中建立水利系統(tǒng)VR模型的流程圖。

圖3為本發(fā)明一實(shí)施例中虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的原理圖。

圖4為本發(fā)明一實(shí)施例中通過該方法建立系統(tǒng)的連接示意圖。

圖5為本發(fā)明一實(shí)施例中通過虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)進(jìn)行預(yù)警的原理圖。

圖6為本發(fā)明一實(shí)施例中虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)與遠(yuǎn)程水利無線傳感監(jiān)測(cè)設(shè)備交互的流程圖。

圖7為本發(fā)明一實(shí)施例中水利數(shù)學(xué)模型應(yīng)用示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行具體說明。

本發(fā)明提供一種基于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的用戶水利行業(yè)展示方法，按照如下步驟實(shí)現(xiàn)：

步驟S1：在一虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)中建立一水利系統(tǒng)VR模型；

步驟S2：建立虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)與水利系統(tǒng)監(jiān)測(cè)服務(wù)器之間的連接，并獲取水利系統(tǒng)監(jiān)測(cè)服務(wù)器的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)；

步驟S3：虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)根據(jù)所獲取的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，調(diào)用對(duì)應(yīng)的參數(shù)，在水利系統(tǒng)VR模型中生成與實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的真實(shí)場(chǎng)景相匹配的虛擬場(chǎng)景；

步驟S4：虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)根據(jù)預(yù)設(shè)告警觸發(fā)門限，當(dāng)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)觸發(fā)告警，虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)將虛擬場(chǎng)景切換到實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的監(jiān)測(cè)地點(diǎn)，并發(fā)送請(qǐng)求給短信云服務(wù)器，由短信云服務(wù)器觸發(fā)送告警短信給相關(guān)負(fù)責(zé)人；

步驟S5：建立虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)與一水利系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)的連接，使用SQL數(shù)據(jù)庫(kù)語言執(zhí)行存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的命令，將水利系統(tǒng)監(jiān)測(cè)服務(wù)器的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)存入水利系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)中，且當(dāng)無需向水利系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)寫入數(shù)據(jù)或者從其讀取數(shù)據(jù)時(shí)，關(guān)閉虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)與水利系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)的連接。

如圖1所示，通過該方法所建立的系統(tǒng)可用于市級(jí)水利VR展示以及省級(jí)水利VR展示。

進(jìn)一步的，如圖2所示，在本實(shí)施例中，在步驟S1中，還包括如下步驟：

步驟S11：根據(jù)預(yù)設(shè)城市區(qū)域位置標(biāo)高信息以及城市周邊地形地勢(shì)標(biāo)高數(shù)據(jù)信息，制作初步水利系統(tǒng)VR模型，包括但不限定于城市排水系統(tǒng)、河流形狀走勢(shì)、水庫(kù)模型以及大壩匣門等；

其中，標(biāo)高表示建筑物各部分的高度，是建筑物某一部位相對(duì)于基準(zhǔn)面（標(biāo)高的零點(diǎn)）的豎向高度，是豎向定位的依據(jù)。

步驟S12：對(duì)水利系統(tǒng)的出入流量信息進(jìn)行分析；出入流量信息包括但不限定于：降雨量信息、河流匯入信息、地下水位信息、水庫(kù)水位信息以及城市排水信息；

步驟S13：結(jié)合氣象預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)、出入流量信息分析結(jié)果、水利相關(guān)部門提供的歷史參考數(shù)據(jù)以及初步水利系統(tǒng)VR模型提供的圖形3D結(jié)構(gòu)進(jìn)行數(shù)學(xué)建模，圖形3D結(jié)構(gòu)包括水庫(kù)形狀、河流形狀、排水系統(tǒng)形狀等，通過該數(shù)學(xué)建模對(duì)初步水利系統(tǒng)VR模型進(jìn)行修正；當(dāng)輸入某段時(shí)間內(nèi)降雨量，大壩匣門開啟度等影響泄洪的參數(shù)后，結(jié)合氣象預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)，輸出泄洪后的參數(shù)變化，如大壩水位下降情況，城市排水情況等。

步驟S14：通過數(shù)學(xué)建模獲取預(yù)報(bào)值E_e，并結(jié)合一實(shí)測(cè)效應(yīng)量E₀，計(jì)算R=E₀-E_e，并判斷R是否處于預(yù)設(shè)偏差范圍內(nèi)；

步驟S15：若是，則判定為性態(tài)正常，并輸出最終的水利系統(tǒng)VR模型；若否，則輸出偏差參數(shù)，反饋至初步水利系統(tǒng)VR模型以及實(shí)測(cè)效應(yīng)量E₀進(jìn)行調(diào)整，并將偏差參數(shù)反饋至數(shù)學(xué)建模進(jìn)行系數(shù)校定以及物理常數(shù)修正。

在本實(shí)施例中，水利系統(tǒng)VR模型確定之后，根據(jù)VR模型中的圖形3D結(jié)構(gòu)（如水庫(kù)形狀、河流形狀、排水系統(tǒng)形狀）來確定水資源管理的數(shù)學(xué)模型。

數(shù)學(xué)建模的修正過程先參考?xì)v史數(shù)據(jù)，如歷史上某段時(shí)間的降雨量、城市排水系統(tǒng)的情況、河流流量情況等對(duì)水利系統(tǒng)排水給水的影響；然后根據(jù)當(dāng)前的氣象預(yù)測(cè)情況，水流量分析等因素輸出預(yù)測(cè)值，到規(guī)定時(shí)間之后進(jìn)行實(shí)測(cè)，如果二者超出偏差范圍，則通過反饋參數(shù)作如下判斷：

1.考慮是否實(shí)測(cè)效應(yīng)量有問題，如測(cè)試的方法不對(duì)，測(cè)試的儀器有誤差。

2.是否水利系統(tǒng)VR模型建立的不夠精確、相關(guān)部門提供的數(shù)據(jù)不夠全面等。

3.是否數(shù)學(xué)模型不夠合理，需要進(jìn)行數(shù)學(xué)模型公式中的系數(shù)校訂和物理常數(shù)修正。

反復(fù)進(jìn)行上述過程直到多次驗(yàn)證輸出的誤差值在合理范圍之內(nèi)。

進(jìn)一步的，如圖3所示，在本實(shí)施例中，在虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)包括：提供計(jì)算機(jī)輔助工具類庫(kù)的公共基礎(chǔ)庫(kù)，此模塊定義了向量、矩陣等常用的計(jì)算機(jī)輔助工具類庫(kù)；提供虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)內(nèi)部和外部的數(shù)據(jù)交換的網(wǎng)絡(luò)模塊；用于采集外部硬件輸入設(shè)備的輸入信息且轉(zhuǎn)換為底層事件的輸入模塊，此模塊為外部硬件輸入后的處理單元，并將處理后的結(jié)果送至腳本模塊，外部硬件輸入設(shè)備包括：鼠標(biāo)、鍵盤以及VR手柄；分別與輸入模塊以及網(wǎng)絡(luò)相連且根據(jù)其所提供的信息提供調(diào)度功能的腳本系統(tǒng)，該腳本系統(tǒng)用于調(diào)用物理引擎模塊、粒子模塊、地形模塊、3D模型模塊、動(dòng)畫系統(tǒng)模塊以及圖形渲染模塊提供文理渲染圖片、聲音文件以及3D模型文件的資源和文件管理系統(tǒng)；與一碰撞系統(tǒng)模塊相連且用于碰撞檢測(cè)、碰撞事件回調(diào)機(jī)制，并將實(shí)時(shí)的計(jì)算結(jié)果在一圖形渲染引擎模塊中呈現(xiàn)的物理引擎模塊；用于定義和修改粒子特性的粒子模塊，如雪花飄落、雨雪紛飛等；用于創(chuàng)建以及編輯地形的地形模塊；對(duì)導(dǎo)入的3D圖形文件進(jìn)行屬性定義的3D模型模塊；與3D模型模塊相連且對(duì)3D圖形文件中的對(duì)象動(dòng)作進(jìn)行二次處理以及將處理結(jié)果傳輸至圖形渲染引擎模塊的動(dòng)畫系統(tǒng)模塊；分別與粒子模塊、地形模塊、物理引擎模塊、3D模型模塊以及動(dòng)畫系統(tǒng)模塊相連且通過調(diào)用底層繪制平臺(tái) DirectX的API進(jìn)行圖形渲染的圖形渲染引擎模塊，此模塊為虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的底層圖形模塊，底層繪制平臺(tái) DirectX為微軟公司創(chuàng)建的多媒體的圖形編程接口。

進(jìn)一步的，在本實(shí)施例中，遠(yuǎn)程過程調(diào)用是一個(gè)請(qǐng)求響應(yīng)模型—客戶端發(fā)起請(qǐng)求，服務(wù)器端返回響應(yīng)（類似于Http的工作方式），在步驟S2中，還包括如下步驟：

步驟S21：虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)尋址到水利系統(tǒng)監(jiān)測(cè)服務(wù)器的預(yù)設(shè)端口號(hào)、主機(jī)或IP地址，尋址的方法可采用從UDDI服務(wù)上查找或者提供一個(gè)endpoint URI，前提是該遠(yuǎn)程過程調(diào)用是基于Web服務(wù)協(xié)議棧的遠(yuǎn)程過程調(diào)用，如果是RMI調(diào)用的話，還需要一個(gè)RMI Registry來注冊(cè)服務(wù)的地址；之后，虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)與水利系統(tǒng)監(jiān)測(cè)服務(wù)器之間建立TCP/UDP連接;

步驟S22：當(dāng)虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)發(fā)起遠(yuǎn)程過程調(diào)用時(shí)，信息調(diào)用參數(shù)通過底層的TCP/UDP網(wǎng)絡(luò)協(xié)議傳遞到水利系統(tǒng)監(jiān)測(cè)服務(wù)器；虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)將內(nèi)存中的信息調(diào)用參數(shù)的值序列化成二進(jìn)制的形式，這種轉(zhuǎn)化也叫做序列化（Serialize）或編組（marshal），通過尋址和傳輸將序列化的二進(jìn)制參數(shù)發(fā)送給水利系統(tǒng)監(jiān)測(cè)服務(wù)器，可以利用HTTP協(xié)議作為調(diào)用控制協(xié)議，將XML和JSON作為對(duì)象序列化之后的格式；

步驟S23：水利系統(tǒng)監(jiān)測(cè)服務(wù)器接收到請(qǐng)求后，對(duì)二進(jìn)制參數(shù)進(jìn)行反序列化（序列化的逆操作），以解碼出對(duì)應(yīng)的參數(shù)并進(jìn)行本地過程調(diào)用，得到返回值，該返回值即為實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)；

步驟S24：返回值經(jīng)過序列化后發(fā)送到虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)，虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)接收到后，再進(jìn)行反序列化，以解碼出實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。

進(jìn)一步的，在本實(shí)施例中，在水利系統(tǒng)監(jiān)測(cè)服務(wù)器包括但不限定于：大壩水位監(jiān)測(cè)服務(wù)器、大壩震動(dòng)監(jiān)測(cè)服務(wù)器、地下水監(jiān)測(cè)服務(wù)器、防洪調(diào)度自動(dòng)化服務(wù)器、供水調(diào)度自動(dòng)化服務(wù)器以及大壩安全自動(dòng)監(jiān)控服務(wù)器。如圖4所示，虛擬現(xiàn)實(shí)引擎通過網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)獲取水利系統(tǒng)的相關(guān)的監(jiān)測(cè)數(shù)值。如水庫(kù)水位監(jiān)測(cè)，大壩震動(dòng)監(jiān)測(cè)（防止產(chǎn)生潰堤風(fēng)險(xiǎn)）等信息?？梢愿鶕?jù)需求將相關(guān)的其他監(jiān)控系統(tǒng)，如地下水監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、防洪調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)、供水調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)、大壩安全自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)通過VR水利模型進(jìn)行統(tǒng)一展示。

進(jìn)一步的，在本實(shí)施例中，在實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)包括：水庫(kù)的水位值、大壩的閘門開啟度、大壩震動(dòng)檢測(cè)、紅外檢測(cè)反饋等（可根據(jù)水利相關(guān)部門要求進(jìn)行定制化的實(shí)時(shí)檢測(cè)服務(wù)）。

進(jìn)一步的，在本實(shí)施例中，如圖5所示，在步驟S4中，虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)發(fā)送請(qǐng)求給短信云服務(wù)器，請(qǐng)求方式是POST，編碼方式是UTF-8，請(qǐng)求包頭是：Content-type:application/x-www-form-urlencoded，響應(yīng)格式為JSON；POST的數(shù)據(jù)包括：告警短信內(nèi)容以及接收人員手機(jī)號(hào)碼，且告警短信內(nèi)容通過UrlEncode編碼之后再發(fā)送，這樣才不會(huì)出現(xiàn)亂碼；虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)對(duì)短信云服務(wù)器的響應(yīng)內(nèi)容進(jìn)行解析，判斷告警短信是否發(fā)送成功或失敗及失敗原因；響應(yīng)內(nèi)容包括：請(qǐng)求狀態(tài)碼、短信發(fā)送失敗條數(shù)、失敗列表以及短信標(biāo)識(shí)符。

進(jìn)一步的，在本實(shí)施例中，如圖6所示，在虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)還與遠(yuǎn)程水利無線傳感監(jiān)測(cè)設(shè)備通過串口相連；遠(yuǎn)程水利無線傳感監(jiān)測(cè)設(shè)備將實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)上傳至網(wǎng)絡(luò)，虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)通過無線網(wǎng)管以及數(shù)據(jù)接口，如USB，獲取該實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，并按照如下步驟提取該實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)：

步驟A：以同步方式打開串口，端口是COM3，該串口允許讀和寫的操作；

步驟B：設(shè)置串口的設(shè)備控制塊 ；1位停止位、無校驗(yàn)、波特率為38400,8位通信位；

步驟C：設(shè)置串口輸入輸出緩沖區(qū)的大小 ；輸入緩沖區(qū)的大小為1024字節(jié)，輸出緩沖區(qū)的大小為1024字節(jié)；

步驟D：設(shè)置串口超時(shí)參數(shù)；讀字符間隔超時(shí)時(shí)間為2ms、讀操作時(shí)每字符的時(shí)間為1ms、基本的(額外的)讀超時(shí)時(shí)間為10ms、寫操作時(shí)每字符的時(shí)間為1ms、基本的(額外的)寫超時(shí)時(shí)間為1ms；

步驟E：清空緩沖區(qū)；設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序清除輸出緩沖區(qū)和輸入緩沖區(qū)；

步驟F：創(chuàng)建讀串口的新線程，該線程讀取串口的數(shù)據(jù)，并且將讀取到的數(shù)據(jù)保存到靜態(tài)全局變量中，該線程每5ms讀取一次串口的數(shù)據(jù)；

步驟G：創(chuàng)建解析讀取到的數(shù)據(jù)的新線程，每5ms解析一次。解析的流程是：獲取讀線程獲取到的數(shù)據(jù)，并且做校驗(yàn)和檢驗(yàn)，然后根據(jù)命令位解析出水位信號(hào)、匣門開啟情況等信號(hào)

步驟H：停止讀程和解析線程，然后關(guān)閉串口。

進(jìn)一步的，在本實(shí)施例中，如圖7所示，通過數(shù)學(xué)建?？梢阅M各種突發(fā)場(chǎng)景，結(jié)合氣象/地址等部門的提供的信息可以進(jìn)行水位預(yù)測(cè)，為決策做準(zhǔn)備。

通過上述步驟實(shí)現(xiàn)了新擴(kuò)容的臨時(shí)監(jiān)測(cè)項(xiàng)目，虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)對(duì)水利系統(tǒng)已有的數(shù)據(jù)可以直接通過計(jì)算機(jī)網(wǎng)口訪問網(wǎng)絡(luò)獲取。

以上是本發(fā)明的較佳實(shí)施例，凡依本發(fā)明技術(shù)方案所作的改變，所產(chǎn)生的功能作用未超出本發(fā)明技術(shù)方案的范圍時(shí)，均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。