一种下穿通道积水监测装置的制作方法

本申请涉及应急预警监测，具体涉及一种下穿通道积水监测装置。

背景技术：

1、城市土地覆盖包括城市不透水面、绿地空间和水域等。城市不透水面指地表水不能直接下渗到土壤中的人工地表覆盖，包括建筑、道路、广场等类型。目前，随着我国社会经济的快速发展和城市化进程的不断加快，城市不透水面的面积越来越大，城市道路路面硬化的速度也在增加，影响了雨水的下渗，导致城市局部地区排水不畅。特别是，高速下穿公路、隧道等下穿通道处由于地势相对较低，更易积水。以高速下穿公路为例，在大雨、暴雨等极端天气下，由于高速汇水面积较大，又缺乏一定的分流措施，同时高速下穿公路地势较低，周边雨水及高速公路排水汇集于此，造成积水过深，影响人员及车辆通行。

2、目前针对下穿通道的积水的监测方式一般为采用物理手段，在积水监测点设置水位标尺，通过标尺刻度反应当前积水深度。此监测方法太过被动，管理人员不能及时掌握积水情况，不能及时对交通情况进行疏导，容易造成下穿公路附近交通瘫痪，给沿线人民群众的出行带来了巨大的不便，同时大面积的积水也对车辆及行人的安全产生了一定的隐患。

3、为此，需要设计一种下穿通道积水监测装置。

技术实现思路

1、本申请的一个目的在于提供一种下穿通道积水监测装置，实现实时地、智能地测量积水水位，远程地监控下穿通道的积水现场。

2、为达到以上目的，本申请采用的技术方案为：一种下穿通道积水监测装置，其包括水位测量模块、摄像模块、控制模块、和供电模块，所述水位测量模块设置于下穿通道的积水监测点，所述摄像模块相对所述水位测量模块设置并与所述控制模块通讯连接，所述供电模块与所述控制模块及所述摄像模块连接，所述控制模块包括第一通讯模块，所述第一通讯模块被配置成与终端设备通信连接。

3、作为一种优选，所述控制模块包括工控机，所述工控机设置有所述第一通讯模块。

4、作为一种优选，所述控制模块还包括一远程开关，所述远程开关包括第二通讯模块，所述第二通讯模块被配置成与终端设备通信连接，所述远程开关适于控制所述积水监测装置的启动与关闭。

5、作为一种优选，所述控制模块与所述供电模块均设置于一机箱内，所述机箱设置于下穿通道的墩柱或边墙，并且所述机箱的安装高度高于所述水位测量模块的高度。

6、作为一种优选，所述摄像模块包括支架和摄像头，所述支架设置于下穿通道的墩柱或边墙，所述摄像头设置于所述支架上。

7、作为一种优选，所述摄像模块与所述控制模块、所述供电模块设置于下穿通道的同一墩柱或同一边墙上。

8、作为一种优选，所述摄像模块具有夜视辅助模块。

9、作为一种优选，所述夜视辅助模块包括红外补光灯。

10、作为一种优选，所示水位测量模块为水位标尺，所述水位标尺设置于积水监测点的墩柱或边墙上。

11、作为一种优选，所述水位标尺设为多个，所述多个水位标尺间隔设置于所述摄像模块的视野获取范围内。

12、本申请的工作原理为：将水位标尺固定于下穿通道内，通过摄像头变焦镜头的调试将标尺及下穿通道场景置于摄像头的视野获取范围内，依托布设在工控机上的技术数据及相应的先进算法，在监测初期提前对下穿通道的场景进行水位数据标定，夜视辅助模块可保证夜晚监测的可行性，从而实现全天候的水位监测，后期水位监测时，不必再借助水位测量模块获知水位，通过摄像头拍摄的画面，结合工控机上相应的算法和数学模型，选取当前帧图像，与当前水位监测点之前的几帧图像进行目标区域差分，提取水位变化区域，得到水位线在图像中的高度，再根据之前标定得到的数学模型计算得到实际水位高度。

13、与现有技术相比，本申请的有益效果在于：(1)在台风、暴雨等强降雨天气，可实时观测水位数据及水位上涨趋势，做到全天候、超视域的实时监测，除了初期需要根据水位测量模块测量积水水位进行模型训练，后期能通过控制模块对拍摄到的画面进行数据处理，对水位进行自动标定，并且由于第一通讯模块的设置，与终端设备实现互联，能够做到水位数据及现场画面上传终端，便于进行远程管理，做到超视域、多维度、智能化的水位监测。(2)可在汛情发生前及时进行应急处置，对异常水位的监测，建立预警机制，提醒管理部门及时部署应急方案，排查隐患，保障附近人民群众的出行安全，并且，搭配智能监测和分析手段，能够发现公路排水系统健康程度，及时对公路排水系统进行防护。(3)供电模块与控制模块及摄像模块连接，每个积水监测装置独立供电，供电稳定可靠，并且利于对单个监测装置进行启闭及检修等操作。(4)进一步的，摄像模块具有夜视功能，能够实现夜晚或其他低照明度条件下的水位监测。

技术特征：

1.一种下穿通道积水监测装置，其特征在于：包括水位测量模块、摄像模块、控制模块、和供电模块，所述水位测量模块设置于下穿通道的积水监测点，所述摄像模块相对所述水位测量模块设置并与所述控制模块通讯连接，所述供电模块与所述控制模块及所述摄像模块连接，所述控制模块包括第一通讯模块，所述第一通讯模块被配置成与终端设备通信连接。

2.如权利要求1所述的下穿通道积水监测装置，其特征在于：所述控制模块包括工控机，所述工控机设置有所述第一通讯模块。

3.如权利要求2所述的下穿通道积水监测装置，其特征在于：所述控制模块还包括一远程开关，所述远程开关包括第二通讯模块，所述第二通讯模块被配置成与终端设备通信连接，所述远程开关适于控制所述积水监测装置的启动与关闭。

4.如权利要求3所述的下穿通道积水监测装置，其特征在于：所述控制模块与所述供电模块均设置于一机箱内，所述机箱设置于下穿通道的墩柱或边墙，并且所述机箱的安装高度高于所述水位测量模块的高度。

5.如权利要求1所述的下穿通道积水监测装置，其特征在于：所述摄像模块包括支架和摄像头，所述支架设置于下穿通道的墩柱或边墙，所述摄像头设置于所述支架上。

6.如权利要求5所述的下穿通道积水监测装置，其特征在于：所述摄像模块与所述控制模块、所述供电模块设置于下穿通道的同一墩柱或同一边墙上。

7.如权利要求5或6所述的下穿通道积水监测装置，其特征在于：所述摄像模块具有夜视辅助模块。

8.如权利要求7所述的下穿通道积水监测装置，其特征在于：所述夜视辅助模块包括红外补光灯。

9.如权利要求1所述的下穿通道积水监测装置，其特征在于：所示水位测量模块为水位标尺，所述水位标尺设置于积水监测点的墩柱或边墙上。

10.如权利要求9所述的下穿通道积水监测装置，其特征在于：所述水位标尺设为多个，所述多个水位标尺间隔设置于所述摄像模块的视野获取范围内。

技术总结
本申请公开了一种下穿通道积水监测装置，属于应急预警监测技术领域，其包括水位测量模块、摄像模块、控制模块、和供电模块，水位测量模块设置于下穿通道的积水监测点以测量水位，摄像模块相对水位测量模块设置并与控制模块通讯连接，控制模块包括第一通讯模块，第一通讯模块被配置成与终端设备通信连接，能将摄像模块监控到的积水监测点的画面上传至控制模块及终端设备，利于远程查看现场，并且能够依托布设在控制模块上的数据和算法自动进行水位数据标定，实现智能、实时的水位监测预警，供电模块与控制模块及摄像模块连接，每个监测装置独立供电，供电稳定可靠，并且利于对单个监测装置进行启闭及检修等操作。

技术研发人员：唐礼义,陈维敏,郑蓉军,邢亚鹏
受保护的技术使用者：宁波朗达工程科技有限公司
技术研发日：20230721
技术公布日：2024/2/19