专利名称：远距视讯水位及流量防灾预警电脑监控装置的制作方法
技术领域：
本发明是有关于一种远距视讯水位及流量防灾预警电脑监控装置，特别是指一种透过视讯设备撷取实际水体影像而于远端以电脑自动判断水位及流量变化、并可自动发布控制信号及警告信息。
背景技术：
对人类日常生活而言，水是不可或缺的要素之一，而我国的大部分地区，对于饮用水储存不易，因此必须以兴建水库或筑水坝的方式储存用水，方能提供日常民生及农业灌溉所需，但面对多变的气候、坡地过度开发、水土保持措施不彰等等因素，每当雨量急剧增加之时，无论水库、或河川的水位及流量均会产生快速的变化，若没有良好的监控，将可能发生无法预测的溢流现象产生，而造成人命伤亡、财产损失等重大。
为避免上述状况发生，对于水库或河川的水位及流量监控是必要的，以期可以在水位及流量产生异常变化时，适时提出警告，由此避免伤亡损失发生，其中常应用得水位量测法诸如在渠道的水泥墙上用油漆标示刻度、或设置凹、凸状的刻度，或用携带式水位及流量测量仪，以目测量测水位及流量，或利用沉水式水位计以压力方式换算水位及流量，或用浮筒式水位计以浮力方式换算水位及流量，或用超声波水位计以超音波方式计算水位及流量，或用有刻度的标竿放入水中量测，或直接以目视判别，但以上的方法具有下列的缺点存在一、水位及流量量测皆必须由人员到达现场才能得知，而一般量测地点多属偏远，交通往返需耗费多时，即时性并不佳，且目视判别易因观察者观察点不同而有所差异，影响测量的正确性。
二、夜间勘查视线不佳，监测人员易发生危险。
三、监测人员素质不齐，致监测的结果缺乏一致性。
四、使用标竿及手提式测量仪，会受到人为因素及测量环境影响而产生误差，且携带并不方便。
五、遇有天气状况恶劣或不可抗拒的灾害发生时则无法至现场勘查测量。
六、遇有在水中具有漂流物的状况，将使量测器具附着青苔、泥沙、包覆管线破损而影响判读的准确度。
有监于上述已知种种量测水位及流量的方式具有不理想之处，因此，创作者积极研究开发，终有本发明“远距视讯水位及流量防灾预警电脑监控装置”的产生。
实用新型内容依据上述，本发明的主要目的，是在于提供一种透过视讯设备撷取实际水体影像，而于远端以电脑利用影像处理技术自动计算及判断水位及流量，并可自动发布警告信息的监控装置。
本发明一种远距视讯水位及流量防灾预警电脑监控装置，是撷取一可供观察水位变化的地点的影像，经压缩转换为电脑数字信号后，透过电脑网路传送至远端进行水位及流量的监控；其特征在于，其包含有至少一视讯撷取装置，是设于该可供观察水位变化的地点，以撷取该地点的水面与固定参考物的影像；一影像压缩装置，将影像信号压缩转换为电脑数字信号输出；一网路传输设备，将影像电脑数字信号传输至影像处理电脑；至少一影像处理电脑，除透过一传输装置而接收该视讯撷取装置所产生的影像电脑数字信号外，并将其输出至一监控屏幕而产生一即时影像，同时由专属影像演译法则程序，将该监控屏幕上的特定范围影像进行影像资料的运算，以自动计算水位、流量及水面与固定参考物，如河岸、渠道顶部、桶槽顶部的距离，除将计算结果显示于电脑屏幕上以供监控人员参考外，若水位或流量超出设定的警戒值则可产生即时的警报信号或进行相关设备，如闸门、抽水机的控制，同时亦可将水位及流量值纪录于电脑中，显示为水位及流量时间历史趋势曲线图，作为水位及流量追踪调查及研究之用。
其中该视讯撷取装置是一电子摄影机。
其中该视讯撷取装置可进一步搭配一红外线光源，以利夜间影像的撷取。
其中该网路传输设备包括一网路传输装置及一网路连接装置，以将该视讯撷取装置的电子影像信号传送至该影像处理电脑。
其中该影像压缩装置可进一步包括一影像压缩通讯装置，以提供影像信号的即时压缩功能，增进传输至该影像处理电脑的速度，并由该影像处理电脑对该影像信号解压缩后而还原。
其中该网路连接设备可连接网际网路或内部网路。
其中该影像处理电脑所产生的控制信号可进一步连接一自动警报广播装置，在水位及流量超出警戒值时可透过喇叭产生一人耳可分辨的警告音响。
其中该影像处理电脑所产生的控制信号可进一步连接一自动电话语音通报装置，在水位及流量超出警戒值时可自动通知相关人员进行后续处理。
其中该影像处理电脑所产生的控制信号可进一步连接一自动电话语音查询装置，以提供人员查询即时的水位及流量等资讯。
其中该影像处理电脑所产生的控制信号可进一步连接一闸门伺服控制器，可视水位及流量状况适时对闸门进行开闭的作业。
有关本发明为达上述目的、特征所采用的技术手段及其功效，以下结合附图及例举一较佳实施例说明如下，其中图1是本发明的架构示意图。
图2是本发明应用于闸门装置的现场配置示意图。
图3是本发明应用于闸门装置的应用范例说明。
图4是本发明的作业流程示意图。
具体实施例方式
请参考图1所示，是本发明的一较佳实施例的架构示意图；其主要包含有视讯撷取装置1、影像压缩装置2、网路传输设备3及影像处理电脑4即可构成，其中该视讯撷取装置1(如CCD摄影机、数字相机、V8等)，是设于该可供观察水位变化的地点，如图2所示的闸门装置6，以撷取该地点的水面9与固定参考物的影像，并利用影像压缩装置2将该影像转换压缩为电脑数字信号输出，再透过网路传输设备3将影像传输至影像处理电脑4。
该影像处理电脑4，除透过一网路传输设备3(包括一网路传输装置，如数据机、无线电、行动电话、通信卫星)及一网路连接装置(如集线器、交换器、路由器等)，接收该视讯撷取装置1所产生的影像电脑数字信号，并将其输出至一监控屏幕5而产生一即时影像，而该影像处理电脑4内建有专属影像演译处理软件，可用以针对该影像进行计算判读。
应用时，请同时参考图1、图2及图4所示，该视讯撷取装置1将镜头对准欲测量的位置(其包含水面与固定参考物如墙壁、闸门装置等)，其拍摄的影像即透过一影像压缩装置、一网路传输装置(如数据机、无线电、行动电话、通讯卫星)及一网路连接装置(如集线器、交换器、路由器等)，可使该影像的电脑数字信号经由网际网路(Internet)或内部网路(Intranet)传递至位于远端的影像处理电脑4，为加快该影像电脑数字信号的传输速度，故采用一影像压缩装置2，以提供影像信号的即时压缩功能，并由影像处理电脑4对该影像信号即时解压缩后而还原，使得影像传输真正做到即时显现的目的；而当影像信号由该影像处理电脑4显现至一监控屏幕5时，如图3所示，可由监控人员以鼠标选取或由程序自动选取该监控屏幕5上的特定影像范围15进行影像资料的运算，其中，可利用相关的演算法计算出影像资料中水面与固定边缘间的距离、水位及流量，并将计算结果显示于电脑屏幕上以供监控人员参考外，若水位及流量超出设定的警戒值，则产生即时的警报信号或进行相关设备(如闸门、抽水机)的运转控制，同时亦可将水位及流量值纪录于电脑中，显示为水位及流量时间历史趋势曲线图5，作为水位及流量追踪调查及研究之用。
此外，该视讯撷取装置1可进一步搭配一红外线光源，以利夜间影像的撷取；再者，本发明除作为影像监视外，另可对影像作录影的工作，而对于当水位或流量超过警戒范围时所产生的控制信号可作进一步的应用，如连接一自动警报广播装置，可透过装设在现场的扩大器及喇叭，产生一人耳可分辨的警告音响，以提醒现场附近的居民尽速撤离；又如连接一自动电话语音通报装置，在水位或流量超出警戒值时可自动通知相关人员进行后续处理；或连接一自动电话语音查询装置，以提供人员查询即时的水位及流量等资讯；又如监控人员可直接连接一闸门伺服控制器，视水位及流量状况适时自动控制闸门，进行开闭的作业，以调节水位及流量、避免发生溢流现象。
经由以上所揭露可知，本发明主要是由至少一视讯撷取装置、影像压缩装置、网路传输设备及至少一影像处理电脑构成，将监控现场的影像传递至远端的影像处理电脑进行水位及流量的判读；其优点在于一、可直接于影像上进行水位及流量的计算。
二、可自动判断水位及流量是否位于警戒范围内。
三、可自动发布警报、水位及流量监测值及警报影像。
四、视讯撷取装置可由不同方向作录影监视。
五、透过网路传输即时影像，不需人员现场查看。
六、配合远端遥控系统可适时控制闸门的开度。
七、可全天候进行监视，确保安全。
综合以上所述，本发明“远距视讯水位及流量防灾预警电脑监控装置”，确能由上述构造，达到预期的功效，且申请前未见于刊物亦未公开使用，符合新型专利的新颖、进步及符合产业利用性等要件，故依法申请发明专利。
权利要求
1.一种远距视讯水位及流量防灾预警电脑监控装置，是撷取一可供观察水位变化的地点的影像，经压缩转换为电脑数字信号后，透过电脑网路传送至远端进行水位及流量的监控；其特征在于，其包含有至少一视讯撷取装置，是设于该可供观察水位变化的地点，以撷取该地点的水面与固定参考物的影像；一影像压缩装置，将影像信号压缩转换为电脑数字信号输出；一网路传输设备，将影像电脑数字信号传输至影像处理电脑；至少一影像处理电脑，除透过一传输装置而接收该视讯撷取装置所产生的影像电脑数字信号外，并将其输出至一监控屏幕而产生一即时影像，同时由专属影像演译法则程序，将该监控屏幕上的特定范围影像进行影像资料的运算，以自动计算水位、流量及水面与固定参考物，如河岸、渠道顶部、桶槽顶部的距离，除将计算结果显示于电脑屏幕上以供监控人员参考外，若水位或流量超出设定的警戒值则可产生即时的警报信号或进行相关设备，如闸门、抽水机的控制，同时亦可将水位及流量值纪录于电脑中，显示为水位及流量时间历史趋势曲线图，作为水位及流量追踪调查及研究之用。
2.如权利要求1所述的远距视讯水位及流量防灾预警电脑监控装置，其特征在于，其中该视讯撷取装置是一电子摄影机。
3.如权利要求1所述的远距视讯水位及流量防灾预警电脑监控装置，其特征在于，其中该视讯撷取装置可进一步搭配一红外线光源，以利夜间影像的撷取。
4.如权利要求1所述的远距视讯水位及流量防灾预警电脑监控装置，其特征在于，其中该网路传输设备包括一网路传输装置及一网路连接装置，以将该视讯撷取装置的电子影像信号传送至该影像处理电脑。
5.如权利要求4所述的远距视讯水位及流量防灾预警电脑监控装置，其特征在于，其中该影像压缩装置可进一步包括一影像压缩通讯装置，以提供影像信号的即时压缩功能，增进传输至该影像处理电脑的速度，并由该影像处理电脑对该影像信号解压缩后而还原。
6.如权利要求4所述的远距视讯水位及流量防灾预警电脑监控装置，其特征在于，其中该网路连接设备可连接网际网路或内部网路。
7.如权利要求1所述的远距视讯水位及流量防灾预警电脑监控装置，其特征在于，其中该影像处理电脑所产生的控制信号可进一步连接一自动警报广播装置，在水位及流量超出警戒值时可透过喇叭产生一人耳可分辨的警告音响。
8.如权利要求1所述的远距视讯水位及流量防灾预警电脑监控装置，其特征在于，其中该影像处理电脑所产生的控制信号可进一步连接一自动电话语音通报装置，在水位及流量超出警戒值时可自动通知相关人员进行后续处理。
9.如权利要求1所述的远距视讯水位及流量防灾预警电脑监控装置，其特征在于，其中该影像处理电脑所产生的控制信号可进一步连接一自动电话语音查询装置，以提供人员查询即时的水位及流量等资讯。
10.如权利要求1所述的远距视讯水位及流量防灾预警电脑监控装置，其特征在于，其中该影像处理电脑所产生的控制信号可进一步连接一闸门伺服控制器，可视水位及流量状况适时对闸门进行开闭的作业。
全文摘要
一种远距视讯水位及流量防灾预警电脑监控装置，具有一视讯撷取装置，以撷取该地点的水面与固定参考物的影像，将该影像压缩转换为电脑数字信号输出，再透过网际网路或内部网路等网路传输设备将影像信号传递至一影像处理电脑，而该影像处理电脑除接收该视讯撷取装置所产生的影像电脑数字信号，并将其输出至一监控屏幕而产生一即时影像，同时由专属影像演译法则程序，将该监控屏幕上的特定范围影像进行影像资料的运算，以自动计算水位、流量及水面与固定参考物的距离，除将计算结果显示以供监控人员参考外，若水位或流量超出设定的警戒值则可产生即时的警报信号或进行相关设备的控制。
文档编号G06T9/00GK1490755SQ0214759
公开日2004年4月21日 申请日期2002年10月17日 优先权日2002年10月17日
发明者杨明恭 申请人:诚兴科技股份有限公司