一种水尺水位野外防污动态识别方法与流程

1.本发明涉及水位监测技术领域，具体为一种水尺水位野外防污动态识别方法。


背景技术：

2.水位监测时，需要在河道两侧分别安装水尺和摄像设备，水尺安装在正对摄像装置的河道内壁上，通过摄像设备采集水尺上的刻度实现远程自动监测，但是，随着水位的变化，被水体淹没的水尺表面会粘附泥沙、水藻等污渍，导致水位降低时水尺上的刻度被遮挡，无法被摄像采集到刻度，影响自动监测的目的，针对上述问题，发明人提出一种水尺水位野外防污动态识别方法用于解决上述问题。


技术实现要素：

3.为了解决水位监测时，需要在河道两侧分别安装水尺和摄像设备，水尺安装在正对摄像装置的河道内壁上，通过摄像设备采集水尺上的刻度实现远程自动监测，但是，随着水位的变化，被水体淹没的水尺表面会粘附泥沙、水藻等污渍，导致水位降低时水尺上的刻度被遮挡，无法被摄像采集到刻度，影响自动监测的目的的问题；本发明的目的在于提供一种水尺水位野外防污动态识别方法。
4.为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种水尺水位野外防污动态识别方法，包括如下步骤：
5.s1、在需要监测水位动态的野外河道两侧分别安装水尺和摄像装置，摄像装置正对水尺，水尺垂直安装在正对摄像装置的河道内壁上，并进行竖直校准；
6.s2、水尺和摄像装置安装后，水尺底部没入水面以下，通过摄像装置采集水尺画面，通过图像识别采集水尺上对应的水位高度刻度；
7.s3、当图像识别因污渍遮挡水尺导致无法采集刻度时，通过远程通讯控制水尺进行清理，直至表面刻度清洗，完成刻度采集后停止清理，实现防污动态识别监测的目的。
8.优选的一种实施案例，所述水尺和摄像装置内均安装有远程通讯模块，摄像装置通过远程通讯模块将采集数据发送至远程控制中心的处理器，处理器读取水位监测数据，并在无法识别刻度时通过远程通讯模块控制水尺进行自清理，达到防污动态识别的目的。
9.优选的一种实施案例，所述水尺包括安装架，所述安装架内固定内嵌安装有尺体，所述安装架的顶部和一侧外壁上固定安装有传动箱，所述安装架的两侧内壁处均转动套接有竖轴，所述安装架的顶部和底部内壁间转动安装有横轴，所述竖轴和横轴上安装有清理机构，所述传动箱内安装有驱动机构和传动机构，所述驱动机构连接传动机构，所述传动机构连接竖轴和横轴。
10.优选的一种实施案例，所述传动箱和安装架相远离的一侧侧壁上均固定安装有多个安装板，所述传动箱的顶部固定安装有太阳能电池板，所述传动箱内安装有蓄电池。
11.优选的一种实施案例，所述尺体的外壁两侧均设有刻度，所述尺体的外壁中部内嵌安装有校准灯，所述尺体表面固定涂布有防水纳米清喷料，所述安装架的底部安装有流
量计。
12.优选的一种实施案例，所述驱动机构包括电机，所述安装架的顶部固定安装有电机，所述电机的输出轴上固定套接有驱动轮，所述电机两侧的安装架顶部分别固定套接有第一转轴和第二转轴，所述第一转轴和第二转轴上均固定套接有槽轮，所述槽轮上开有多个止动槽，相邻两个所述止动槽间的槽轮外壁开有推槽，所述驱动轮的外壁开有一个转槽，所述转槽处的驱动轮端面固定连接连杆的一端，所述连杆的另一端固定安装有滑动轴。
13.优选的一种实施案例，所述止动槽沿槽轮的圆周方向均匀分布有四个，所述止动槽为与驱动轮圆周外壁相匹配的弧形结构，所述滑动轴的直径与推槽的宽度。
14.优选的一种实施案例，所述传动机构包括传动轴，所述传动箱内转动套接有传动轴，所述传动轴的一端固定套接有第二锥齿轮，所述第二转轴上固定套接第一锥齿轮，所述第一锥齿轮啮合第二锥齿轮，两个所述竖轴的顶部间套接传动带，两个所述横轴的一端间套接传动带，所述传动轴远离第二锥齿轮的一端与一个横轴间套接有传动带，所述第一转轴上固定套接有第一传动轮，一个所述竖轴的顶部固定套接有第二传动轮，所述第一传动轮和第二传动轮间套接有传动带，所述第一锥齿轮与第二锥齿轮的传动比、第一传动轮和第二传动轮的传动比均为2:1。
15.优选的一种实施案例，所述清理机构包括竖转筒和横转筒，所述竖轴上均固定套接有竖转筒，所述横轴上均固定套接有横转筒，所述竖转筒和横转筒上均滑动卡接有滑块，所述竖转筒和横转筒上均开有螺旋槽，所述滑块的内壁均固定安装有推杆，所述推杆卡接螺旋槽，两个所述竖转筒上的滑块间固定安装有竖刷板，两个所述横转筒上的滑块间固定安装有横刷板。
16.优选的一种实施案例，所述竖转筒和横转筒上的螺旋槽均为两个，且两个螺旋槽的首尾相连，所述螺旋槽的螺旋圈数为半圈，所述推杆的直径等于螺旋槽的宽度。
17.与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
18.1、通过摄像装置实时监测水尺刻度，并通过远程通讯模块实现数据传输，当监测发现污渍遮挡水尺刻度后，启动水尺清理装置实现自动清理，实现刻度清晰，保证防污动态监测；
19.2、通过驱动机构和传动机构带动竖轴和横轴间隙交错转动，实现竖轴转动使得横轴停止，横轴转动时竖轴停止，从而使得清理机构对尺体进行竖向和横向的交替刷拭，保证全面清理，提高尺体的刻度清晰度，满足识别监测的目的；
20.3、第一转轴转动时，横转筒静止，横刷板保持在尺体侧部，此时竖刷板从尺体底部移动到顶部停止，然后第一转轴停止，第二转轴转动，则横转筒转动，横刷板从尺体一侧移动到另一侧，如此，横刷板和竖刷板交替移动，实现尺体的横竖全面刷拭清理。
附图说明
21.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
22.图1为本发明结构示意图。
23.图2为本发明局部剖面结构示意图。
24.图3为本发明图2中a处放大结构示意图。
25.图4为本发明图2中b处放大结构示意图。
26.图5为本发明图4中c处放大结构示意图。
27.图中：1、安装架；2、传动箱；3、尺体；4、竖轴；5、横轴；6、清理机构；61、竖转筒；62、横转筒；63、滑块；64、螺旋槽；65、推杆；66、竖刷板；67、横刷板；7、驱动机构；71、电机；72、第一转轴；73、第二转轴；74、槽轮；75、止动槽；76、推槽；77、驱动轮；78、转槽；79、连杆；710、滑动轴；8、传动机构；81、传动轴；82、第一锥齿轮；83、第二锥齿轮；84、第一传动轮；85、第二传动轮；9、安装板；10、刻度；11、校准灯；12、流量计
具体实施方式
28.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
29.实施例：如图1-5所示，本发明提供了一种水尺水位野外防污动态识别方法，包括如下步骤：
30.s1、在需要监测水位动态的野外河道两侧分别安装水尺和摄像装置，摄像装置正对水尺，水尺垂直安装在正对摄像装置的河道内壁上，并进行竖直校准；
31.s2、水尺和摄像装置安装后，水尺底部没入水面以下，通过摄像装置采集水尺画面，通过图像识别采集水尺上对应的水位高度刻度；
32.s3、当图像识别因污渍遮挡水尺导致无法采集刻度时，通过远程通讯控制水尺进行清理，直至表面刻度清洗，完成刻度采集后停止清理，实现防污动态识别监测的目的。
33.进一步的，水尺和摄像装置内均安装有远程通讯模块，摄像装置通过远程通讯模块将采集数据发送至远程控制中心的处理器，处理器读取水位监测数据，并在无法识别刻度时通过远程通讯模块控制水尺进行自清理，达到防污动态识别的目的。
34.通过上述技术方案，通过摄像装置实时监测水尺刻度，并通过远程通讯模块实现数据传输，当监测发现污渍遮挡水尺刻度后，启动水尺清理装置实现自动清理，实现刻度清晰，保证防污动态监测。
35.进一步的，水尺包括安装架1，安装架1内固定内嵌安装有尺体3，安装架1的顶部和一侧外壁上固定安装有传动箱2，安装架1的两侧内壁处均转动套接有竖轴4，安装架1的顶部和底部内壁间转动安装有横轴5，竖轴4和横轴5上安装有清理机构6，传动箱2内安装有驱动机构7和传动机构8，驱动机构7连接传动机构8，传动机构8连接竖轴4和横轴5。
36.通过上述技术方案，通过驱动机构7和传动机构8带动竖轴4和横轴5间隙交错转动，实现竖轴4转动使得横轴5停止，横轴5转动时竖轴4停止，从而使得清理机构6对尺体3进行竖向和横向的交替刷拭，保证全面清理，提高尺体3的刻度清晰度，满足识别监测的目的。
37.进一步的，传动箱2和安装架1相远离的一侧侧壁上均固定安装有多个安装板9，传动箱2的顶部固定安装有太阳能电池板，传动箱2内安装有蓄电池。
38.通过上述技术方案，通过太阳能电池在平时进行太阳能充电，满足驱动机构7的能
源需要。
39.进一步的，尺体3的外壁两侧均设有刻度10，尺体3的外壁中部内嵌安装有校准灯11，尺体3表面固定涂布有防水纳米清喷料，安装架1的底部安装有流量计12。
40.通过上述技术方案，刻度10满足水位监测需要，流量计12满足流量检测，校准灯11连线的竖直度提供安装时的校准，防水喷料保证尺体3的寿命。
41.进一步的，驱动机构7包括电机71，安装架1的顶部固定安装有电机71，电机71的输出轴上固定套接有驱动轮77，电机71两侧的安装架1顶部分别固定套接有第一转轴72和第二转轴73，第一转轴72和第二转轴73上均固定套接有槽轮74，槽轮74上开有多个止动槽75，相邻两个止动槽75间的槽轮74外壁开有推槽76，驱动轮77的外壁开有一个转槽78，转槽78处的驱动轮77端面固定连接连杆79的一端，连杆79的另一端固定安装有滑动轴710，止动槽75沿槽轮74的圆周方向均匀分布有四个，止动槽75为与驱动轮77圆周外壁相匹配的弧形结构，滑动轴710的直径与推槽76的宽度。
42.通过上述技术方案，清理时，电机71带动驱动轮77连续转动，驱动轮77转动时使得转槽78交替朝向两个槽轮74，当转槽78朝向槽轮74时，滑动轴710滑入推槽76，从而推动槽轮74转动四分之一圈，当转槽78远离槽轮74时此时，滑动轴710同步滑出推槽76，驱动轮77的圆周外壁滑入止动槽75内实现槽轮74的止动，如此，实现两个槽轮74交替间歇转动，则第一转轴72和第二转轴73交替间歇转动。
43.进一步的，传动机构8包括传动轴81，传动箱2内转动套接有传动轴81，传动轴81的一端固定套接有第二锥齿轮83，第二转轴73上固定套接第一锥齿轮82，第一锥齿轮82啮合第二锥齿轮83，两个竖轴4的顶部间套接传动带，两个横轴5的一端间套接传动带，传动轴81远离第二锥齿轮83的一端与一个横轴5间套接有传动带，第一转轴72上固定套接有第一传动轮84，一个竖轴4的顶部固定套接有第二传动轮85，第一传动轮84和第二传动轮85间套接有传动带，第一锥齿轮82与第二锥齿轮83的传动比、第一传动轮84和第二传动轮85的传动比均为1:2。
44.进一步的，清理机构6包括竖转筒61和横转筒62，竖轴4上均固定套接有竖转筒61，横轴5上均固定套接有横转筒62，竖转筒61和横转筒62上均滑动卡接有滑块63，竖转筒61和横转筒62上均开有螺旋槽64，滑块63的内壁均固定安装有推杆65，推杆65卡接螺旋槽64，两个竖转筒61上的滑块63间固定安装有竖刷板66，两个横转筒62上的滑块63间固定安装有横刷板67，竖转筒61和横转筒62上的螺旋槽64均为两个，且两个螺旋槽64的首尾相连，螺旋槽64的螺旋圈数为半圈，推杆65的直径等于螺旋槽64的宽度。
45.通过上述技术方案，第一转轴72和第二转轴73转动四分之圈时会分别带动竖轴4和横轴5转动半圈，竖轴4和横轴5转动时，竖转筒61和横转筒62转动，从而使得螺旋槽64推动推杆65，推杆65沿螺旋槽64滑动一个来回实现滑块63往复移动一次，则第一转轴72转动时，横转筒62静止，横刷板67保持在尺体3侧部，此时竖刷板66从尺体3底部移动到顶部停止，然后第一转轴72停止，第二转轴73转动，则横转筒62转动，横刷板67从尺体3一侧移动到另一侧，如此，横刷板67和竖刷板66交替移动，实现尺体3的横竖全面刷拭清理。
46.工作原理：通过安装板9将安装架1固定在河道内壁上，通过校准灯11校准尺体3竖直度，摄像装置安装在正对尺体3的河道上，尺体3底部没入水面下，摄像装置采集刻度10，达到识别水位高度的目的，流量计12检测水体流量，当图像识别因污渍遮挡水尺导致无法
采集刻度时，通过远程通讯控制电机71转动，电机71带动驱动轮77连续转动，驱动轮77转动时使得转槽78交替朝向两个槽轮74，当转槽78朝向槽轮74时，滑动轴710滑入推槽76，从而推动槽轮74转动四分之一圈，当转槽78远离槽轮74时此时，滑动轴710同步滑出推槽76，驱动轮77的圆周外壁滑入止动槽75内实现槽轮74的止动，如此，实现两个槽轮74交替间歇转动，则第一转轴72和第二转轴73交替间歇转动，第一转轴72和第二转轴73转动四分之圈时会分别带动竖轴4和横轴5转动半圈，竖轴4和横轴5转动时，竖转筒61和横转筒62转动，从而使得螺旋槽64推动推杆65，推杆65沿螺旋槽64滑动一个来回实现滑块63往复移动一次，则第一转轴72转动时，横转筒62静止，横刷板67保持在尺体3侧部，此时竖刷板66从尺体3底部移动到顶部停止，然后第一转轴72停止，第二转轴73转动，则横转筒62转动，横刷板67从尺体3一侧移动到另一侧，如此，横刷板67和竖刷板66交替移动，实现尺体3的横竖全面刷拭清理，直至表面刻度清洗，完成刻度采集后停止清理，实现防污动态识别监测的目的。
47.显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。