本實用新型專利技術公開了一種河流泥沙含量的監測設備,該設備包括河岸信息處理機構和河中信息采集機構,河中信息采集機構包括有水樣采集裝置(11、12、13)、圖像拍攝裝置(21、22、23)、信息接收和發出裝置(3)、密封艙(4)和電源(5),所述的圖像拍攝裝置、信息接收和發出裝置(3)和電源(5)設置在密封艙(4)內;其優點是,改革傳統水文泥沙測量落后技術,提升到遠程自動監測、測量數據準確及時的先進測量技術。(*該技術在2024年保護過期,可自由使用*)
【技術實現步驟摘要】
【專利摘要】本技術公開了一種河流泥沙含量的監測設備,該設備包括河岸信息處理機構和河中信息采集機構,河中信息采集機構包括有水樣采集裝置(11、12、13)、圖像拍攝裝置(21、22、23)、信息接收和發出裝置(3)、密封艙(4)和電源(5),所述的圖像拍攝裝置、信息接收和發出裝置(3)和電源(5)設置在密封艙(4)內;其優點是,改革傳統水文泥沙測量落后技術,提升到遠程自動監測、測量數據準確及時的先進測量技術。【專利說明】
: 本技術涉及一種水文監測設備及測量方法,具體講是一種河流泥沙含量的監 測設備及其測算方法。
技術介紹
: 監測河流中泥沙含量是水文監測的一項重要工作內容,它對于預測河流或庫區淤 塞速度和淤塞狀況以及對河流或庫區區域內的生態環境治理、防止水土流失有著重要的指 導意義。目前,對于河流泥沙含量的監測,多數還是采用傳統的燒干法。所謂燒干法,即從河 流采集水樣,然后對水樣中的水相進行燒干,余下的的泥沙進行稱重,最后進行計算,求得 該河流中的泥沙含量。燒干法,如果取樣規范、科學合理,其測量數據是比較準確可信。但 是,該方法,所需測量周期長,檢測過程繁瑣、水文工作人員取樣過程勞動強度大,且存在較 大的危險性。這種測量方法已遠遠落后于現代文明和科學進步的要求。
技術實現思路
: 本技術要解決的技術問題之一是,采用了現代計算機、聲像、通訊等技術手 段,提供一種自動化程度高的河流泥沙含量的監測設備。 本技術要解決的技術問題之二是,利用上述監測設備,以測量河流泥沙含量 的測算方法。 本技術的技術解決方案之一是,提供一種具有以下結構的河流泥沙含量的監 測設備,該設備包括河岸信息處理機構,其特征在于,還包括河中信息采集機構,所述的河 岸信息處理機構中包含有信息處理裝置和信息控制裝置,所述的信息處理裝置中安裝有圖 像處理專用軟件和類園型顆粒檢測通用軟件,所述河中信息采集機構包括有水樣采集裝 置、圖像拍攝裝置、信息接收和發出裝置、密封艙和電源,所述的圖像拍攝裝置、信息接收和 發出裝置和電源設置在密封艙內。 作為改進和完善,所述的圖像拍攝裝置中設置有X軸、Y軸和Z軸方向三個拍攝裝 置。 所述的水樣采集裝置是由進水管、采樣瓶和出水管構成,所述的采樣瓶為透明體。 所述的信息接收和發出裝置是由微處理器和控制電路組成。該裝置擔負著接收河 岸信息處理機構中信息控制裝置發出的指令,控制圖像拍攝裝置的拍攝起動或終止,以及 向河岸信息處理機構發出水樣圖像信息。 所述的采樣瓶的兩側面還設置有補光燈。 本技術的技術解決方案之二是,一種利用上述監測設備,以測量河流泥沙含 量的測算方法。該方法的具體步驟如下: 1、水樣圖像攝影;要求圖像拍攝裝置中各攝影機在同一時間內必須同步對水樣進 行圖像拍攝; 2、圖像傳輸;由信息接收和發出裝置向河岸信息處理機構發出水樣圖像信息; 3、圖像處理; ①去噪處理,通過信息處理裝置中的圖像處理專用軟件對圖像進行去噪處理; ②分割處理,通過信息處理裝置中的圖像處理專用軟件對去噪后圖像進行分割處 理; ③圖像增強,通過信息處理裝置中的圖像處理專用軟件對分割后后圖像進行增強 處理;圖像增強是為了更好的將圖像中的泥沙顆粒與背景分開,從而獲取泥沙顆粒的投影 面積比。 4、圖像中泥沙含量的測算。通過信息處理裝置中的類園型顆粒檢測通用軟件對圖 像中的泥沙含量進行測算; ①圖像的單取; ②圖像顆粒粒度分類與計數;對同一時間內各方向同步拍攝的圖像中泥沙顆粒進 行分類并計數; ③輸入預先測定的各組的顆粒粒度當量特征值;各河流的集雨區域內泥質與巖石 質的比重不完全相同,一般對該河流的集雨區域內泥質與巖石質的粒度當量值預先已經測 定; ④計算。 作為上述測算方法的補充, 所述圖像的單取,是指對同一時間內各方向同步拍攝的單楨圖像中泥沙顆粒進行 進行分類并計數,取其平均值; 本技術具有以下優點: 由于本技術提供一種自動化程度高的河流泥沙含量的監測設備,采用了現代 計算機、圖像、通訊等技術手段,對河流中的泥沙含量進行計算機處理分折和計算,可以解 決水文監測中對泥沙測量的難題,改革了采用河中取樣、燒干、稱重、計算的現有傳統水文 泥沙測量落后技術。把現有的現場取樣測量、測量數據延時滯后的測量技術,提升到遠程自 動監測、測量數據準確及時的先進測量技術;把水文測量人員從河中取樣的艱辛和危險,燒 干、稱重、計算的煩鎖的勞累中解放出來,是水文監測工作的現代文明和進步。 【專利附圖】【附圖說明】: 圖1為本明河流泥沙含量的監測設備中的河中信息采集機構結構示意圖; 圖中所示:11、進水管,12、采樣瓶,13、出水管,21、X軸圖像拍攝裝置,22、Y軸圖像 拍攝裝置,23、Z軸圖像拍攝裝置,3、信息接收和發出裝置,4、密封艙,5、電源,6、補光燈,7、 數據線孔,8、固定爪。 【具體實施方式】: 下面結合附圖和【具體實施方式】對本技術作進一步說明: 本技術屬一個總的技術構思的二個研究開發課題,一是河流泥沙含量的 監測設備,二是利用上述監測設備,以測量河流泥沙含量的測算方法。 一種河流泥沙含量的監測設備,該設備包括二個部份,第一部份是河岸信息處理 機構,第二部份是河中信息采集機構,見附圖1。河岸信息處理機構的主要是現代計算機, 該計算機內包含有信息處理裝置和信息控制裝置,所述的信息處理裝置中安裝有圖像處理 專用軟件和類園型顆粒檢測通用軟件;河中信息采集機構包括有水樣采集裝置、圖像拍攝 裝置、信息接收和發出裝置3、密封艙4和電源5 ;所述的圖像拍攝裝置包括數碼攝像機,所 述的數碼攝像由機信息接收和發出裝置3中的微處理器控制。所述的圖像拍攝裝置、信息 接收和發出裝置3和電源5設置在密封艙4內。所述的圖像拍攝裝置中設置有以采樣瓶為 中心點的三維坐標,即X軸、Y軸和Z軸方向的三個拍攝裝置21、22、23。三個拍攝裝置21、 22、23的對焦點為采樣瓶12的中心點。所述的水樣采集裝置是由進水管11、采樣瓶12和 出水管13構成,所述的采樣瓶12為透明體。所述的信息接收和發出裝置3是由微處理器 和控制電路組成。該裝置擔負著接收河岸信息處理機構中信息控制裝置發出的指令,控制 圖像拍攝裝置21、22、23的拍攝起動或終止,以及向河岸信息處理機構發出水樣圖像信息。 所述的采樣瓶12的兩側面還設置有補光燈6,在密封艙的艙壁上還設置有數據線孔7,用于 信息傳輸線穿入密封艙4內。在密封艙4的下面還設置有固定爪8,通過固定爪8將河中信 息米集機構固定在鉛魚內。 一種利用上述監測設備,以測量河流泥沙含量的測算方法。該方法的具體步驟如 下: 1、水樣圖像拍攝;要求圖像拍攝裝置中各拍攝裝置在同一時間內必須同步對水樣 進行圖像拍攝; 2、圖像傳輸;由信息接收和發出裝置通過有線或無線向河岸信息處理機構發出水 樣圖像信息; 3、圖像處理; (1)去噪處理,通過信息處理裝置中的圖像處理專用軟件對圖像進行去噪處理; 所謂圖像中的噪聲,是指來自各種干擾因素影響圖像拍攝效果的因子,如光本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種河流泥沙含量的監測設備,該設備包括河中信息采集機構,其特征在于,所述河中信息采集機構包括有水樣采集裝置(11、12、13)、圖像拍攝裝置(21、22、23)、信息接收和發出裝置(3)、密封艙(4)和電源(5),所述的圖像拍攝裝置(21、22、23)、信息接收和發出裝置(3)和電源(5)設置在密封艙(4)內。
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發人員:肖英,朱兵,彭宣戈,袁波,彭蕾,
申請(專利權)人:肖英,
類型:新型
國別省市:江西;36
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