一种水位监测装置的制作方法

本实用新型涉及防汛工程领域，尤其涉及一种水位监测装置，

背景技术：

现有技术中，如中国专利CN203502074U公告的一种库水位监测装置，包括水位传感器、光缆及光缆接线盒等，需要在库水中安装水位监测塔，在水位监测塔内装设水位传感器，通过光缆将水位传感器连接到坝体上的光缆接线盒，以达到监测库水位的作用。但此种水位监测装置只能用在水库、水箱等静水水域，在河道等动水域无法有效使用，且易受风力、水流、水中异物及电磁等干扰，监测精度也大大减小。

技术实现要素：

为了克服上述缺陷，本实用新型旨在提供一种水位监测装置，能对各种水域的水位进行动态监控，特别是汛期水流湍急的河道，且不受电磁、水流及风力等因素干扰，具有稳定的监控效果。

一种水位监测装置，其特征在于，包括：一系留浮空器，系留于锚泊车；一红外拍摄装置，实时采集图像数据，且固定于所述系留浮空器。

进一步地，所述系留浮空器包括一填充有浮升气体的囊体及连接在所述囊体下方的吊舱，所述红外拍摄装置固定于所述囊体的下方或所述吊舱上。

进一步地，所述系留浮空器包括多根系留拉索及一光电复合缆绳，所述多根系留拉索的一端与所述囊体连接，所述多根系留拉索的另一端与所述光电复合缆绳连接，所述光电复合缆绳的下端连接于锚泊车。

进一步地，所述锚泊车包括一导向盘及液压绞盘，所述系留缆绳通过所述导向盘缠绕于所述液压绞盘。

进一步地，所述红外拍摄装置包括一红外相机及一云台，所述红外相机固定于所述云台，且所述云台调整所述红外相机的拍摄姿态。

进一步地，所述云台包括一固定座、连接于所述固定座的旋转座及连接于所述旋转座上的安装杆，所述红外相机固定设置于所述安装杆。

进一步地，所述固定座具有一中心轴线，所述旋转座可绕所述中心轴线旋转，所述安装杆在所述中心轴线方向上摆动。

进一步地，所述红外拍摄装置包括图像采集控制器和通信模块，所述图像采集控制器操纵所述云台的旋转状态及控制所述通信模块发送或接收数据。

进一步地，所述水位监测装置还包括一地面数据中心，所述地面数据中心包括数据连接系统、图像处理系统及自动报警系统。

进一步地，所述数据连接系统通过以太网或微波与所述通信模块进行通信连接，将采集到的图像数据实时传给所述图像处理系统。

进一步地，所述图像处理系统识别出水位线，并描绘出图像像素坐标轨迹，通过对水位线变化的比对来判断是否触发自动报警系统。

本实用新型水位监测装置，将所述红外拍摄装置固定于所述系留浮空器，可适需要调整搭载有红外拍摄装置的系留浮空器的高度，来实现对各种水域的水位进行动态监控，特别是汛期水流湍急的河道，且不受电磁、水流及风力等因素干扰，且具有稳定的监控效果。

附图说明

在结合以下附图阅读本实用新型公开的实施例的详细描述之后，更能够更好地理解本实用新型的上述特征和优点。

图1是本实用新型水位监测装置的简单示意图。

图2是本实用新型水位监测装置的红外拍摄装置的示意图。

图3是本实用新型水位监测装置的简易工作流程图。

系留浮空器1 囊体10 系留拉索11 光电复合缆绳12 吊舱13

红外拍摄装置2 红外相机21 云台20 固定座201

旋转座202 安装杆203 水域3 水位线30

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本实用新型作详细描述。另外，以下结合附图和具体实施例描述的诸方面仅是示例性的，而不应被理解为对本实用新型的保护范围进行任何限制。

本实用新型水位监测装置主要包括一系留浮空器1，一红外拍摄装置2及地面数据中心(未图示)。

如图1所示，所述系留浮空器1包括一囊体10、一吊舱13、多根系留拉索11、一光电复合缆绳12及锚泊车(未图示)，所述囊体10内填充有浮升气体(如氦气)，所述多根系留拉索11的一端与所述囊体10连接，所述多根系留拉索11的另一端汇聚后与所述光电复合缆绳12连接，所述光电复合缆绳12下端连接于所述锚泊车(未图示)，实现与地面的光电通信。所述锚泊车还包括一导向盘和液压绞盘，所述光电复合缆绳通过导向盘缠绕于所述液压绞盘上，便于收放缆绳。

如图1和图2所示，所述红外拍摄装置2装设于所述系留浮空器10的下方。所述红外拍摄装置2包括红外相机21、图像采集控制器(未图示)、通信模块(未图示)及云台20，所述云台20包括一固定座201、旋转座202及安装杆203，所述固定座201固定连接于所述囊体10的下方，所述旋转座202可旋转地安装在所述固定座201上，所述旋转座202上活动装设一安装杆203，所述红外相机21设置于所述安装杆203的一端，旋转座202可绕所述固定座201的中心轴线作360°旋转，本实施例中，所述旋转座202的旋转轴为竖直方向，而所述安装杆203可绕一水平方向轴上下摆动，所述云台20的此种结构能很好地调整所述红外拍摄装置2在一个合适的拍摄姿态，并调整一个最佳的目标位置空间分辨率，以便能稳定拍出足够清晰的画面。所述红外拍摄装置2设定拍摄间隔时间，定时拍摄照片或视频，所述图像采集控制器(未图示)操纵所述云台20的旋转状态及控制所述通信模块(未图示)发送或接收数据，并通过通信模块实时将图像传输到所述地面数据中心(未图示)。在其他实施例中，所述云台20也可安装固定在所述吊舱13上，并不以本实施例为限。

如图3所示，所述地面数据中心(未图示)，包括数据连接系统(未图示)、图像处理系统及自动报警系统。所述数据连接系统(未图示)通过以太网或微波与所述通信模块(未图示)通信连接，将采集到的图像实时传给图像处理系统，利用滤波去噪、灰度增强及边界识别等图像处理算法识别出水位线30，并描绘出图像像素坐标轨迹。将当前时刻得到的水位线30信息与上一时刻得到的水位线30进行比对，得出水位线30的变化。结合红外拍摄装置2的拍摄角度和空间分辨率等参数，得出当前时刻实际水位变化值，当水位变化值超出安全阀值时，立即触发自动报警系统，并将水域3监测信息及时发送给水务管理部门。本实施例中，选用空间分辨率和温度差感应能力高的红外拍摄装置2，同时根据红外图像增强的特点，优化现有的相关图像处理算法，提高对水位分界线的识别能力。同时，不是直接测试水域3的当前水位高度，而是利用提取不同时段水位线30信息作比对的差分方法获取相邻时段内的水位变化，再根据拍摄初始时的水位迭代得到实时水位，提高了监测精度。

如图1所示，在本实施例中，由于通过可移动的所述系留浮空器1搭载所述红外拍摄装置2，布置在目标区域的上空，同时可通过搭载惯导等设备保持所述红外拍摄装置2的拍摄姿态稳定，一方面获得较好的拍摄视场，并能保持稳定的拍摄姿态；另一方面，所述系留浮空器1的可移动性使所述红外拍摄装置2具有一定的机动能力，同时所以系留浮空器1的存在便保证了极强的持续观测能力。另外，采用红外摄像传感技术，可不受天气影响地对汛期河道等实施24小时实时监测。在其他实施例中，除了对水域3的监测，也可用于对森林火灾或环境污染等的监测，并不以本实施例为限。

本实用新型实施例的技术效果如下：

(1)将所述红外拍摄装置2设置于可移动的系留浮空器1上，不仅能使所述红外拍摄装置2保持稳定的拍摄姿态，而且系留浮空器1的可移动性使所述红外拍摄装置2也具有一定机动能力，能对更大范围的区域进行监控的同时也能保证持续的观测能力。

(2)可适需要调整搭载有红外拍摄装置2的系留浮空器1的高度，来实现对各种水域3的水位进行动态监控，特别是汛期水流湍急的河道，且不受电磁、水流及风力等因素干扰，采用红外摄像传感技术，可不受天气影响地对汛期河道等实施24小时实时监测，具有更稳定的监控效果。

(2)所述红外相机21设置于所述云台20上，所述云台20带动所述红外相机21旋转和移动，通过转动所述云台20而调整所述红外拍摄装置2在一个合适的拍摄姿态并保持，并调整一个最佳的目标位置空间分辨率，以便能稳定拍出足够清晰的画面。

提供之前的描述是为了使本领域中的任何技术人员均能够实践本文中所描述的各种方面。但是应该理解，本实用新型的保护范围应当以所附权利要求为准，而不应被限定于以上所解说实施例的具体结构和组件。本领域技术人员在本实用新型的精神和范围内，可以对各实施例进行各种变动和修改，这些变动和修改也落在本实用新型的保护范围之内。