[發(fā)明專利]一種基于熱成像的水位測量系統(tǒng)及其測量方法

在審

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• 申請日: 2020-06-08
• 公開（公告）號: CN111765944A
• 公開（公告）日: 2020-10-13
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 郭凌;劉忠偉
• 申請（專利權(quán)）人: 中科信德建設(shè)有限公司水工設(shè)備制造廠
• 主分類號: G01F23/04
• 分類號: G01F23/04;G01J5/00;H04L29/08
• 代理公司: 重慶顧迪專利代理事務(wù)所(普通合伙) 50246
• 代理人: 張立娟

本發(fā)明公開了一種基于熱成像的水位測量系統(tǒng)及其測量方法，包括供電系統(tǒng)、水位尺、紅外成像系統(tǒng)和遠程監(jiān)控系統(tǒng)，所述供電系統(tǒng)安裝在河道護岸上；所述水位尺固定安裝在河道邊坡內(nèi)；所述紅外成像系統(tǒng)安裝在水位尺對側(cè)河道護岸上；所述供電系統(tǒng)與水位尺電性連接；所述遠程監(jiān)控系統(tǒng)與紅外成像系統(tǒng)電性連接。本系統(tǒng)能長期連續(xù)自動檢測水位，環(huán)境要求寬松，安裝費低、穩(wěn)定性好、維護簡便等優(yōu)勢。可應(yīng)用于江河、水庫、湖泊、河流、水電站、灌區(qū)流域等對有水位測量需求的場景。通過本系統(tǒng)，能夠?qū)拥阑蛩乃贿M行準確測量，誤差固定，不會隨著量程的擴大而改變。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及水位測量技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種基于熱成像的水位測量系統(tǒng)及其測量方法。

背景技術(shù)

我國幅員廣闊，水域眾多，當發(fā)生惡劣的天氣情況時，如果沒有及時進行精確而有效的水位監(jiān)測，水位超出達警戒線，會造成嚴重的水澇災(zāi)害。因此，需要對河流或堤壩的水位進行實時檢測，當超出警戒水位時，需要開閘放水。

我國水利建設(shè)關(guān)于水位測量的辦法眾多，如：邊坡油漆水尺、瓷磚嵌入水尺、不銹鋼水尺、水位測量井等，都因為使用耐久性得不到保證或因水域的水質(zhì)和水草等雜物、垃圾等影響，導致水尺污濁不清或是損壞不能讀數(shù)，給水位測量工作帶來很大影響。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有水位測量方法使用壽命短、容易損壞的問題，提供種基于熱成像的水位測量系統(tǒng)及其測量方法。

一種基于熱成像的水位測量系統(tǒng)，包括供電系統(tǒng)、水位尺、紅外成像系統(tǒng)和遠程監(jiān)控系統(tǒng)，所述供電系統(tǒng)安裝在河道護岸上；所述水位尺固定安裝在河道邊坡內(nèi)；所述紅外成像系統(tǒng)安裝在水位尺對側(cè)河道護岸上；所述供電系統(tǒng)與水位尺電性連接；所述遠程監(jiān)控系統(tǒng)與紅外成像系統(tǒng)電性連接。

進一步的，所述供電系統(tǒng)包括太陽能光伏板、支撐架和蓄電池；所述太陽能光伏板斜向安裝在支撐架頂部；所述蓄電池外部設(shè)置有保護箱，所述保護箱安裝在支撐架底部；所述太陽能光伏板電性連接蓄電池的充電接口；所述蓄電池的輸電接口電性連接水位尺。

進一步的，所述水位尺包括尺板、發(fā)熱件和水尺刻度；所述水尺刻度噴涂或雕刻在尺板上；所述發(fā)熱件鑲嵌安裝在尺板上，且位于水尺刻度底部。

進一步的，所述紅外成像系統(tǒng)分為固定式紅外熱成像測量儀和便攜式紅外熱成像測量儀。

進一步的，所述遠程監(jiān)控系統(tǒng)包括一級遠控監(jiān)測平臺和二級遠控監(jiān)測平臺，所述一級遠控監(jiān)測平臺與紅外成像系統(tǒng)電性連接；所述二級遠控監(jiān)測平臺與一級遠控監(jiān)測平臺電性連接。

一種基于熱成像的水位測量方法，包括以下步驟：

(1)將水位尺固定安裝在待測水位的水渠或河道邊坡上；

(2)將供電系統(tǒng)安裝在水位尺附近的水渠或河道護岸上，并電性連接水位尺；

(3)將紅外成像系統(tǒng)安裝在水位尺所在邊坡的對側(cè)護岸上，并調(diào)整紅外成像系統(tǒng)的探測頭，使其探測頭指向水位尺；

(4)將紅外成像系統(tǒng)的數(shù)據(jù)輸出端電性連接遠程監(jiān)控系統(tǒng)；

(5)供電系統(tǒng)向水位尺供電，水位尺上面的發(fā)熱件發(fā)熱，紅外成像系統(tǒng)監(jiān)測水位尺上面的發(fā)熱件發(fā)熱情況；

(6)水面下的發(fā)熱件發(fā)熱時，熱量被水吸收，不會被紅外成像系統(tǒng)測量到；紅外成像系統(tǒng)測量到的發(fā)熱件位置即為此時的水位高度。

本發(fā)明的有益效果是：本系統(tǒng)能長期連續(xù)自動檢測水位，環(huán)境要求寬松，安裝費低、穩(wěn)定性好、維護簡便等優(yōu)勢。可應(yīng)用于江河、水庫、湖泊、河流、水電站、灌區(qū)流域等對有水位測量需求的場景。通過本系統(tǒng)，能夠?qū)拥阑蛩乃贿M行準確測量，誤差固定，不會隨著量程的擴大而改變。

附圖說明

圖1本系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；