CN220708481U - 一种基于视频的水位监测装置及河道监测*** - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于视频的水位监测装置及河道监测***，水位监测装置包括用于布设在河道的水位尺，所述水位监测装置包括立柱、摄像部件、水位检测部件和电气部件。其中，所述摄像部件连接于所述立柱的外壁上部分，所述摄像部件用于拍摄所述水位尺。所述水位检测部件安装在所述立柱的外壁下部分。所述电气部件连接于所述立柱的外壁上，所述电气部件分别与所述摄像部件和电子水尺连接。本技术通过采用基于视频的水位检测技术和传统水位检测技术的组合，具备非接触、可视化、全天候、无人值守、洪涝水位可靠检测等优点。河道的常态化水位检测通过基于视频分析技术进行识别得到。

Description

一种基于视频的水位监测装置及河道监测***

技术领域

本实用新型涉及水位检测技术领域，具体涉及一种基于视频的水位监测装置及河道监测***。

背景技术

对于水位的数据采集方式主要利用水位传感器采集河流水位，实现数据自动化和智能化的采集。传统的水位传感媒介主要为电容、超声波、光电编码和雷达等。然而，传统的水位检测技术存在如下缺陷：电容方式会在测量范围方面有限制，且被测液体需要有导电性；超声波方式容易随着环境因素影响从而使回波的信噪比下降，进而测量精度降低；光电编码方式较为便宜、方便，适合各种情况使用，但需要建造测井房，造价较高；雷达式精度低且安装成本高，使用受到限制。且传统水位检测技术普遍存在如下问题：精度受环境条件的影响很大，且都不具有远程监控的能力。

而随着技术发展，通过采用无线通信和视觉技术的结合，在远程水位监测中的应用可以很好解决上面的这些问题。但是，申请人研究发现现有视频水位监测技术存在如下问题：

基于视频的水位监测技术是通过摄像头和水位标尺实现的，水位标尺设置在布测点上(桥墩外壁、河岸的混凝土靠桩等等)，通过摄像头拍摄水位标尺的图像，进行图像识别分析，进而得到水位标尺。但是，当洪涝灾害发生时，可能存在漂浮物遮挡的问题，或者河道水位淹没常规布设的水位标尺，则基于视频的水位监测技术无法监测到当前水位的问题。

实用新型内容

为了克服上述技术缺陷，本实用新型提供一种基于视频的水位监测装置及河道监测***。

为了解决上述问题，本实用新型按以下技术方案予以实现的：

第一方面，本实用新型提供了一种基于视频的水位监测装置，包括用于布设在河道的水位尺，其特征在于，所述水位监测装置包括：

立柱；

摄像部件，所述摄像部件连接于所述立柱的外壁上部分，所述摄像部件用于拍摄所述水位尺；

水位检测部件，所述水位检测部件安装在所述立柱的外壁下部分；

电气部件，所述电气部件连接于所述立柱的外壁上，所述电气部件分别与所述摄像部件和电子水尺连接。

结合第一方面，本实用新型还提供了第一方面的第1种具体实施方式，具体的，所述水位检测部件包括：

电子水尺，所述电子水尺垂直安装设置，所述电子水尺与所述电气部件连接；

保护管，所述保护管通过连接件固定连接在所述立柱的安装部上，所述保护管具有用于容纳所述电子水尺的容纳腔；

其中，所述保护管的中下部管壁开设有切槽，所述切槽用于水体流入保护管内以供电子水尺检测水位。

结合第一方面，本实用新型还提供了第一方面的第2种具体实施方式，具体的，所述保护管为PVC管，所述保护管的顶部设置有密封盖。

结合第一方面，本实用新型还提供了第一方面的第3种具体实施方式，具体的，在所述保护管的外壁上还围设有不锈钢金属网，所述不锈钢格不锈钢金属网覆盖所述保护管的切槽。

结合第一方面，本实用新型还提供了第一方面的第4种具体实施方式，具体的，所述连接件为管道卡箍，所述安装部为焊接在立柱外表面的固定座。

结合第一方面，本实用新型还提供了第一方面的第5种具体实施方式，具体的，所述电气部件包括电气保护柜和设置于所述电气保护柜内的控制器和无线通信器，所述控制器分别与摄像部件、水位检测部件和无线通信器连接。

结合第一方面，本实用新型还提供了第一方面的第6种具体实施方式，具体的，所述立柱的顶部还设置有路灯部件和太阳能部件，所述路灯部件和太阳能部件均与所述电气部件连接。

结合第一方面，本实用新型还提供了第一方面的第7种具体实施方式，具体的，所述立柱的底部设置有安装板，所述立柱的外壁和安装板之间焊接有多个加强筋板，多个加强筋板均匀环设在立柱的外壁。

第二方面，本实用新型还提供了一种河道监测***，所述河道监测***包括第一方面所述的一种基于视频的水位监测装置。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

本实用新型的一种基于视频的水位监测装置，包括用于布设在河道的水位尺，所述水位监测装置包括立柱、摄像部件、水位检测部件和电气部件。其中，所述摄像部件连接于所述立柱的外壁上部分，所述摄像部件用于拍摄所述水位尺。所述水位检测部件安装在所述立柱的外壁下部分。所述电气部件连接于所述立柱的外壁上，所述电气部件分别与所述摄像部件和电子水尺连接。

本技术通过采用基于视频的水位检测技术和传统水位检测技术的组合，具备非接触、可视化、全天候、无人值守、洪涝水位可靠检测等优点。河道的常态化水位检测通过基于视频分析技术进行识别得到。

而在易发生洪涝的河道部署本技术的水位检测装置，水位检测部件安装于易发生洪涝的河道中，当洪涝发生水位淹没水位标尺时，无法通过视频识别技术进行水位检测，此时可以通过水位检测部件实时监测现场的水位情况。通过电气部件将水位信息传输到后台中，避免了人们不能及时发现险情而出现事故。另一方面，通过水位检测部件进行协同检测，能够将洪涝下的水位信息及时传递到后台中，给管理工作人员提供实时水位信息，以跟踪洪涝的水位状况及水位变化趋势，以作出相应的措施。

附图说明

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细的说明，其中：

图1是本实用新型的一种基于视频的水位检测装置的立体示意图；

图2是本实用新型的一种基于视频的水位检测装置的装配示意图；

图3是本实用新型的A部放大图；

图4是本实用新型的水位检测部件的装配示意图；

图中：

10-立柱；

20-摄像部件；

30-水位检测部件、31-电子水尺、32-保护管、321-切槽、33-不锈钢金属网、34-连接件；

40-电气部件；

50-路灯部件；

60-太阳能部件。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

精准感知水位信息变化是实现精细水务管理和洪涝灾害的关键环节之一，而现有基于视频的水位检测装置技术，在夜晚、雨天、漂浮物遮挡、阴影等复杂恶劣场景下，对水位的准确识别存在难度大或无法识别的问题。鉴于此，本实用新型提供了一种基于视频的水位检测装置，利用附加的水位检测部件进行辅助水位识别，结合基于视觉水位识别技术，针对复杂恶劣场景下的水位识别需求。

如图1～图4所示，本实用新型所述的一种基于视频的水位检测装置及河道监测***。

如图1所示，一种基于视频的水位监测装置，包括用于布设在河道的水位尺，所述水位监测装置包括立柱10、摄像部件20、水位检测部件30和电气部件40。其中，所述摄像部件连接于所述立柱的外壁上部分，所述摄像部件用于拍摄所述水位尺。所述水位检测部件安装在所述立柱的外壁下部分。所述电气部件连接于所述立柱的外壁上，所述电气部件分别与所述摄像部件和电子水尺连接。

在一种具体实施中，水位尺用于地表水的监测。它是由金属或非金属材料制作而成，上面标有刻度，精度一般以厘米计(最小刻度1cm)，水利上一般以1米为一节，以纯红、蓝为一块，方便阅读。一般，水位尺部署在河道两岸斜坡上，通过钢筋混凝土靠桩进行部署的。

在一种具体实施中，所述立柱可以采用常规的路灯杆。具体的，所述立柱的底部设置有安装板，所述立柱的外壁和安装板之间焊接有多个加强筋板，多个加强筋板均匀环设在立柱的外壁。通过此设计，可以增加立柱的结构强度。

在一种具体实施中，所述摄像部件包括支架和摄像头，摄像头通过支架固定安装在立柱上。

在一种具体实施中，所述电气部件包括电气保护柜和设置于所述电气保护柜内的控制器和无线通信器，所述控制器分别与摄像部件、水位检测部件和无线通信器连接。

具体的，所述控制器是设置有控制芯片的嵌入式电路板，所述无线通信器可以是基于移动网络的通信设备。所述电气保护柜应当具备相应的防水性能。

在一种具体应用场景中，所述控制器为边缘计算装置，用于接收摄像部件的视频以进行实时分析得到水位信息，进而通过无线通信器传输。

本技术通过采用基于视频的水位检测技术和传统水位检测技术的组合，具备非接触、可视化、全天候、无人值守、洪涝水位可靠检测等优点。河道的常态化水位检测通过基于视频分析技术进行识别得到。

而在易发生洪涝的河道部署本技术的水位检测装置，水位检测部件安装于易发生洪涝的河道中，当洪涝发生水位淹没水位标尺时，无法通过视频识别技术进行水位检测，此时可以通过水位检测部件实时监测现场的水位情况。通过电气部件将水位信息传输到后台中，避免了人们不能及时发现险情而出现事故。另一方面，通过水位检测部件进行协同检测，能够将洪涝下的水位信息及时传递到后台中，给管理工作人员提供实时水位信息，以跟踪洪涝的水位状况及水位变化趋势，以作出相应的措施。

另一方面，考虑到摄像头的拍摄角度和区域有限，无法大量布设水位尺。再一方面，若在河道岸边设置水位尺，则可能存在被破坏/物品遮挡等问题，不利于后续的水位检测。为此，采用基于视频的水位检测技术和传统水位检测技术的组合，具有较好的实用价值。

如图4所示，在一种具体实施中，所述水位检测部件包括：

电子水尺31，所述电子水尺垂直安装设置，所述电子水尺与所述电气部件连接。其中，电子水尺是利用水的微弱导电性原理测量电极的水位获取采样信息，可不受环境影响长期连续自动检测水位，电子水尺设置有铝合金防护外壳，保护性能好，抗干扰，精度为1cm。电子水尺与控制器连接。

保护管32，所述保护管通过连接件固定连接在所述立柱的安装部上，所述保护管具有用于容纳所述电子水尺的容纳腔。

其中，所述保护管32的中下部管壁开设有切槽321，所述切槽用于水体流入保护管内以供电子水尺检测水位。

在具体实施中，所述保护管为PVC管，具有成本低耐腐蚀等优点。所述保护管的顶部设置有密封盖，以防止雨水/异物等进入。

在一种优选实施中，在所述保护管的外壁上还围设有不锈钢金属网33，所述不锈钢格不锈钢金属网覆盖所述保护管的切槽。所述不锈钢金属网用于防止异物或动物通过切槽进入保护管内，避免电子水尺受到破坏。

如图1所示，在具体实施中，所述连接件为管道卡箍，所述安装部为焊接在立柱外表面的固定座。管道卡箍套在保护管的外壁上，进而通过螺栓将管道卡箍与固定座进行固定连接即可。

在一种优选实施中，所述立柱的顶部还设置有路灯部件50和太阳能部件60，所述路灯部件和太阳能部件均与所述电气部件连接。

通过此设计，水位检测装置还有为河道两岸的道路照明的功能，提高水位监测装置的实用性能。另一方面，太阳能部件包括设置于立柱顶部的太阳能板、蓄电池、逆变器等等。蓄电池可以设置在电气柜中，或者埋设在地下。通过此设计，蓄电池可以与电气部件和水位检测部件连接，实现在断电情况下，可以进行供电。

具体的，太阳能部件和路灯部件属于现有技术，在此不过多说明。

本实用新型还提供了一种河道监测***，所述河道监测***包括上述的基于视频的水位监测装置。

本实施例所述一种基于视频的水位监测装置及河道监测***的其它结构参见现有技术。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，故凡是未脱离本实用新型技术方案内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何修改、等同变化与修饰,均仍属于本实用新型技术方案的范围内。

Claims (9)

1.一种基于视频的水位监测装置，包括用于布设在河道的水位尺，其特征在于，所述水位监测装置包括：

立柱；

摄像部件，所述摄像部件连接于所述立柱的外壁上部分，所述摄像部件用于拍摄所述水位尺；

水位检测部件，所述水位检测部件安装在所述立柱的外壁下部分；

电气部件，所述电气部件连接于所述立柱的外壁上，所述电气部件分别与所述摄像部件和电子水尺连接。

2.根据权利要求1所述的一种基于视频的水位监测装置，其特征在于，所述水位检测部件包括：

电子水尺，所述电子水尺垂直安装设置，所述电子水尺与所述电气部件连接；

保护管，所述保护管通过连接件固定连接在所述立柱的安装部上，所述保护管具有用于容纳所述电子水尺的容纳腔；

其中，所述保护管的中下部管壁开设有切槽，所述切槽用于水体流入保护管内以供电子水尺检测水位。

3.根据权利要求2所述的一种基于视频的水位监测装置，其特征在于：

所述保护管为PVC管，所述保护管的顶部设置有密封盖。

4.根据权利要求2所述的一种基于视频的水位监测装置，其特征在于：

在所述保护管的外壁上还围设有不锈钢金属网，所述不锈钢金属网覆盖所述保护管的切槽。

5.根据权利要求2所述的一种基于视频的水位监测装置，其特征在于：

所述连接件为管道卡箍，所述安装部为焊接在立柱外表面的固定座。

6.根据权利要求1至5任意一项所述的一种基于视频的水位监测装置，其特征在于：

所述电气部件包括电气保护柜和设置于所述电气保护柜内的控制器和无线通信器，所述控制器分别与摄像部件、水位检测部件和无线通信器连接。

7.根据权利要求6所述的一种基于视频的水位监测装置，其特征在于：

所述立柱的顶部还设置有路灯部件和太阳能部件，所述路灯部件和太阳能部件均与所述电气部件连接。

8.根据权利要求7所述的一种基于视频的水位监测装置，其特征在于：

所述立柱的底部设置有安装板，所述立柱的外壁和安装板之间焊接有多个加强筋板，多个加强筋板均匀环设在立柱的外壁。

9.一种河道监测***，其特征在于，所述河道监测***包括权利要求8所述的一种基于视频的水位监测装置。