一種測站水分蒸發(fā)量智能識別系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型提供一種測站水分蒸發(fā)量智能識別系統(tǒng)，其特征在于，包括蒸發(fā)皿、雨量計、測針、智能監(jiān)測RTU和控制中心；所述智能監(jiān)測RTU包括攝像頭、數(shù)據(jù)處理單元、接口單元和無線通信單元；所述攝像頭設(shè)有圖像識別單元；所述攝像頭通過接口單元與數(shù)據(jù)處理單元數(shù)據(jù)連接；所述數(shù)據(jù)處理單元通過無線通信單元與控制中心通信連接；所述測針設(shè)置在蒸發(fā)皿內(nèi)壁上；所述測針上設(shè)有水位刻度；所述水位刻度與攝像頭對應(yīng)；所述雨量計通過接口單元與數(shù)據(jù)處理單元數(shù)據(jù)連接；可以自動記錄蒸發(fā)量，并進(jìn)行記錄統(tǒng)計，同時可以遠(yuǎn)程獲取記錄的信息，十分方便。
【專利說明】
一種測站水分蒸發(fā)量智能識別系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型涉及一種水面蒸發(fā)監(jiān)測系統(tǒng)，尤其涉及一種通過視頻智能監(jiān)測的系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]蒸發(fā)量是水文水利方面研究監(jiān)測的一個重要數(shù)據(jù)。因此在測站上，經(jīng)常需要設(shè)置蒸發(fā)量測量設(shè)備，測量蒸發(fā)量的傳統(tǒng)設(shè)備就是蒸發(fā)皿或蒸發(fā)站，所謂蒸發(fā)皿，是氣象、水文觀測水面蒸發(fā)的常規(guī)觀測儀器，一般放置在地面，底部埋入地下，口沿高出地面，每天需要定時，人工記錄蒸發(fā)皿的刻度，在水蒸發(fā)到下限時，還需要進(jìn)行人工加水，十分不便利。
【實用新型內(nèi)容】
[0003]本實用新型提供一種測站水分蒸發(fā)量智能識別系統(tǒng)，可以自動記錄蒸發(fā)量，并進(jìn)行記錄統(tǒng)計，同時可以遠(yuǎn)程獲取記錄的信息，十分方便。
[0004]本實用新型通過以下方式實現(xiàn):
[0005]—種測站水分蒸發(fā)量智能識別系統(tǒng)，其特征在于，包括蒸發(fā)皿、雨量計、測針、智能監(jiān)測RTU和控制中心;所述智能監(jiān)測RTU包括攝像頭、數(shù)據(jù)處理單元、接口單元和無線通信單元;所述攝像頭設(shè)有圖像識別單元;所述攝像頭通過接口單元與數(shù)據(jù)處理單元數(shù)據(jù)連接;所述數(shù)據(jù)處理單元通過無線通信單元與控制中心通信連接;所述測針設(shè)置在蒸發(fā)皿內(nèi)壁上；所述測針上設(shè)有水位刻度;所述水位刻度與攝像頭對應(yīng);所述雨量計通過接口單元與數(shù)據(jù)處理單元數(shù)據(jù)連接。
[0006]進(jìn)一步的，所述蒸發(fā)皿設(shè)有補(bǔ)水裝置;所述補(bǔ)水裝置包括控制單元、最高水位探針、最低水位探針及補(bǔ)水電磁閥;所述蒸發(fā)皿通過補(bǔ)水電磁閥與水源連接;所述最高水位探針和最低水位探針分別設(shè)置在蒸發(fā)皿內(nèi)壁的上端和下端;所述控制單元分別與最高水位探針、最低水文探針及補(bǔ)水電磁閥連接。
[0007]進(jìn)一步的，所述無線通信單元包括無線233通信單元、無線433通信單元、Zigbee通信單元、GSM通信單元、北斗衛(wèi)星通信單元或藍(lán)牙通信單元中的一種或多種。
[0008]進(jìn)一步的，接口單元包括RS-485/422接口、RS-232C接口、格雷碼接口、AD接口、繼電器接口和SD1-12接口。
[0009]進(jìn)一步的，所述智能監(jiān)測RTU還包括傳感器單元，所述傳感器單元包括水壓計、流量計、墑情儀、氣壓計、溫度計、風(fēng)向計或濕度計中的一種或幾種。
[0010]進(jìn)一步的，所述智能監(jiān)測RTU包括電源管理單元;所述電源管理單元與數(shù)據(jù)處理單元連接;所述電源管理單元包括穩(wěn)壓電路、充電電路、備電電路和升壓電路。
[0011]進(jìn)一步的，所述識別系統(tǒng)還包括云端服務(wù)器，所述數(shù)據(jù)處理單元通過無線通信單元與云端服務(wù)器連接。
[0012]本實用新型的有益效果是:可以通過視頻智能識別蒸發(fā)量，進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)測，實現(xiàn)自動識別蒸發(fā)量并進(jìn)行記錄的功能，代替了傳統(tǒng)人工的記錄方式;設(shè)有攝像頭，通過攝像頭與測針上的水位刻度相對應(yīng);只需控制攝像頭定時獲取水位刻度圖像，并通過圖像識別，即可判斷出蒸發(fā)皿水位值;之后通過數(shù)據(jù)處理單元，將時間段內(nèi)蒸發(fā)皿減少的水量減去時間段內(nèi)的雨量，即可得到時間段內(nèi)的蒸發(fā)量;設(shè)有補(bǔ)水裝置，可以在蒸發(fā)皿水量太低時及時補(bǔ)水;設(shè)有無線233通信單元、無線433通信單元、Zigbee通信單元、GSM通信單元、北斗衛(wèi)星通信單元或藍(lán)牙通信單元;使系統(tǒng)可以采用多種通信方式，克服了環(huán)境對通信產(chǎn)生的不利影響；設(shè)有多種接口單元，使系統(tǒng)有很大的擴(kuò)展性;設(shè)有多個傳感器，使系統(tǒng)可以有多種數(shù)據(jù)的監(jiān)測采集;設(shè)有電源管理單元，可以控制和保護(hù)RTU電路;設(shè)有云端服務(wù)器，可以及時將監(jiān)測信息上傳儲存。
【附圖說明】
[0013]圖1為蒸發(fā)皿結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014]圖2為本實用新型結(jié)構(gòu)不意圖；
[00?5]圖3為接口單元結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖4為無線通信單元結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖5為傳感器單元結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖6為電源管理單元結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0019]—種測站水分蒸發(fā)量智能識別系統(tǒng)，其特征在于，包括蒸發(fā)皿1、雨量計2、測針3、智能監(jiān)測RTU4和控制中心5;所述智能監(jiān)測RTU4包括攝像頭41、數(shù)據(jù)處理單元42、接口單元43和無線通信單元44;所述攝像頭41設(shè)有圖像識別單元411;所述攝像頭41通過接口單元43與數(shù)據(jù)處理單元42數(shù)據(jù)連接;所述數(shù)據(jù)處理單元42通過無線通信單元44與控制中心5通信連接;所述測針3設(shè)置在蒸發(fā)皿I內(nèi)壁上;所述測針3上設(shè)有水位刻度31;所述水位刻度31與攝像頭41對應(yīng);所述雨量計2通過接口單元43與數(shù)據(jù)處理單元42數(shù)據(jù)連接。
[0020]設(shè)有攝像頭41，通過攝像頭41與測針3上的水位刻度31相對應(yīng)；只需控制攝像頭41定時獲取水位刻度圖像，并通過圖像識別，即可判斷當(dāng)前出水位值，然后計算出時間段內(nèi)蒸發(fā)皿的蒸發(fā)的數(shù)據(jù)差值，減去雨量計時間段內(nèi)統(tǒng)計的雨量，即可得出蒸發(fā)量;同時數(shù)據(jù)處理單元通過無線通信單元將水位值傳送到控制中心，實現(xiàn)遠(yuǎn)程記錄。
[0021]進(jìn)一步的，所述蒸發(fā)皿I設(shè)有補(bǔ)水裝置11;所述補(bǔ)水裝置11包括控制單元111、最高水位探針112、最低水位探針113及補(bǔ)水電磁閥114;所述蒸發(fā)皿I通過補(bǔ)水電磁閥114與水源連接;所述最高水位探針112和最低水位探針113分別設(shè)置在蒸發(fā)皿I內(nèi)壁的上端和下端;所述控制單元111分別與最高水位探針112、最低水文探針113及補(bǔ)水電磁閥114連接。
[0022]當(dāng)蒸發(fā)皿最低水位探針探測到蒸發(fā)皿缺水時，控制系統(tǒng)打開補(bǔ)水電磁閥，使蒸發(fā)皿補(bǔ)充水分，直到水位到達(dá)最高水位探針，停止供水。
[0023]進(jìn)一步的，所述無線通信單元44包括無線233通信單元441、無線433通信單元442、Zigbee通信單元443、GSM通信單元444、北斗衛(wèi)星通信單元445或藍(lán)牙通信單元446中的一種或多種。
[0024]RTU可以有多種無線通信方式，更利于水位監(jiān)測的無線化和網(wǎng)絡(luò)化管理。
[0025]ZigBee技術(shù)是一種短距離、低功耗的無線通信技術(shù)。它最大的特點就是低功耗、可組網(wǎng)，特別是帶有路由的可組網(wǎng)功能。
[0026]具備以下特點:1.無線功能強(qiáng)大:具備中繼路由功能；2.通信距離較遠(yuǎn):最大視距傳輸距離2000米;3.抗干擾能力強(qiáng):2.4G O-QPSK擴(kuò)頻技術(shù);4.組網(wǎng)能力較強(qiáng):MESH組網(wǎng)方式;5.網(wǎng)絡(luò)容量較大:16信道可選，65535個網(wǎng)絡(luò)ID可任意設(shè)置。
[0027]無線233通信單元具有以下特征:1.具有2100米傳輸距離，-126dBm接收靈敏度；
2.多種功率等級(最大50mW);3.可配置65536個地址(便于組網(wǎng))；4.工作溫度:-40?+850C，濕度:10%?90%相對濕度，無冷凝。
[0028]無線數(shù)據(jù)通訊方式;2.具有收發(fā)一體、安全隔離、安裝隔離、使用簡單、性價比高、穩(wěn)定可靠等特點;3.只要發(fā)射功率足夠大，長距離傳輸時沒有問題的。
[0029]具備GSM通信，內(nèi)置SM卡，可以選擇GPRS/3G/4G信道與服務(wù)器互聯(lián)，客戶端由此可以擴(kuò)展至手機(jī)端;手機(jī)端隨時可以通過服務(wù)器模塊對RTU進(jìn)行控制操作，類似遠(yuǎn)程桌面、下載通訊規(guī)約、獲取RTU運行日志等。
[0030]北斗衛(wèi)星通信，可以不受環(huán)境影響，進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送。
[0031]設(shè)有wifi和藍(lán)牙通信方式，可以方便手機(jī)進(jìn)行交互通信，工作人員在現(xiàn)場可通過手機(jī)APP實現(xiàn)RBOX參數(shù)設(shè)置，數(shù)據(jù)下載等等功能。
[0032]進(jìn)一步的，接口單元43包括RS-485/422接口 431、RS_232C接口 432、格雷碼接口433、AD 接口 434、繼電器接口 435 和 SD1-12 接口 436。
[0033]使系統(tǒng)適應(yīng)多種接口類型的傳感器。
[0034]進(jìn)一步的，所述智能監(jiān)測RTU4還包括傳感器單元45，所述傳感器單元包括水壓計451、流量計452、墑情儀453、氣壓計454、溫度計455、風(fēng)向計456或濕度計457中的一種或幾種。
[0035]使系統(tǒng)可以全方位監(jiān)測水文數(shù)據(jù)。
[0036]進(jìn)一步的，所述智能監(jiān)測RTU4包括電源管理單元46;所述電源管理單元46與數(shù)據(jù)處理單元42連接;所述電源管理單元46包括穩(wěn)壓電路461、充電電路462、備電電路463和升壓電路464。
[0037]設(shè)有電源管理單元46，包括穩(wěn)壓電路461、充電電路462、備電電路463和升壓電路464，設(shè)有穩(wěn)壓電路和升壓電路，使電路穩(wěn)壓;具備充電電路，使RTU可以內(nèi)置充電電源;具備備電電路，可以讓RTU設(shè)有備用電源。
[0038]進(jìn)一步的，所述識別系統(tǒng)還包括云端服務(wù)器6，所述數(shù)據(jù)處理單元42通過無線通信單元44與云端服務(wù)器6連接。
[0039]可以及時將蒸發(fā)量的數(shù)據(jù)傳送到云端服務(wù)器并進(jìn)行儲存。
【主權(quán)項】
1.一種測站水分蒸發(fā)量智能識別系統(tǒng)，其特征在于，包括蒸發(fā)皿、雨量計、測針、智能監(jiān)測RTU和控制中心；所述智能監(jiān)測RTU包括攝像頭、數(shù)據(jù)處理單元、接口單元和無線通信單元;所述攝像頭設(shè)有圖像識別單元;所述攝像頭通過接口單元與數(shù)據(jù)處理單元數(shù)據(jù)連接;所述數(shù)據(jù)處理單元通過無線通信單元與控制中心通信連接;所述測針設(shè)置在蒸發(fā)皿內(nèi)壁上；所述測針上設(shè)有水位刻度;所述水位刻度與攝像頭對應(yīng);所述雨量計通過接口單元與數(shù)據(jù)處理單元數(shù)據(jù)連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述系統(tǒng)，其特征在于，所述蒸發(fā)皿設(shè)有補(bǔ)水裝置;所述補(bǔ)水裝置包括控制單元、最高水位探針、最低水位探針及補(bǔ)水電磁閥;所述蒸發(fā)皿通過補(bǔ)水電磁閥與水源連接;所述最高水位探針和最低水位探針分別設(shè)置在蒸發(fā)皿內(nèi)壁的上端和下端;所述控制單元分別與最高水位探針、最低水文探針及補(bǔ)水電磁閥連接。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述系統(tǒng)，其特征在于，所述無線通信單元包括無線233通信單元、無線433通信單元、Zigbee通信單元、GSM通信單元、北斗衛(wèi)星通信單元或藍(lán)牙通信單元中的一種或多種。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述系統(tǒng)，其特征在于，接口單元包括RS-485/422接口、RS-232C接口、格雷碼接口、AD接口、繼電器接口和SD1-12接口。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述系統(tǒng)，其特征在于，所述智能監(jiān)測RTU還包括傳感器單元，所述傳感器單元包括水壓計、流量計、墑情儀、氣壓計、溫度計、風(fēng)向計或濕度計中的一種或幾種。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述系統(tǒng)，其特征在于，所述智能監(jiān)測RTU包括電源管理單元;所述電源管理單元與數(shù)據(jù)處理單元連接;所述電源管理單元包括穩(wěn)壓電路、充電電路、備電電路和升壓電路。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述系統(tǒng)，其特征在于，所述識別系統(tǒng)還包括云端服務(wù)器，所述數(shù)據(jù)處理單元通過無線通信單元與云端服務(wù)器連接。
【文檔編號】G01F22/00GK205537827SQ201620198683
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年3月15日
【發(fā)明人】閻戈衛(wèi), 章和盛
【申請人】北京圣世信通科技發(fā)展有限公司