本實用新型涉及防汛工程領域，尤其涉及一種水位監(jiān)測裝置，

背景技術：

現(xiàn)有技術中，如中國專利CN203502074U公告的一種庫水位監(jiān)測裝置，包括水位傳感器、光纜及光纜接線盒等，需要在庫水中安裝水位監(jiān)測塔，在水位監(jiān)測塔內裝設水位傳感器，通過光纜將水位傳感器連接到壩體上的光纜接線盒，以達到監(jiān)測庫水位的作用。但此種水位監(jiān)測裝置只能用在水庫、水箱等靜水水域，在河道等動水域無法有效使用，且易受風力、水流、水中異物及電磁等干擾，監(jiān)測精度也大大減小。

技術實現(xiàn)要素：

為了克服上述缺陷，本實用新型旨在提供一種水位監(jiān)測裝置，能對各種水域的水位進行動態(tài)監(jiān)控，特別是汛期水流湍急的河道，且不受電磁、水流及風力等因素干擾，具有穩(wěn)定的監(jiān)控效果。

一種水位監(jiān)測裝置，其特征在于，包括：一系留浮空器，系留于錨泊車；一紅外拍攝裝置，實時采集圖像數(shù)據(jù)，且固定于所述系留浮空器。

進一步地，所述系留浮空器包括一填充有浮升氣體的囊體及連接在所述囊體下方的吊艙，所述紅外拍攝裝置固定于所述囊體的下方或所述吊艙上。

進一步地，所述系留浮空器包括多根系留拉索及一光電復合纜繩，所述多根系留拉索的一端與所述囊體連接，所述多根系留拉索的另一端與所述光電復合纜繩連接，所述光電復合纜繩的下端連接于錨泊車。

進一步地，所述錨泊車包括一導向盤及液壓絞盤，所述系留纜繩通過所述導向盤纏繞于所述液壓絞盤。

進一步地，所述紅外拍攝裝置包括一紅外相機及一云臺，所述紅外相機固定于所述云臺，且所述云臺調整所述紅外相機的拍攝姿態(tài)。

進一步地，所述云臺包括一固定座、連接于所述固定座的旋轉座及連接于所述旋轉座上的安裝桿，所述紅外相機固定設置于所述安裝桿。

進一步地，所述固定座具有一中心軸線，所述旋轉座可繞所述中心軸線旋轉，所述安裝桿在所述中心軸線方向上擺動。

進一步地，所述紅外拍攝裝置包括圖像采集控制器和通信模塊，所述圖像采集控制器操縱所述云臺的旋轉狀態(tài)及控制所述通信模塊發(fā)送或接收數(shù)據(jù)。

進一步地，所述水位監(jiān)測裝置還包括一地面數(shù)據(jù)中心，所述地面數(shù)據(jù)中心包括數(shù)據(jù)連接系統(tǒng)、圖像處理系統(tǒng)及自動報警系統(tǒng)。

進一步地，所述數(shù)據(jù)連接系統(tǒng)通過以太網(wǎng)或微波與所述通信模塊進行通信連接，將采集到的圖像數(shù)據(jù)實時傳給所述圖像處理系統(tǒng)。

進一步地，所述圖像處理系統(tǒng)識別出水位線，并描繪出圖像像素坐標軌跡，通過對水位線變化的比對來判斷是否觸發(fā)自動報警系統(tǒng)。

本實用新型水位監(jiān)測裝置，將所述紅外拍攝裝置固定于所述系留浮空器，可適需要調整搭載有紅外拍攝裝置的系留浮空器的高度，來實現(xiàn)對各種水域的水位進行動態(tài)監(jiān)控，特別是汛期水流湍急的河道，且不受電磁、水流及風力等因素干擾，且具有穩(wěn)定的監(jiān)控效果。

附圖說明

在結合以下附圖閱讀本實用新型公開的實施例的詳細描述之后，更能夠更好地理解本實用新型的上述特征和優(yōu)點。

圖1是本實用新型水位監(jiān)測裝置的簡單示意圖。

圖2是本實用新型水位監(jiān)測裝置的紅外拍攝裝置的示意圖。

圖3是本實用新型水位監(jiān)測裝置的簡易工作流程圖。

系留浮空器1 囊體10 系留拉索11 光電復合纜繩12 吊艙13

紅外拍攝裝置2 紅外相機21 云臺20 固定座201

旋轉座202 安裝桿203 水域3 水位線30

具體實施方式

以下結合附圖和具體實施例對本實用新型作詳細描述。另外，以下結合附圖和具體實施例描述的諸方面僅是示例性的，而不應被理解為對本實用新型的保護范圍進行任何限制。

本實用新型水位監(jiān)測裝置主要包括一系留浮空器1，一紅外拍攝裝置2及地面數(shù)據(jù)中心(未圖示)。

如圖1所示，所述系留浮空器1包括一囊體10、一吊艙13、多根系留拉索11、一光電復合纜繩12及錨泊車(未圖示)，所述囊體10內填充有浮升氣體(如氦氣)，所述多根系留拉索11的一端與所述囊體10連接，所述多根系留拉索11的另一端匯聚后與所述光電復合纜繩12連接，所述光電復合纜繩12下端連接于所述錨泊車(未圖示)，實現(xiàn)與地面的光電通信。所述錨泊車還包括一導向盤和液壓絞盤，所述光電復合纜繩通過導向盤纏繞于所述液壓絞盤上，便于收放纜繩。

如圖1和圖2所示，所述紅外拍攝裝置2裝設于所述系留浮空器10的下方。所述紅外拍攝裝置2包括紅外相機21、圖像采集控制器(未圖示)、通信模塊(未圖示)及云臺20，所述云臺20包括一固定座201、旋轉座202及安裝桿203，所述固定座201固定連接于所述囊體10的下方，所述旋轉座202可旋轉地安裝在所述固定座201上，所述旋轉座202上活動裝設一安裝桿203，所述紅外相機21設置于所述安裝桿203的一端，旋轉座202可繞所述固定座201的中心軸線作360°旋轉，本實施例中，所述旋轉座202的旋轉軸為豎直方向，而所述安裝桿203可繞一水平方向軸上下擺動，所述云臺20的此種結構能很好地調整所述紅外拍攝裝置2在一個合適的拍攝姿態(tài)，并調整一個最佳的目標位置空間分辨率，以便能穩(wěn)定拍出足夠清晰的畫面。所述紅外拍攝裝置2設定拍攝間隔時間，定時拍攝照片或視頻，所述圖像采集控制器(未圖示)操縱所述云臺20的旋轉狀態(tài)及控制所述通信模塊(未圖示)發(fā)送或接收數(shù)據(jù)，并通過通信模塊實時將圖像傳輸?shù)剿龅孛鏀?shù)據(jù)中心(未圖示)。在其他實施例中，所述云臺20也可安裝固定在所述吊艙13上，并不以本實施例為限。

如圖3所示，所述地面數(shù)據(jù)中心(未圖示)，包括數(shù)據(jù)連接系統(tǒng)(未圖示)、圖像處理系統(tǒng)及自動報警系統(tǒng)。所述數(shù)據(jù)連接系統(tǒng)(未圖示)通過以太網(wǎng)或微波與所述通信模塊(未圖示)通信連接，將采集到的圖像實時傳給圖像處理系統(tǒng)，利用濾波去噪、灰度增強及邊界識別等圖像處理算法識別出水位線30，并描繪出圖像像素坐標軌跡。將當前時刻得到的水位線30信息與上一時刻得到的水位線30進行比對，得出水位線30的變化。結合紅外拍攝裝置2的拍攝角度和空間分辨率等參數(shù)，得出當前時刻實際水位變化值，當水位變化值超出安全閥值時，立即觸發(fā)自動報警系統(tǒng)，并將水域3監(jiān)測信息及時發(fā)送給水務管理部門。本實施例中，選用空間分辨率和溫度差感應能力高的紅外拍攝裝置2，同時根據(jù)紅外圖像增強的特點，優(yōu)化現(xiàn)有的相關圖像處理算法，提高對水位分界線的識別能力。同時，不是直接測試水域3的當前水位高度，而是利用提取不同時段水位線30信息作比對的差分方法獲取相鄰時段內的水位變化，再根據(jù)拍攝初始時的水位迭代得到實時水位，提高了監(jiān)測精度。

如圖1所示，在本實施例中，由于通過可移動的所述系留浮空器1搭載所述紅外拍攝裝置2，布置在目標區(qū)域的上空，同時可通過搭載慣導等設備保持所述紅外拍攝裝置2的拍攝姿態(tài)穩(wěn)定，一方面獲得較好的拍攝視場，并能保持穩(wěn)定的拍攝姿態(tài)；另一方面，所述系留浮空器1的可移動性使所述紅外拍攝裝置2具有一定的機動能力，同時所以系留浮空器1的存在便保證了極強的持續(xù)觀測能力。另外，采用紅外攝像傳感技術，可不受天氣影響地對汛期河道等實施24小時實時監(jiān)測。在其他實施例中，除了對水域3的監(jiān)測，也可用于對森林火災或環(huán)境污染等的監(jiān)測，并不以本實施例為限。

本實用新型實施例的技術效果如下：

(1)將所述紅外拍攝裝置2設置于可移動的系留浮空器1上，不僅能使所述紅外拍攝裝置2保持穩(wěn)定的拍攝姿態(tài)，而且系留浮空器1的可移動性使所述紅外拍攝裝置2也具有一定機動能力，能對更大范圍的區(qū)域進行監(jiān)控的同時也能保證持續(xù)的觀測能力。

(2)可適需要調整搭載有紅外拍攝裝置2的系留浮空器1的高度，來實現(xiàn)對各種水域3的水位進行動態(tài)監(jiān)控，特別是汛期水流湍急的河道，且不受電磁、水流及風力等因素干擾，采用紅外攝像傳感技術，可不受天氣影響地對汛期河道等實施24小時實時監(jiān)測，具有更穩(wěn)定的監(jiān)控效果。

(2)所述紅外相機21設置于所述云臺20上，所述云臺20帶動所述紅外相機21旋轉和移動，通過轉動所述云臺20而調整所述紅外拍攝裝置2在一個合適的拍攝姿態(tài)并保持，并調整一個最佳的目標位置空間分辨率，以便能穩(wěn)定拍出足夠清晰的畫面。

提供之前的描述是為了使本領域中的任何技術人員均能夠實踐本文中所描述的各種方面。但是應該理解，本實用新型的保護范圍應當以所附權利要求為準，而不應被限定于以上所解說實施例的具體結構和組件。本領域技術人員在本實用新型的精神和范圍內，可以對各實施例進行各種變動和修改，這些變動和修改也落在本實用新型的保護范圍之內。