河道表面流速的测量装置制造方法
【专利摘要】本实用新型的一种河道表面流速的测量装置，它包括：太阳能板、摄像机、云台、视频服务器、信号基站和服务器，在河道的岸边装在撑杆，在撑杆上的支架上装有太阳能板、摄像机、云台和视频服务器，摄像机装在云台上，摄像机的镜头正对着河道表面，太阳能板通过电缆分别与摄像机、云台和视频服务器相连，视频服务器通过电缆分别与摄像机和云台相连，视频服务器通过网络与信号基站相连，将视频服务器的信号传送给信号基站，信号基站通过网络与服务器相连，将信号基站的信号传送该服务器；本实用新型的测量装置具有观测范围大、无需人造示踪物、适用不同光线条件、非接触式测量、较少工程措施和测量效率等优点。
【专利说明】河道表面流速的测量装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及了一种测量装置，特别是涉及了一种用于测量河道表面流速的测
量装置。
【背景技术】
[0002]现有河道流速的测量装置通常装载在小船上，它通过小船在河道上的航行来测量河道中河水的流速，或者通过人造示踪物在河道上的漂流状态来测量河水流速，上述两种测量方式对于平静的水面或具有平坦岸边的水面来说，测量效果较好，而对于水流湍急或在悬崖峭壁中穿行的水面来说，均无法使用上述两种测量方法来测量河道表面的流速。
【发明内容】
[0003]本实用新型的发明目的在于克服现有技术中无法准确地测量水流湍急或在悬崖峭壁中穿行的水面的流速，而提供一种河道表面流速的测量装置。
[0004]为了完成本实用新型的发明目的，本实用新型采用以下的技术方案:
[0005]本实用新型的一种河道表面流速的测量装置，它包括:太阳能板、摄像机、云台、视频服务器、信号基站和服务器，在河道的岸边装在撑杆，其中:在撑杆上的支架上装有太阳能板、摄像机、云台和视频服务器，摄像机装在云台上，摄像机的镜头正对着河道表面，太阳能板通过电缆分别与摄像机、云台和视频服务器相连，视频服务器通过电缆分别与摄像机和云台相连，视频服务器通过网络与信号基站相连，将视频服务器的信号传送给信号基站，信号基站通过网络与服务器相连，将信号基站的信号传送该服务器；
[0006]本实用新型的一种河道表面流速的测量装置，其中:所述的云台包括:直流电机、解码器、支撑板、纵向旋转轴和平面旋转轴，纵向旋转轴旋转地装在支撑板上，平面旋转轴通过万向轴节铰接在纵向旋转轴上，在纵向旋转轴和平面旋转轴上均分别装有直流电机，摄像头装在平面旋转轴上，解码器装在支撑板内；
[0007]本实用新型的一种河道表面流速的测量装置，其中:所述太阳能板通过电缆分别与直流电机和和解码器相连；视频服务器通过电缆分别与直流电机和解码器相连；
[0008]本实用新型的一种河道表面流速的测量装置，其中:所述的支架包括:第一支架、第二支架和第三支架，云台装在第三支架上，太阳能板装在第二支架上，视频服务器装在第一支架上；
[0009]本实用新型的一种河道表面流速的测量装置，其中:所述的网络为GPRS或CDMA网络。
[0010]本实用新型的河道表面流速的测量装置与现有的河道表面流速的测量装置相比，具有以下优点:
[0011]1.观测范围大:与实验室PIV技术的小断面(一般小于0.2mX0.2m)观测相比，本方案观测范围更大，并可通过云台，方便的实现百米河道断面的自动扫描与拼接；
[0012]2.无需人造示踪物:实验室PIV技术多需要配置一定功率的激光器对荧光示踪物进行激发，从而跟踪示踪物的运动轨迹获取到水体流速，本方案通过图像算法，能对水中漂流物、泥沙颗粒、气泡、雨滴等进行识别，适用河道原观的观测条件；
[0013]3.适用不同光线条件:实验室PIV需要制造暗室环境且只能适用类似光照条件，本方案通过红外功能的配置实现昏暗光线的观测，并通过图像算法，增强对测量环境中工程设施倒影、耀斑等干扰源的适用性；
[0014]4.非接触式测量:与目前应用较多的ADCP(声学多普勒原理)测量相比，该技术为非接触式测量，测量设备无需与水体接触；
[0015]5.较少工程措施:雷达、缆绳铅鱼等测速方式相比，该设备无需在河道上架设缆绳或索道，工程措施较少。
[0016]6.测量效率:可离线无人自动测量，无需测量人员到现场操作，节省人力物力。可按分钟、小时等自定义间隔自动采集，相较人工携带设备测量，大大提高采集效率，及采样密度。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]图1为安装在河道边的本实用新型的河道表面流速的测量装置的示意图:为了清楚起见，在图中省略了信号基站和服务器。
[0018]图2为云台与摄像机之间连接关系的放大示意图；
[0019]图3为本实用新型的河道表面流速的测量装置中各个装置之间电器和信号连接关系的不意图。
[0020]在图1至图3中，标号I为太阳能板；标号2为摄像机；标号3为z?台；标号4为第三支架；标号5为视频服务器；标号6为撑杆；标号7为第一支架；标号8为第二支架；标号9为支撑板；标号10为直流电机；标号11为解码器；标号12为信号基站；标号13为服务器；标号14为网络；标号15为平面旋转轴；标号16为纵向旋转轴；标号17为万向轴节。
【具体实施方式】
[0021]本实用新型的河道表面流速的测量装置包括:太阳能板1、摄像机2、云台3、视频服务器5、信号基站12和服务器13，在河道的岸边装在撑杆6，在撑杆6上的支架上装有太阳能板1、摄像机2、云台3和视频服务器5，云台3装在第三支架4上，太阳能板I装在第二支架8上，视频服务器5装在第一支架7上。摄像机2装在云台3上，摄像机2的镜头正对着河道表面。
[0022]云台3包括:直流电机10、解码器11、支撑板9、纵向旋转轴16和平面旋转轴15，纵向旋转轴16旋转地装在支撑板9上，平面旋转轴15通过万向轴节17铰接在纵向旋转轴16上，在纵向旋转轴16和平面旋转轴15上均分别装有直流电机10，摄像头2装在平面旋转轴15上，解码器11装在支撑板9内。太阳能板I通过电缆分别与摄像机2、直流电机10、解码器11和视频服务器5相连，视频服务器5通过电缆分别与摄像机2和解码器11相连，视频服务器5通过网络14与信号基站12相连，将视频服务器5的信号传送给信号基站12，信号基站12通过网络14与服务器13相连，将信号基站12的信号传送该服务器13，网络为GPRS或CDMA网络。
[0023]服务器13通过网络14将指令传送给信号基站12，信号基站12再通过网络14将指令传送给视频服务器5，视频服务器5将该指令传送给解码器11和直流电机10，由直流电机10控制摄像机2的机械旋转，纵向旋转轴16和平面旋转轴15的旋转使得摄像机2可以在很大的范围内进行拍摄，解码器11将指令信号传递给摄像机2，摄像机2开始对着河道进行拍摄，拍摄后，摄像机2将河水流速的图象传送给视频服务器5，然后再提供网络将拍摄到的图象传送给信号基站12，最终把图象信号传送给服务器13，由服务器13计算出河道水中的流速。
[0024]以上描述是对本实用新型的解释，不是对实用新型的限定，本实用新型所限定的范围参见权利要求，在不违背本实用新型的精神的情况下，本实用新型可以作任何形式的修改。
【权利要求】
1.一种河道表面流速的测量装置，它包括:太阳能板(I)、摄像机(2)、云台(3)、视频服务器(5)、信号基站(12)和服务器(13)，在河道的岸边装在撑杆(6)，其特征在于:在撑杆(6)上的支架上装有太阳能板(I)、摄像机(2)、云台(3)和视频服务器(5)，摄像机(2)装在云台(3)上，摄像机(2)的镜头正对着河道表面，太阳能板(I)通过电缆分别与摄像机(2)、云台(3)和视频服务器(5)相连，视频服务器(5)通过电缆分别与摄像机(2)和云台(3)相连，视频服务器(5)通过网络(14)与信号基站(12)相连，将视频服务器(5)的信号传送给信号基站(12)，信号基站(12)通过网络(14)与服务器(13)相连，将信号基站(12)的信号传送该服务器(13)。
2.如权利要求1所述的河道表面流速的测量装置，其特征在于:所述的云台(3)包括:直流电机(10)、解码器(11)、支撑板(9)、纵向旋转轴(16)和平面旋转轴(15)，纵向旋转轴(16)旋转地装在支撑板(9)上，平面旋转轴(15)通过万向轴节(17)铰接在纵向旋转轴(16)上，在纵向旋转轴(16)和平面旋转轴(15)上均分别装有直流电机(10)，摄像头(2)装在平面旋转轴(15)上，解码器(11)装在支撑板(9)内。
3.如权利要求2所述的河道表面流速的测量装置，其特征在于:所述太阳能板(I)通过电缆分别与直流电机(10)和解码器(11)相连；视频服务器(5)通过电缆分别与直流电机(10)和解码器(11)相连。
4.如权利要求1或2或3所述的河道表面流速的测量装置，其特征在于:所述的支架包括:第一支架(7)、第 二支架(8)和第三支架(4)，云台(3)装在第三支架(4)上，太阳能板(I)装在第二支架(8)上，视频服务器(5)装在第一支架(7)上。
5.如权利要求4所述的河道表面流速的测量装置，其特征在于:所述的网络为GPRS或CDMA网络。
【文档编号】H04N7/18GK203504692SQ201320661080
【公开日】2014年3月26日 申请日期:2013年10月25日 优先权日:2013年10月25日
【发明者】曲兆松, 郑钧, 张彩霞, 任明轩 申请人:北京尚水信息技术股份有限公司