CN114119275A - 一种水下智能巡检装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种水下智能巡检装置,涉及水下图像检测技术领域,包括:至少一水下摄像头模块,设置于平流沉淀池中,用于采集池中的水下图像数据,各水下图像数据关联有表示对应的水下摄像头模块的设置位置的位置数据;摄像头控制模块,用于控制水下摄像头模块采集对应区域的水下图像数据,接收水下图像数据和对应的位置数据并输出;计算机模块,用于接收水下图像数据和对应的位置数据并处理得到对应的水特性曲线,分析处理水特性曲线得到平流沉淀池的水质状态,并根据水质状态输出对应的处理措施。有益效果是本装置通过实时的水下图像检测,解决人眼可视范围差、反应弱的问题,分析处理采集到的图像并采取相应的措施,提高判断的效率和可靠性。
Description
技术领域
本发明涉及水下图像检测领域,尤其涉及一种水下智能巡检装置。
背景技术
目前大多数平流沉淀池的运行维护仍基于人工巡检,需要依靠人眼观察及经验判断,进而采取相应的处理措施,没有相应的数据支撑及程序化的分析,容易发生错误判断,人眼无法观察到平流沉淀池中的深水部分,且视野及分辨度有限,无法及时作出有效的处理,依靠人工点对点的管理,会消耗大量的人力,造成人力资源浪费,人工依靠经验来判断问题的影响因子,可能会出现误操作,不具备可靠性,因此需要一种水下智能巡检装置来代替人工进行更准确更高效的数据分析及判断。
发明内容
针对现有技术中存在的问题,本发明提供一种水下智能巡检装置,包括:
至少一水下摄像头模块,设置于平流沉淀池中,用于采集所述平流沉淀池中的多个水下图像数据,各所述水下图像数据关联有表示对应的所述水下摄像头模块的设置位置的位置数据;
一摄像头控制模块,分别连接各所述水下摄像头模块,用于控制各所述水下摄像头模块采集对应区域的所述水下图像数据,接收各所述水下摄像头模块输出的所述水下图像数据和对应的所述位置数据并输出;
一计算机模块,连接所述摄像头控制模块,用于接收所述水下图像数据和对应的所述位置数据并处理得到对应的水特性曲线,分析处理所述水特性曲线得到所述平流沉淀池的水质状态,并根据所述水质状态输出对应的处理措施。
优选的,各所述水下摄像头模块均固定连接一水下电缆。
优选的,所述摄像头控制模块的一面设有多个水下电缆接口,所述摄像头控制模块的另一面固定连接一网络电缆,通过所述水下电缆接口连接所述水下电缆。
优选的,所述计算机模块设有一数据接收端口,所述数据接收端口连接所述网络电缆。
优选的,所述摄像头控制模块包括:
一第一控制单元,用于接收所述计算机模块输出的一第一控制信号并根据所述第一控制信号控制各所述水下摄像头模块的启停状态;
一第二控制单元,用于接收所述计算机模块输出的一第二控制信号并根据所述第二控制信号控制各所述水下摄像头模块采集所述水下图像数据;
一数据转送单元,用于接收各所述水下摄像头模块采集的所述水下图像数据和对应的所述位置数据并输出。
优选的,所述计算机模块包括:
一图像数据处理单元,用于接收所述水下图像数据和对应的所述位置数据并根据所述水下图像数据得到水特征数据,将所述水特征数据结合对应的所述位置数据得到所述水特征曲线;
一第一存储单元,用于保存预先配置的多个影响因子及其对应的处理措施;
一分析单元,连接所述图像数据处理单元,用于对所述水特征曲线进行分析得到所述水质状态,在所述水质状态表示水质发生变化时,将所述水特征曲线输入一预先训练得到的分析模型中进行处理得到引起水质发生变化的影响因子;
一匹配单元,分别连接所述第一存储单元和所述分析单元,用于根据所述影响因子于所述第一存储单元中匹配得到对应的所述处理措施并输出。
优选的,所述图像数据处理单元包括:
一第一处理子单元,用于根据所述水下图像数据得到对应的水特征数据并输出;
一第二处理子单元,连接所述第一处理子单元,用于根据所述位置数据处理得到对应的所述水下摄像头模块与所述平流沉淀池的进水口之间的距离,并按照距离的排序结合对应的所述水特征数据得到所述水特征曲线。
优选的,所述计算机模块还包括一可视化单元,分别连接所述图像数据处理单元和所述匹配单元,用于将所述水质状态和对应的所述处理措施进行可视化展示,和/或将所述水下图像数据进行可视化展示。
优选的,所述计算机模块还包括一手动控制单元,连接所述图像数据处理单元,用于接收并根据外部的一分析指令,当所述分析指令表示进行数据分析时,控制所述图像数据处理单元接收所述水下图像数据和对应的所述位置数据并进行分析处理;
当所述分析指令表示跳过数据分析时,所述手动控制单元控制所述可视化单元对所述水下图像数据进行可视化展示。
优选的,所述计算机模块还包括一数据存储单元,连接所述图像数据处理单元,用于存储所述水下图像数据作数据积累。
上述技术方案具有如下优点或有益效果:
(1)本装置通过实时的水下图像检测,解决人眼可视范围差、反应弱的问题,分析处理采集到的图像并采取相应的措施,提高判断的效率和可靠性;
(2)本装置能够提升水厂的整体运维管理水平,以达到精细化、高效化及智慧化的管理;
(3)本装置将采集到的图像数据化处理,通过大数据的整理收集,精细化地反馈出平流沉淀池的实时状态,并判断出具体的影响因子,从后端即可得到精准化反馈;
(4)本装置利用机器学习和可视化技术提高判断影响因子的效率和易用性。
附图说明
图1为本发明的较佳的实施例中,本装置的结构原理图;
图2为本发明的较佳的实施例中,本装置的整体结构图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。本发明并不限定于该实施方式,只要符合本发明的主旨,则其他实施方式也可以属于本发明的范畴。
本发明的较佳的实施例中,基于现有技术中存在的上述问题,现提供一种水下智能巡检装置,如图1、2所示,包括:
至少一水下摄像头模块1,设置于平流沉淀池中,用于采集平流沉淀池中的多个水下图像数据,各水下图像数据关联有表示对应的水下摄像头模块1的设置位置的位置数据;
一摄像头控制模块2,分别连接各水下摄像头模块1,用于控制各水下摄像头模块1采集对应区域的水下图像数据,接收各水下摄像头模块1输出的水下图像数据和对应的位置数据并输出;
一计算机模块3,连接摄像头控制模块2,用于接收水下图像数据和对应的位置数据并处理得到对应的水特性曲线,分析处理水特性曲线得到平流沉淀池的水质状态,并根据水质状态输出对应的处理措施。
具体地,本实施例中,考虑到平流沉淀池设有多个巡检点,因此在每个巡检点设立一个水下摄像头模块1,通过水下摄像头模块1采集不同巡检点的水下图像数据,用水下摄像头模块1替代人眼做水下深度的巡视,用计算机模块3替代人脑的积累经验做精细化判断,提高判断的准确率并减少人力资源。
具体地,本实施例中,考虑到目前平流沉淀池的运行维护仍基于人工巡检的基础,需要人眼观察沉淀池的表面,辨识度较低导致无法观察到水面以下的部分,且平流沉淀池的沉淀时间较长,往往在2小时以上,若没有实时的监测和反馈,仅仅依靠人为的发现,受人为经验影响过大,来不及采取调整及应急措施,若仅仅依靠人工点对点的管理,依然过于粗放,不能达到智慧管理的目的,即使人为知道应采取的措施,而没有经过精准化的分析,并不能由问题反推出影响因子,可能出现误操作,既不经济也不可靠,因此通过水下智能巡检装置来代替人工进行数据分析。
本发明的较佳的实施例中,各水下摄像头模块1均固定连接一水下电缆4。
具体地,本实施例中,水下电缆4可以为水下摄像机电缆、电缆电源线、同轴电缆、双绞线等。
本发明的较佳的实施例中,摄像头控制模块1的一面设有多个水下电缆接口5,摄像头控制模块1的另一面固定连接一网络电缆6,通过水下电缆接口5连接水下电缆4。
本发明的较佳的实施例中,计算机模块3设有一数据接收端口7,数据接收端口7连接网络电缆6。
本发明的较佳的实施例中,摄像头控制模块2包括:
一第一控制单元21,用于接收计算机模块3输出的一第一控制信号并根据第一控制信号控制各水下摄像头模块1的启停状态;
一第二控制单元22,用于接收计算机模块3输出的一第二控制信号并根据第二控制信号控制各水下摄像头模块1采集水下图像数据;
一数据转送单元23,用于接收各水下摄像头模块1采集的水下图像数据和对应的位置数据并输出。
具体地,本实施例中,操作人员可以在计算机端一键控制全部的水下摄像头模块1的开启关闭,也可以有选择的将其中一些水下摄像头模块1进行单独开启或关闭。
具体地,本实施例中,操作人员可以在计算机端直接控制任意一个水下摄像头模块1进行水下图像数据采集,水下摄像头模块1未进行水下图像数据采集时,可以用于提供水下实时画面。
本发明的较佳的实施例中,计算机模块3包括:
一图像数据处理单元31,用于接收水下图像数据和对应的位置数据并根据水下图像数据得到水特征数据,将水特征数据结合对应的位置数据得到水特征曲线;
一第一存储单元32,用于保存预先配置的多个影响因子及其对应的处理措施;
一分析单元33,连接图像数据处理单元31,用于对水特征曲线进行分析得到水质状态,在水质状态表示水质发生变化时,将水特征曲线输入一预先训练得到的分析模型中进行处理得到引起水质发生变化的影响因子;
一匹配单元34,分别连接第一存储单元32和分析单元33,用于根据影响因子于第一存储单元中匹配得到对应的处理措施并输出。
具体地,本实施例中,第一存储单元32内保存有预先配置的影响因子,包含用药不足、进水量过少、污泥沉积过多等,分析单元33内设有分析模型且该分析模型已经对不同影响因子对应的水特征曲线进行学习熟悉,能够根据水特征曲线快速得到对应的影响因子,然后匹配单元34根据影响因子得到相应的处理措施。
本发明的较佳的实施例中,图像数据处理单元31包括:
一第一处理子单元311,用于根据水下图像数据得到对应的水特征数据并输出;
一第二处理子单元312,连接第一处理子单元311,用于根据位置数据处理得到对应的水下摄像头模块1与平流沉淀池的进水口之间的距离,并按照距离的排序结合对应的水特征数据得到水特征曲线。
具体地,本实施例中,水特征曲线的横坐标可以为水下摄像头模块1与平流沉淀池的进水口的距离,纵坐标可以为水质指数,当分析模型分析出某区域的水质出现问题时,对应输出的处理措施可以为加药调整,操作人员根据可视化单元35上显示的加药调整的处理措施提示前往平流沉淀池的相应区域进行加药。
具体地,本实施例中,水特征曲线的横坐标可以为水下摄像头模块1与平流沉淀池的进水口的距离,纵坐标可以为水体流速,当分析模型分析出某区域的水体流速过快或过慢时,对应输出的处理措施可以为调整进水量,操作人员根据可视化单元35上显示的调整进水量的处理措施提示前往平流沉淀池的进水口调整进水量;
优选的,当分析模型分析出平流沉淀池的前端底部的水体流速过慢时,对应输出的处理措施可以为需要排泥,操作人员根据可视化单元35上显示的需要排泥的处理措施提示前往平流沉淀池进行排泥操作。
本发明的较佳的实施例中,计算机模块3还包括一可视化单元35,分别连接图像数据处理单元31和匹配单元34,用于将水质状态和对应的处理措施进行可视化展示,和/或将水下图像数据进行可视化展示。
具体地,本实施例中,可视化单元35可以对水下图像数据和处理措施根据内容的不同,进行不同的可视化展示,反馈平流沉淀池内的实时状态和处理措施。
本发明的较佳的实施例中,计算机模块3还包括一手动控制单元36,连接图像数据处理单元31,用于接收并根据外部的一分析指令,当分析指令表示进行数据分析时,控制图像数据处理单元31接收水下图像数据和对应的位置数据并进行分析处理;
当分析指令表示跳过数据分析时,手动控制单元36控制可视化单元35对水下图像数据进行可视化展示。
本发明的较佳的实施例中,计算机模块3还包括一数据存储单元37,连接图像数据处理单元31,用于存储水下图像数据作数据积累。
以上所述仅为本发明较佳的实施例,并非因此限制本发明的实施方式及保护范围,对于本领域技术人员而言,应当能够意识到凡运用本说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案,均应当包含在本发明的保护范围内。
Claims (10)
1.一种水下智能巡检装置,其特征在于,包括:
至少一水下摄像头模块,设置于平流沉淀池中,用于采集所述平流沉淀池中的多个水下图像数据,各所述水下图像数据关联有表示对应的所述水下摄像头模块的设置位置的位置数据;
一摄像头控制模块,分别连接各所述水下摄像头模块,用于控制各所述水下摄像头模块采集对应区域的所述水下图像数据,接收各所述水下摄像头模块输出的所述水下图像数据和对应的所述位置数据并输出;
一计算机模块,连接所述摄像头控制模块,用于接收所述水下图像数据和对应的所述位置数据并处理得到对应的水特性曲线,分析处理所述水特性曲线得到所述平流沉淀池的水质状态,并根据所述水质状态输出对应的处理措施。
2.根据权利要求1所述的水下智能巡检装置,其特征在于,各所述水下摄像头模块均固定连接一水下电缆。
3.根据权利要求2所述的水下智能巡检装置,其特征在于,所述摄像头控制模块的一面设有多个水下电缆接口,所述摄像头控制模块的另一面固定连接一网络电缆,通过所述水下电缆接口连接所述水下电缆。
4.根据权利要求3所述的水下智能巡检装置,其特征在于,所述计算机模块设有一数据接收端口,所述数据接收端口连接所述网络电缆。
5.根据权利要求1所述的水下智能巡检装置,其特征在于,所述摄像头控制模块包括:
一第一控制单元,用于接收所述计算机模块输出的一第一控制信号并根据所述第一控制信号控制各所述水下摄像头模块的启停状态;
一第二控制单元,用于接收所述计算机模块输出的一第二控制信号并根据所述第二控制信号控制各所述水下摄像头模块采集所述水下图像数据;
一数据转送单元,用于接收各所述水下摄像头模块采集的所述水下图像数据和对应的所述位置数据并输出。
6.根据权利要求1所述的水下智能巡检装置,其特征在于,所述计算机模块包括:
一图像数据处理单元,用于接收所述水下图像数据和对应的所述位置数据并根据所述水下图像数据得到水特征数据,将所述水特征数据结合对应的所述位置数据得到所述水特征曲线;
一第一存储单元,用于保存预先配置的多个影响因子及其对应的处理措施;
一分析单元,连接所述图像数据处理单元,用于对所述水特征曲线进行分析得到所述水质状态,在所述水质状态表示水质发生变化时,将所述水特征曲线输入一预先训练得到的分析模型中进行处理得到引起水质发生变化的影响因子;
一匹配单元,分别连接所述第一存储单元和所述分析单元,用于根据所述影响因子于所述第一存储单元中匹配得到对应的所述处理措施并输出。
7.根据权利要求6所述的水下智能巡检装置,其特征在于,所述图像数据处理单元包括:
一第一处理子单元,用于根据所述水下图像数据得到对应的水特征数据并输出;
一第二处理子单元,连接所述第一处理子单元,用于根据所述位置数据处理得到对应的所述水下摄像头模块与所述平流沉淀池的进水口之间的距离,并按照距离的排序结合对应的所述水特征数据得到所述水特征曲线。
8.根据权利要求6所述的水下智能巡检装置,其特征在于,所述计算机模块还包括一可视化单元,分别连接所述图像数据处理单元和所述匹配单元,用于将所述水质状态和对应的所述处理措施进行可视化展示,和/或将所述水下图像数据进行可视化展示。
9.根据权利要求8所述的水下智能巡检装置,其特征在于,所述计算机模块还包括一手动控制单元,连接所述图像数据处理单元,用于接收并根据外部的一分析指令,当所述分析指令表示进行数据分析时,控制所述图像数据处理单元接收所述水下图像数据和对应的所述位置数据并进行分析处理;
当所述分析指令表示跳过数据分析时,所述手动控制单元控制所述可视化单元对所述水下图像数据进行可视化展示。
10.根据权利要求6所述的水下智能巡检装置,其特征在于,所述计算机模块还包括一数据存储单元,连接所述图像数据处理单元,用于存储所述水下图像数据作数据积累。
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