CN219284406U - 基于图像识别的水位识别监测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种基于图像识别的水位识别监测装置，包括立杆、水位标尺、相机模块、漂浮件、第一触发件、第二触发件和控制模块；水位标尺固定于立杆的一侧；相机模块朝向水位标尺，用于获取当前的水位值；第一触发件活动连接于立杆，漂浮件的一端连接于第一触发件，漂浮件的另一端漂浮于水面，在漂浮件升降时，带动第一触发件升降；第二触发件位于相机模块和第一触发件之间；在水位上升到预设位置，第一触发件与第二触发件接触，第二触发件产生电信号，控制模块接收电信号，以控制相机模块的唤醒。本实用新型技术方案的相机模块被唤醒工作，以使工作人员能及时知晓当前的水位，有效的减少相机模块的耗电量，从而实现装置的长期稳定工作。

Description

基于图像识别的水位识别监测装置

技术领域

本实用新型涉及水利信息化监控技术领域，特别涉及一种基于图像识别的水位识别监测装置。

背景技术

水位作为水雨情监测的最基本参数，是水利工程信息化建设中最重要的内容之一。由于安装维护方便，很多水位监测站采用识别水位尺图像的方法来监测水位。

目前，普遍在岸边安装工业相机或者一体化球机，采集水位尺图像，然而，上述的工业相机需要持续的工作，耗电量较大，并且在长时间的使用下，导致相机的损坏，进而导致成本太高，无法实现大规模推广应用。

实用新型内容

本实用新型的主要目的是提出一种基于图像识别的水位识别监测装置，旨在通过漂浮件、第一触发件、第二触发件和控制模块之间的相互配合，以使控制模块唤醒相机模块，以使相机模块工作，以使工作人员能及时知晓当前的水电站内的水位，有效的减少相机模块的耗电量，从而实现装置的长期稳定工作。

为实现上述目的，本实用新型提出的一种基于图像识别的水位识别监测装置，所述水位识别监测装置包括：

立杆；

水位标尺，所述水位标尺固定于所述立杆的一侧；

相机模块，所述相机模块安装于所述立杆，并位于水面的上方，所述相机模块朝向所述水位标尺，用于获取当前的水位值；

第一触发件，所述第一触发件活动连接于所述立杆，并位于所述相机模块的下方；

漂浮件，所述漂浮件的一端连接于所述第一触发件，并位于所述相机模块的下方，所述漂浮件的另一端漂浮于水面，以随水位的升降而升降，在所述漂浮件升降时，带动所述第一触发件随之升降；

第二触发件，固定于所述立杆，并位于所述相机模块和所述第一触发件之间；及

控制模块，所述控制模块电连接于所述第二触发件和所述相机模块；

在水位上升到预设位置时，所述第一触发件与所述第二触发件接触，所述第二触发件产生电信号，所述控制模块接收所述电信号，以控制所述相机模块的唤醒。

可选的实施例中，所述水位识别监测装置还包括防水箱，所述防水箱安装固定于所述立杆上，所述第二触发件安装于所述防水箱内，所述第一触发件滑动连接于所述防水箱内，所述防水箱的一侧壁开设有通孔，所述漂浮件的一端穿过于所述通孔连接于所述第一触发件。

可选的实施例中，所述防水箱内安装有防水件，所述防水件包裹覆盖于所述通孔的开口，以防止所述防水箱内进水。

可选的实施例中，所述第二触发件为触摸式开关，所述第二触发件内设有感应单元；

所述第一触发件于朝向所述第二触发件的表面设有按压件，当所述按压件抵接于所述感应单元时，所述第二触发件产生电信号，并将电信号传输至所述控制模块，以使所述控制模块唤醒所述相机模块。

可选的实施例中，所述相机模块包括相机、照度传感器和补光灯，所述相机、所述照度传感器和所述补光灯均与所述控制模块电连接，所述相机对焦于所述水位标尺，用于拍摄所述水位标尺的图像，所述照度传感器用于采集水位标尺的光线强度，并将采集的结果反馈到所述控制模块，所述控制模块在光照度不足时，控制所述补光灯打开，以使所述相机拍摄水位标尺图像进行灯光补偿。

可选的实施例中，所述水位识别监测装置还包括电源模块，所述电源模块设于所述立杆上，并位于所述相机模块的上方，所述电源模块电连接于所述相机模块、控制模块和第二触发件。

可选的实施例中，所述水位识别监测装置还包括连接杆，所述连接杆安装于所述立杆上，并位于所述相机模块和电源模块之间；

所述水位识别监测装置还包括报警模块，所述报警模块安装于所述连接杆远离所述立杆的一端，所述报警模块电连接于所述控制模块，所述报警模块用于在水位上升至预设位置的情形下报警。

可选的实施例中，所述水位识别监测装置还包括通信模块，所述通信模块电连接于所述控制模块，所述相机模块将采集水位标尺的图像传输至所述控制模块，所述控制模块将所述水位标尺的图像通过所述通信模块发送至监控中心。

可选的实施例中，所述连接杆上还设有控制盒，所述控制盒设于所述报警模块的下方，所述控制模块和通信模块设于所述控制盒内。

本实用新型技术方案的所述水位识别监测装置包括立杆、水位标尺、相机模块、漂浮件、第一触发件、第二触发件和控制模块，水位标尺固定于立杆的一侧；相机模块安装于立杆上，设于水面的上方，并朝向水位标尺，用于获取当前的水位值；漂浮件漂浮于水面，且漂浮件的一端活动连接于立杆上，并位于相机模块的下方，在水位升降的情形下，漂浮件的位置随水位的升降而升降；第一触发件连接于漂浮件靠近立杆的一端，在漂浮件升降的情况下，第一触发件的位置随漂浮件位置的升降而升降；第二触发件固定于立杆上，并位于相机模块的下方，在水位上升到预设位置时，第一触发件与第二触发件接触；控制模块电连接于第二触发件和相机模块，通过第二触发件传递的信号，以控制相机模块的休眠和唤醒，通过漂浮件、第一触发件、第二触发件和控制模块之间的相互配合，使得水位上升到预设位置时，第一触发件和第二触发件相接触，进而以使控制模块唤醒相机模块，以使相机模块工作，以使工作人员能及时知晓当前的水电站内的水位，有效的减少相机模块的耗电量，从而实现装置的长期稳定工作。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的一些实施例，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示出的结构获得其他的附图。

图1为本实用新型水位识别监测装置一实施例的结构示意图；

图2为图1所示水位识别监测装置中的防水箱的内部结构示意图。

附图标号说明：

标号	名称	标号	名称
				10	水位识别监测装置	7	防水箱
1	立杆	71	通孔
				2	水位标尺	72	防水件
3	相机模块	8	电源模块
				4	第一触发件	9	连接杆
41	按压件	10	报警模块
				5	漂浮件	11	控制盒
6	第二触发件

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明，本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

另外，在本实用新型中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

本实用新型提出一种基于图像识别的水位识别监测装置，旨在通过漂浮件、第一触发件、第二触发件和控制模块之间的相互配合，使得水位上升到预设位置时，第一触发件和第二触发件相接触，进而以使控制模块唤醒相机模块，以使相机模块工作，以使工作人员能及时知晓当前的水电站内的水位，有效的减少相机模块的耗电量，从而实现装置的长期稳定工作。

请参照图1至图2，下面将在具体实施例中对本实用新型提出的水位识别监测装置的具体结构进行说明，在本实用新型的一实施例中，水位识别监测装置100包括：

立杆1；

水位标尺2，水位标尺2固定于立杆1的一侧；

相机模块3，相机模块3安装于立杆1上，位于水面的上方，相机模块3朝向水位标尺2，用于获取当前的水位值；

第一触发件4，第一触发件4活动连接于立杆1，并位于相机模块3的下方；

漂浮件5，漂浮件5的一端连接于第一触发件4，并位于相机模块3的下方，漂浮件5的另一端漂浮于水面，以随水位的升降而升降，在漂浮件5升降时，带动第一触发件4随之升降；

第二触发件6，固定于立杆1，并位于相机模块3和第一触发件4之间；及

控制模块，控制模块电连接于第二触发件6和相机模块3；

在水位上升到预设位置时，第一触发件4与第二触发件6接触，第二触发件6产生电信号，控制模块接收电信号，以控制相机模块3的唤醒。

可知的，水位识别监测装置100用于检测水电站内的水位情况，其主要部件为立杆1，设置在立杆1上的相机和水位标尺2，水位标尺2上设置有刻度，相机设置在水位标尺2的一侧，并且相机对准水位标尺2上，并且清晰的读取到当前水位标尺2上的刻度，以便相机能读取当前的水位情况，以使工作人员知晓当前的水位情况，能够及时采取相应的措施。

本实施例中，水位识别监测装置100还包括漂浮件5、第一触发件4、第二触发件6，漂浮件5的一端连接在第一触发件4上，并且漂浮件5可任意漂浮在水面上，以使在水电站内的水位升降时，漂浮件5的位置随水位的升降而升降，并且第一触发件4活动连接于立杆1的一端，第二触发件6固定于立杆1上，并位于相机模块3的下方，在漂浮件5升降的情况下，第一触发件4的位置随漂浮件5位置的升降而升降，当第一触发件4上升时，可发生与第二触发件6接触的情况，当第一触发件4下降时，第一触发件4和第二触发件6分离。可以理解的是，漂浮件5为浮球，如此，以使漂浮件5能随着水位的升降而升降，在本实施例中对于所述漂浮件5的形状不作具体限制。

具体的，水位识别监测装置还包括控制模块，控制模块电连接于第二触发件6和相机模块3，当第一触发件4上升到与第二触发件6接触时，第二触发件6产生电信号，并将该电信号传递到控制模块，控制模块根据该电信号唤醒相机模块3，以使相机模块3处于拍摄状态中，并且相机模块3的位置始终正对水位标尺2，使图像采集稳定，提高了图像采集的准确性，可大大降低图像处理器的要求和处理时间。同样的，当第一触发件4和第二触发件6分离时，不需要相机模块3对水位标尺2进行拍摄，第二触发件6产生另一电信号，并将该电信号传在控制模块的控制下进入到低功耗休眠模式，保证装置长期稳定工作。

请参照图2，可选的实施例，水位识别监测装置100还包括防水箱7，防水箱7安装于立杆1上，第二触发件6安装于防水箱7内，第一触发件4滑动连接于防水箱7内，防水箱7的一侧壁开设有通孔71，漂浮件5的一端穿过于通孔71连接于第一触发件4，以使第一触发件4滑动连接于防水箱7内，通过设置防水箱7，有效保护第一触发件4和第二触发件6不易与水直接接触而导致的损害，保证装置的稳定工作。

本实施例中，防水箱7安装在立杆1上，并且第一触发件4和第二触发件6均设置在防水箱7内，第一触发件4滑动连接在在防水箱7的内壁上，第二触发件6是固定安装在防水箱7的内壁上，并第一触发件4和第二触发件6处于相对的位置上，即，第一触发件4设置在第二触发件6的下方，并且第一触发件4在漂浮件5的带动下，可往第二触发件6的方向移动。同样的，为了便于漂浮件5连接第一触发件4，在防水箱7的一侧壁开设有通孔71，漂浮件5的一端穿过通孔71，以连接设在在防水箱7内的第一触发件4。

请继续参照图2，可选的实施例，防水箱7内安装有防水件72，防水件72包裹于通孔71的开口，以进防止防水箱7内进水，进而保证第一触发件4和第二触发件6的正常工作，避免水直接损坏第一触发件4和第二触发件6。

本实施例中，为了防止水通过通孔71进入到防水箱7内，在防水箱7内安装了防水件72，并且防水件72包裹于通孔71的开口，并且防水件72上设有供漂浮件5一端穿过的贯穿孔，防水件72是防水油布，并且防水件72是处于松弛的状态，并松弛的包裹在通孔71的开口侧，因此，当漂浮件5和第一触发件4在上升或下降时，可稍带动防水件72上下移动，进而可有效的保护第一触发件4和第二触发件6遭受到水的损坏。为了进一步保证防水件72的防水性，在贯穿孔内设置密封件，以进一步防止水从通孔71进入到防水箱7内。需要说明的是，防水件72与防水箱7的内壁之间的连接为固定连接。

请继续参照图2，可选的实施例，第二触发件6为触摸式开关，第二触发件6内设有感应单元；

第一触发件4于朝向第二触发件6的表面设有按压件41，当按压件41抵接于感应单元时，第二触发件6产生电信号，并将电信号传输至控制模块，以使控制模块唤醒相机模块3，通过第一触发件4、第二触发件6和控制模块之间的相互配合，可有效的唤醒相机模块3，以使相机模块3能及时拍摄超出预设位置的水位情况，并且自动控制相机模块3的运行模式，有效的减低相机模块3的能耗，延长相机模块3的使用寿命。

本实施例中，第二触发件6为触摸式开关，并且在内部设置了感应单元。同时，第一触发件4设有按压件41，因此当第一触发件4在水位上升时，通过漂浮件5带动其上升，以使按压件41可活动抵接在感应单元时，以使第二触发件6产生电信号，并将该电信号传输至控制模块，控制模块根据该电信号唤醒相机模块3工作，以使相机模块3对当前的水位标尺2进行拍摄，同样的，当水位下降时，第一触发件4不再抵接于第二触发件6上，第二触发件6产生另一电信号，并将该电信号传在控制模块的控制下进入到低功耗休眠模式，保证装置长期稳定工作。

需要说明的是，感应单元包括感应IC、电容、电阻、弹簧等部件。

请参照图1至图2，可选的实施例，相机模块3包括相机、照度传感器和补光灯，相机、照度传感器和补光灯均与控制模块电连接，相机对焦于水位标尺2，用于拍摄水位标尺2的图像，照度传感器用于采集水位标尺2的光线强度，并将采集的结果反馈到控制模块，控制模块在光照度不足时，控制补光灯打开，以使相机拍摄水位标尺2图像进行灯光补偿，通过照度传感器和补光灯的作用，可使相机拍摄到清晰的图像，以便工作人员更好的知晓当前的水位情况。

本实施例中，相机模块3包括相机、照度传感器和补光灯，相机对焦于水位标尺2，以使相机能清楚的拍摄出当前水位标尺2的刻度，当处于夜晚或光线不足的情况下，照度传感器会感应到当前的光线强度的信号，并将该信号反馈到控制模块，控制模块根据该信号控制补光灯的开闭。当光照强度较弱时，控制模块发送指令到补光灯，在相机拍照时，补光灯开启，相机能够拍摄出清晰的图像，当光照强度较强时，则在相机拍摄时，不需要开启补光灯。通过对水位标尺2拍照时进行补光，可以适应全天候监测的需求，弥补以往夜间或弱光条件，以使相机排出的图像更加清晰。

请参照图1，可选的实施例，水位识别监测装置100还包括电源模块8，电源模块8电连接于相机模块3、控制模块和第二触发件6。电源模块8包括太阳能板和锂电池，太阳能板吸收太阳能将其转换为电能储存在锂电池中，为水位监测过程提供电源。

请参照图1可选的实施例中，水位识别监测装置还包括连接杆9，连接杆9安装于立杆1上，并位于相机模块3和电源模块8之间；水位识别监测装置100还包括报警模块10，报警模块10安装于连接杆9远离立杆1的一端，报警模块10电连接于控制模块，报警模块用于在水位上升至预设位置的情形下报警，进而警醒在水电站附近的工作人员当前的水位情况。

本实施例中，报警模块10通过连接杆9安装在立杆1的一侧，可以理解的是，报警模块10包括报警指示灯和扬声器，通过设置报警指示灯和扬声器在内的多种报警设备，使得人们能够更好的对当前的水位情况进行预警，报警指示灯亮灯时，配合扬声器的报警声音，报警效果好。并且从图1可知，报警模块10的安装高度高于立杆1的高度，如此设置，以使报警模块10能将声音传递得更远，以便水电站的狗工作人员能及时知晓当前的水位情况。

请参照图1至图2，可选的实施例，水位识别监测装置100还包括通信模块，相机模块3将采集水位标尺2的图像传输至控制模块，控制模块将水位标尺2的图像通过通信模块发送至监控中心。需要说明的是，通信模块包括无线通信单元和/或USB通信单元。控制模块通过通信模块与监控中心实现无线通信和/或USB通信。其中，无线通信单元为蓝牙模块、WIFI模块、3G模块或4G模块。

请参照图1，可选的实施例中，连接杆9上还设有控制盒11，控制盒11设于报警模块10的下方，控制模块和通信模块设于控制盒11内，以使控制模块和通信模块能稳定的正常工作。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的发明构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (9)

1.一种基于图像识别的水位识别监测装置，其特征在于，所述水位识别监测装置包括：

立杆；

水位标尺，所述水位标尺固定于所述立杆的一侧；

相机模块，所述相机模块安装于所述立杆，并位于水面的上方，所述相机模块朝向所述水位标尺，用于获取当前的水位值；

第一触发件，所述第一触发件活动连接于所述立杆，并位于所述相机模块的下方；

漂浮件，所述漂浮件的一端连接于所述第一触发件，并位于所述相机模块的下方，所述漂浮件的另一端漂浮于水面，以随水位的升降而升降，在所述漂浮件升降时，带动所述第一触发件随之升降；

第二触发件，固定于所述立杆，并位于所述相机模块和所述第一触发件之间；及

控制模块，所述控制模块电连接于所述第二触发件和所述相机模块；

在水位上升到预设位置时，所述第一触发件与所述第二触发件接触，所述第二触发件产生电信号，所述控制模块接收所述电信号，以控制所述相机模块的唤醒。

2.如权利要求1所述的基于图像识别的水位识别监测装置，其特征在于，所述水位识别监测装置还包括防水箱，所述防水箱安装固定于所述立杆上，所述第二触发件安装于所述防水箱内，所述第一触发件滑动连接于所述防水箱内，所述防水箱的一侧壁开设有通孔，所述漂浮件的一端穿过于所述通孔连接于所述第一触发件。

3.如权利要求2所述的基于图像识别的水位识别监测装置，其特征在于，所述防水箱内安装有防水件，所述防水件包裹覆盖于所述通孔的开口，以防止所述防水箱内进水。

4.如权利要求1所述的基于图像识别的水位识别监测装置，其特征在于，所述第二触发件为触摸式开关，所述第二触发件内设有感应单元；

所述第一触发件于朝向所述第二触发件的表面设有按压件，当所述按压件抵接于所述感应单元时，所述第二触发件产生电信号，并将电信号传输至所述控制模块，以使所述控制模块唤醒所述相机模块。

5.如权利要求1所述的基于图像识别的水位识别监测装置，其特征在于，所述相机模块包括相机、照度传感器和补光灯，所述相机、所述照度传感器和所述补光灯均与所述控制模块电连接，所述相机对焦于所述水位标尺，用于拍摄所述水位标尺的图像，所述照度传感器用于采集水位标尺的光线强度，并将采集的结果反馈到所述控制模块，所述控制模块在光照度不足时，控制所述补光灯打开，以使所述相机拍摄所述水位标尺的图像进行灯光补偿。

6.如权利要求1所述的基于图像识别的水位识别监测装置，其特征在于，所述水位识别监测装置还包括电源模块，所述电源模块设于所述立杆上，并位于所述相机模块的上方，所述电源模块电连接于所述相机模块、控制模块和第二触发件。

7.如权利要求6所述的基于图像识别的水位识别监测装置，其特征在于，所述水位识别监测装置还包括连接杆，所述连接杆安装于所述立杆上，并位于所述相机模块和电源模块之间；

所述水位识别监测装置还包括报警模块，所述报警模块安装于所述连接杆远离所述立杆的一端，所述报警模块电连接于所述控制模块，所述报警模块用于在水位上升至预设位置的情形下报警。

8.如权利要求7所述的基于图像识别的水位识别监测装置，其特征在于，所述水位识别监测装置还包括通信模块，所述通信模块电连接于所述控制模块，所述相机模块将采集水位标尺的图像传输至所述控制模块，所述控制模块将所述水位标尺的图像通过所述通信模块发送至监控中心。

9.如权利要求8所述的基于图像识别的水位识别监测装置，其特征在于，所述连接杆上还设有控制盒，所述控制盒设于所述报警模块的下方，所述控制模块和通信模块设于所述控制盒内。

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