一种测站水分蒸发量智能识别系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供一种测站水分蒸发量智能识别系统，其特征在于，包括蒸发皿、雨量计、测针、智能监测RTU和控制中心；所述智能监测RTU包括摄像头、数据处理单元、接口单元和无线通信单元；所述摄像头设有图像识别单元；所述摄像头通过接口单元与数据处理单元数据连接；所述数据处理单元通过无线通信单元与控制中心通信连接；所述测针设置在蒸发皿内壁上；所述测针上设有水位刻度；所述水位刻度与摄像头对应；所述雨量计通过接口单元与数据处理单元数据连接；可以自动记录蒸发量，并进行记录统计，同时可以远程获取记录的信息，十分方便。
【专利说明】
一种测站水分蒸发量智能识别系统
技术领域
[0001]本实用新型涉及一种水面蒸发监测系统，尤其涉及一种通过视频智能监测的系统。
【背景技术】
[0002]蒸发量是水文水利方面研究监测的一个重要数据。因此在测站上，经常需要设置蒸发量测量设备，测量蒸发量的传统设备就是蒸发皿或蒸发站，所谓蒸发皿，是气象、水文观测水面蒸发的常规观测仪器，一般放置在地面，底部埋入地下，口沿高出地面，每天需要定时，人工记录蒸发皿的刻度，在水蒸发到下限时，还需要进行人工加水，十分不便利。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型提供一种测站水分蒸发量智能识别系统，可以自动记录蒸发量，并进行记录统计，同时可以远程获取记录的信息，十分方便。
[0004]本实用新型通过以下方式实现:
[0005]—种测站水分蒸发量智能识别系统，其特征在于，包括蒸发皿、雨量计、测针、智能监测RTU和控制中心;所述智能监测RTU包括摄像头、数据处理单元、接口单元和无线通信单元;所述摄像头设有图像识别单元;所述摄像头通过接口单元与数据处理单元数据连接;所述数据处理单元通过无线通信单元与控制中心通信连接;所述测针设置在蒸发皿内壁上；所述测针上设有水位刻度;所述水位刻度与摄像头对应;所述雨量计通过接口单元与数据处理单元数据连接。
[0006]进一步的，所述蒸发皿设有补水装置;所述补水装置包括控制单元、最高水位探针、最低水位探针及补水电磁阀;所述蒸发皿通过补水电磁阀与水源连接;所述最高水位探针和最低水位探针分别设置在蒸发皿内壁的上端和下端;所述控制单元分别与最高水位探针、最低水文探针及补水电磁阀连接。
[0007]进一步的，所述无线通信单元包括无线233通信单元、无线433通信单元、Zigbee通信单元、GSM通信单元、北斗卫星通信单元或蓝牙通信单元中的一种或多种。
[0008]进一步的，接口单元包括RS-485/422接口、RS-232C接口、格雷码接口、AD接口、继电器接口和SD1-12接口。
[0009]进一步的，所述智能监测RTU还包括传感器单元，所述传感器单元包括水压计、流量计、墒情仪、气压计、温度计、风向计或湿度计中的一种或几种。
[0010]进一步的，所述智能监测RTU包括电源管理单元;所述电源管理单元与数据处理单元连接;所述电源管理单元包括稳压电路、充电电路、备电电路和升压电路。
[0011]进一步的，所述识别系统还包括云端服务器，所述数据处理单元通过无线通信单元与云端服务器连接。
[0012]本实用新型的有益效果是:可以通过视频智能识别蒸发量，进行远程监测，实现自动识别蒸发量并进行记录的功能，代替了传统人工的记录方式;设有摄像头，通过摄像头与测针上的水位刻度相对应;只需控制摄像头定时获取水位刻度图像，并通过图像识别，即可判断出蒸发皿水位值;之后通过数据处理单元，将时间段内蒸发皿减少的水量减去时间段内的雨量，即可得到时间段内的蒸发量;设有补水装置，可以在蒸发皿水量太低时及时补水;设有无线233通信单元、无线433通信单元、Zigbee通信单元、GSM通信单元、北斗卫星通信单元或蓝牙通信单元;使系统可以采用多种通信方式，克服了环境对通信产生的不利影响；设有多种接口单元，使系统有很大的扩展性;设有多个传感器，使系统可以有多种数据的监测采集;设有电源管理单元，可以控制和保护RTU电路;设有云端服务器，可以及时将监测信息上传储存。
【附图说明】
[0013]图1为蒸发皿结构示意图；
[0014]图2为本实用新型结构不意图；
[00?5]图3为接口单元结构示意图；
[0016]图4为无线通信单元结构示意图；
[0017]图5为传感器单元结构示意图；
[0018]图6为电源管理单元结构示意图。
【具体实施方式】
[0019]—种测站水分蒸发量智能识别系统，其特征在于，包括蒸发皿1、雨量计2、测针3、智能监测RTU4和控制中心5;所述智能监测RTU4包括摄像头41、数据处理单元42、接口单元43和无线通信单元44;所述摄像头41设有图像识别单元411;所述摄像头41通过接口单元43与数据处理单元42数据连接;所述数据处理单元42通过无线通信单元44与控制中心5通信连接;所述测针3设置在蒸发皿I内壁上;所述测针3上设有水位刻度31;所述水位刻度31与摄像头41对应;所述雨量计2通过接口单元43与数据处理单元42数据连接。
[0020]设有摄像头41，通过摄像头41与测针3上的水位刻度31相对应；只需控制摄像头41定时获取水位刻度图像，并通过图像识别，即可判断当前出水位值，然后计算出时间段内蒸发皿的蒸发的数据差值，减去雨量计时间段内统计的雨量，即可得出蒸发量;同时数据处理单元通过无线通信单元将水位值传送到控制中心，实现远程记录。
[0021]进一步的，所述蒸发皿I设有补水装置11;所述补水装置11包括控制单元111、最高水位探针112、最低水位探针113及补水电磁阀114;所述蒸发皿I通过补水电磁阀114与水源连接;所述最高水位探针112和最低水位探针113分别设置在蒸发皿I内壁的上端和下端;所述控制单元111分别与最高水位探针112、最低水文探针113及补水电磁阀114连接。
[0022]当蒸发皿最低水位探针探测到蒸发皿缺水时，控制系统打开补水电磁阀，使蒸发皿补充水分，直到水位到达最高水位探针，停止供水。
[0023]进一步的，所述无线通信单元44包括无线233通信单元441、无线433通信单元442、Zigbee通信单元443、GSM通信单元444、北斗卫星通信单元445或蓝牙通信单元446中的一种或多种。
[0024]RTU可以有多种无线通信方式，更利于水位监测的无线化和网络化管理。
[0025]ZigBee技术是一种短距离、低功耗的无线通信技术。它最大的特点就是低功耗、可组网，特别是带有路由的可组网功能。
[0026]具备以下特点:1.无线功能强大:具备中继路由功能；2.通信距离较远:最大视距传输距离2000米;3.抗干扰能力强:2.4G O-QPSK扩频技术;4.组网能力较强:MESH组网方式;5.网络容量较大:16信道可选，65535个网络ID可任意设置。
[0027]无线233通信单元具有以下特征:1.具有2100米传输距离，-126dBm接收灵敏度；
2.多种功率等级(最大50mW);3.可配置65536个地址(便于组网)；4.工作温度:-40?+850C，湿度:10%?90%相对湿度，无冷凝。
[0028]无线数据通讯方式;2.具有收发一体、安全隔离、安装隔离、使用简单、性价比高、稳定可靠等特点;3.只要发射功率足够大，长距离传输时没有问题的。
[0029]具备GSM通信，内置SM卡，可以选择GPRS/3G/4G信道与服务器互联，客户端由此可以扩展至手机端;手机端随时可以通过服务器模块对RTU进行控制操作，类似远程桌面、下载通讯规约、获取RTU运行日志等。
[0030]北斗卫星通信，可以不受环境影响，进行数据传送。
[0031]设有wifi和蓝牙通信方式，可以方便手机进行交互通信，工作人员在现场可通过手机APP实现RBOX参数设置，数据下载等等功能。
[0032]进一步的，接口单元43包括RS-485/422接口 431、RS_232C接口 432、格雷码接口433、AD 接口 434、继电器接口 435 和 SD1-12 接口 436。
[0033]使系统适应多种接口类型的传感器。
[0034]进一步的，所述智能监测RTU4还包括传感器单元45，所述传感器单元包括水压计451、流量计452、墒情仪453、气压计454、温度计455、风向计456或湿度计457中的一种或几种。
[0035]使系统可以全方位监测水文数据。
[0036]进一步的，所述智能监测RTU4包括电源管理单元46;所述电源管理单元46与数据处理单元42连接;所述电源管理单元46包括稳压电路461、充电电路462、备电电路463和升压电路464。
[0037]设有电源管理单元46，包括稳压电路461、充电电路462、备电电路463和升压电路464，设有稳压电路和升压电路，使电路稳压;具备充电电路，使RTU可以内置充电电源;具备备电电路，可以让RTU设有备用电源。
[0038]进一步的，所述识别系统还包括云端服务器6，所述数据处理单元42通过无线通信单元44与云端服务器6连接。
[0039]可以及时将蒸发量的数据传送到云端服务器并进行储存。
【主权项】
1.一种测站水分蒸发量智能识别系统，其特征在于，包括蒸发皿、雨量计、测针、智能监测RTU和控制中心；所述智能监测RTU包括摄像头、数据处理单元、接口单元和无线通信单元;所述摄像头设有图像识别单元;所述摄像头通过接口单元与数据处理单元数据连接;所述数据处理单元通过无线通信单元与控制中心通信连接;所述测针设置在蒸发皿内壁上；所述测针上设有水位刻度;所述水位刻度与摄像头对应;所述雨量计通过接口单元与数据处理单元数据连接。2.根据权利要求1所述系统，其特征在于，所述蒸发皿设有补水装置;所述补水装置包括控制单元、最高水位探针、最低水位探针及补水电磁阀;所述蒸发皿通过补水电磁阀与水源连接;所述最高水位探针和最低水位探针分别设置在蒸发皿内壁的上端和下端;所述控制单元分别与最高水位探针、最低水文探针及补水电磁阀连接。3.根据权利要求1所述系统，其特征在于，所述无线通信单元包括无线233通信单元、无线433通信单元、Zigbee通信单元、GSM通信单元、北斗卫星通信单元或蓝牙通信单元中的一种或多种。4.根据权利要求1所述系统，其特征在于，接口单元包括RS-485/422接口、RS-232C接口、格雷码接口、AD接口、继电器接口和SD1-12接口。5.根据权利要求1所述系统，其特征在于，所述智能监测RTU还包括传感器单元，所述传感器单元包括水压计、流量计、墒情仪、气压计、温度计、风向计或湿度计中的一种或几种。6.根据权利要求1所述系统，其特征在于，所述智能监测RTU包括电源管理单元;所述电源管理单元与数据处理单元连接;所述电源管理单元包括稳压电路、充电电路、备电电路和升压电路。7.根据权利要求1所述系统，其特征在于，所述识别系统还包括云端服务器，所述数据处理单元通过无线通信单元与云端服务器连接。
【文档编号】G01F22/00GK205537827SQ201620198683
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2016年3月15日
【发明人】阎戈卫, 章和盛
【申请人】北京圣世信通科技发展有限公司