[發(fā)明專利]一種基于圖像處理技術(shù)的水位監(jiān)測系統(tǒng)及監(jiān)測方法

在審

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• 申請日: 2020-07-03
• 公開（公告）號: CN111854889A
• 公開（公告）日: 2020-10-30
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉承橋;馬俊
• 申請（專利權(quán)）人: 青海師范大學
• 主分類號: G01F23/292
• 分類號: G01F23/292
• 代理公司: 青島致嘉知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 37236
• 代理人: 王巧麗

本發(fā)明公開了一種基于圖像處理技術(shù)的水位監(jiān)測系統(tǒng)及監(jiān)測方法，太陽能供電模塊與PCF8563模塊之間用導線連接，太陽能供電模塊與TF卡模塊之間用導線連接，太陽能供電模塊與OV7725模塊之間用導線連接，太陽能供電模塊與STM32最小系統(tǒng)之間用導線連接，太陽能供電模塊與無線DTU模塊之間用導線連接，STM32最小系統(tǒng)與無線DTU模塊之間用導線連接，無線DTU模塊與數(shù)據(jù)終端之間用Internet連接。采用圖像處理技術(shù)進行水位監(jiān)測，相較于傳統(tǒng)基于傳感器的水位檢測方法，本方法檢測結(jié)果更為精確。具有多種工作模式，且各種工作模式之間能夠相互切換，工作方式更為靈活。更加節(jié)能。工作更穩(wěn)定，綠色環(huán)保。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及水位監(jiān)測系統(tǒng)，具體為一種基于圖像處理技術(shù)的水位監(jiān)測系統(tǒng)及監(jiān)測方法。

背景技術(shù)

水是生命之源，對全球氣候的變化有著重要影響。當今，水資源保護已成為全世界的共同任務(wù)。作為環(huán)境監(jiān)測的重要組成部分之一，水環(huán)境監(jiān)測一直是世界性的研究熱點之一。水位是水環(huán)境的關(guān)鍵參數(shù)之一，水位監(jiān)測一直是水環(huán)境監(jiān)測的關(guān)鍵任務(wù)之一。準確監(jiān)測水位對水資源保護和氣候變化研究都有著重要意義。目前，水位測量方法主要有標桿法，超聲波測距法，激光測距法和電磁波測距法。其中，標桿法，需要人工讀取標桿上的刻度，需要消耗大量人工且誤差較大。超聲波在空氣中傳播的速度會受到溫度、氣壓、風速等環(huán)境因素影響，同時超聲波測距儀存在測量盲區(qū)，對入射角和反射面要求較高，導致超聲波測距在野外環(huán)境中工作有效性較差，測量精度不高。激光測距系統(tǒng)對光路系統(tǒng)的清潔度要求較高，不便于維護。電磁測距精度較高，但設(shè)備體積和功耗較大，不適用于長期無人值守的水位監(jiān)測。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種基于圖像處理技術(shù)的水位監(jiān)測系統(tǒng)及監(jiān)測方法。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案一種基于圖像處理技術(shù)的水位監(jiān)測系統(tǒng)包括STM32最小系統(tǒng)、PCF8563模塊、TF卡模塊、OV7725模塊、無線DTU模塊、太陽能供電模塊、數(shù)據(jù)終端，太陽能供電模塊與PCF8563模塊之間用導線連接，太陽能供電模塊與TF卡模塊之間用導線連接，太陽能供電模塊與OV7725模塊之間用導線連接，太陽能供電模塊與STM32最小系統(tǒng)之間用導線連接，太陽能供電模塊與無線DTU模塊之間用導線連接，STM32最小系統(tǒng)與無線DTU模塊之間用導線連接，無線DTU模塊與數(shù)據(jù)終端之間用Internet連接。

作為優(yōu)選，所述的太陽能供電模塊包含太陽能電池板、太陽能充電控制模塊、9V可充電鋰電池和DC-DC降壓變壓器模塊，太陽能電池板與太陽能充電控制器模塊之間用導線連接；太陽能充電控制器模塊與9V可充電鋰電池之間用導線連接；9V可充電鋰電池與DC-DC降壓變壓器模塊之間用導線連接。

作為優(yōu)選，所述的STM32最小系統(tǒng)是整個系統(tǒng)的主控單元，負責系統(tǒng)的整體運行。

作為優(yōu)選，所述的PCF8563模塊是系統(tǒng)的時鐘模塊，微系統(tǒng)提供時間數(shù)據(jù)和系統(tǒng)工作觸發(fā)信號。

作為優(yōu)選，所述的TF卡模塊是系統(tǒng)的數(shù)據(jù)存儲單元，用于存儲采集到的水位數(shù)據(jù)，包括圖片格式數(shù)據(jù)和字符格式數(shù)據(jù)。

作為優(yōu)選，所述的OV7725模塊是系統(tǒng)的水位圖像采集單元，用于拍攝水位圖片。

作為優(yōu)選，所述的無線DTU模塊是系統(tǒng)的無線數(shù)據(jù)傳輸單元，用于水位監(jiān)測系統(tǒng)與數(shù)據(jù)終端的數(shù)據(jù)傳輸，是系統(tǒng)的人機交互通道。

作為優(yōu)選，所述的太陽能供電模塊是系統(tǒng)的供電單元，可為系統(tǒng)提供3v–5v直流電壓。

一種基于圖像處理技術(shù)的水位監(jiān)測系統(tǒng)具有三種工作模式，分別為：自動工作模式、實時工作模式、定時工作模式，三種工作模式之間能夠相互切換，系統(tǒng)默認工作模式為自動工作模式，系統(tǒng)初始化后，識別數(shù)據(jù)終端發(fā)送來的命令，并根據(jù)命令選擇工作模式。