本实用新型涉及水质监控技术领域,具体而言,涉及一种基于遥感影像的城市河道水质智能监控系统。
背景技术:
近年来,城市水环境问题越来越受到重视。城市排污口众多,有工业废水排污口、市政污水排污口和综合排污口等。排污口是衔接污染源和环境水体的关键环节,是污染物进入环境水体的最后一道关口。近年来我国对长江、黄河、环渤海湾等流域的入河排污口开展了大规模的全面调查,并将在“查”的基础上进一步开展入河排污口的“测”、“溯”、“治”、“管”全过程监管工作。这对城市河道水体及水质进行大范围和准确的监测、及时发现河道水质在空间和时间上的异常变化,对加强城市河道长效性管理具有十分重要的意义。
目前,对河道发生的岸线变化及河道内部物体变化等水体异常的检测主要依靠人工巡查实现,而水体异常中较为重要的水质异常主要使用河道水质监测手段进行检测,即固定自动站监测,监测范围有限,为了实现全面监控需要增加多个监控设备,设备成本投入高。尽管我国在主要河道布设的自动监测站点越来越多,但从整体上看站点数量还是很稀疏的,能获取的水质数据仍然十分有限难以实现河道区域内水质异常较大范围的有效监控。同时固定自动站因采用化学检测方法也会产生二次污染问题。
利用遥感影像技术对城市河道大范围水质时空分布状况及水体异常进行监测、分析和报警,既可以实现大范围的监测,同时由于是采用物理方法,又可避免二次污染的问题,这对城市河道水体水质开展有效监测、综合治理和长效管理,具有重要意义。
技术实现要素:
为了弥补以上不足,本实用新型提供了一种基于遥感影像的城市河道水质智能监控系统,旨在改善由于目前的河道水质监控装置,大多是固定不动的,造成监控范围有限,为了实现全面监控需要增加多个监控设备,设备成本投入高的问题,以及避免固定自动站因采用化学检测方法可能产生的二次污染问题。
为达到上述目的,该实用新型提供了如下技术方案:一种基于遥感影像的城市河道水质智能监控系统,包括:
多个监控装置,设置在城市排污口密集或重点行业入河排污口等的高风险河段的至少一侧,多个监控装置沿着河道的延伸方向排列布置,用于对河道中的不同位置处的水质进行监测,每个所述监控装置包括控制器和与控制器电连接的摄像头,所述摄像头用于获取所在位置处对应的河道水质遥感影像,控制器将遥感影像发送至云平台进行分析能够判断河道水质异常情况,以此实现对城市河道水质的实时监测与预警;其特征在于,所述监控装置还包括:
底座,用于埋入地下;
立柱,支撑在底座上;
旋转机构,支撑在立柱的上端,用以带动摄像头沿着竖向轴线旋转。
优选地,旋转机构包括:
安装桶,支撑在立柱的上端;
第一电机,设置在安装桶内且其输出轴向上延伸,与所述控制器电连接;
转盘,同轴地设置在第一电机的输出轴上,所述摄像头设置在所述转盘上。
优选地,在安装筒的上端的上表面可滚动地设置有多个钢珠,多个钢珠相对于第一电机的轴线等角度地设置,所述转盘支撑在钢珠上。
优选地,还包括用以使摄像头沿着水平轴线旋转的角度调节机构,角度调节机构包括:
第一支撑板和第二支撑板,相对设置地支撑在转盘上;
第二电机,支撑在第一支撑板上,与所述控制器电连接;
转轴,一端可旋转地支撑在第二支撑板上,另一端与第二电机的输出轴传动连接,所述转轴水平设置,所述摄像头设置在所述转轴上。
优选地,在转轴的远离第二电机的一端设置有限位块,在第二支撑板上且位于限位块的两侧分别设置有第一定位块和第二定位块,限位块限定在第一定位块和第二定位块之间。
优选地,在转轴的远离第二电机的一端设置有限位块,在第二支撑板上且位于限位块的两侧分别设置有第一定位块和第二定位块,限位块限定在第一定位块和第二定位块之间,。
优选地,在转盘上设置有防护罩,所述摄像头设置在所述防护罩内,在防护罩的对应摄像头的拍摄方向设置有开口。
优选地,还包括太阳能发电机构,太阳能发电机构包括:
固定架,支撑在安装筒上;
安装箱,支撑在固定架上且位于防护罩的正上方,在所述安装箱内设置有蓄电池,所述蓄电池与所述控制器电连接;以及
太阳能电池板,位于安装箱上表面,所述太阳能电池板与蓄电池电连接。
优选地,安装箱的一侧开口,在安装箱的开口处铰接有箱门,箱门用于关闭安装箱开口,箱门上固定有把手,把手用于打开箱门。
与现有技术相比,该实用新型具有以下有益效果:
该实用新型在河道的两侧沿着河道设置多个监控装置,能够实现对城市河道水质的实时监测与预警。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施方式的技术方案,下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1是本实用新型实施方式提供的监控装置立体结构示意图;
图2为本实用新型实施方式提供的旋转机构和角度调节机构结构示意图;
图3为本实用新型中图2的a处放大图;
图4为本实用新型实施方式提供的太阳能发电机构立体结构示意图;
图5为本实用新型实施方式提供的安装箱内部结构示意图。
具体实施方式
为使本实用新型实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本实用新型实施方式中的附图,对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施方式是本实用新型一部分实施方式,而不是全部的实施方式。基于本实用新型中的实施方式,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式,都属于本实用新型保护的范围。
如图1-5所示,本申请实施例提供了一种基于遥感影像的城市河道水质智能监控系统,包括设置在城市排污口密集或重点行业入河排污口等的高风险河段至少一侧的多个监控装置,多个监控装置沿着河道的延伸方向排列设置,用于对河道中的不同位置处的水质进行监测。
每个所述监控装置包括控制器和与控制器电连接的摄像头250,所述摄像头250用于获取所在位置处对应的河道水质遥感影像,控制器将遥感影像发送至云平台进行分析能够判断出河道水质异常情况,以此实现对城市河道水质的实时监测与预警。当然,在所述控制器内可以集成无线网络模块,通过无线网络模块能够将控制器获取的影像发送到远程服务器,远程服务器也可以远程控制摄像头250等,当然控制器可以只获取影像,将影像发送到远程服务器,由远程服务器云平台从影像信息中提取得到影像色调特征、纹理特征和轮廓特征等,并进行数据分析来判断水质异常情况。具体地,所述gprs模块的型号为sim800c,也可以采用现有技术中的其它类型的无线网络模块。所述影像的处理采用现有技术,此处不再详述。所述控制器的型号为atmel16/32,也可以采用现有技术中其它型号的控制器。从影像信息中提取得到影像色调特征、纹理特征和轮廓特征等采用现有技术中的图像处理技术。
进一步,所述控制器中还集成有gps模块,通过gps模块能够获取每个摄像头250的位置进而能够获取水质异常处的位置。所述gps模块的型号为atgm336h,也可以采用现有技术中其它型号的gps模块。
所述监控装置还包括用于埋入地下的底座113、支撑在底座113上的立柱112以及支撑在立柱112的上端且用以带动摄像头250沿着竖向轴线旋转的旋转机构100。旋转机构100包括支撑在立柱112的上端的安装桶110、设置在安装桶110内的第一电机120和设置在第一电机120的输出轴的自由端上的转盘130,所述第一电机120的输出轴向上延伸,所述转盘130与第一电机120的输出轴同轴设置,所述摄像头250以及控制器设置在转盘130上。当然,为了避免电线的缠绕,可以设定第一电机120的旋转角度,即使第一电机120在一定的角度范围内转动。所述第一电机120与控制器电连接。
在安装筒110的上端的上表面可滚动地设置有多个钢珠111,多个钢珠111相对于第一电机120的轴线等角度地设置,所述转盘130支撑在钢珠111上。
所述监控装置还包括用以使摄像头250沿着水平轴线旋转的角度调节机构200。角度调节机构200包括支撑在转盘130上的第一支撑板210和第二支撑板240、支撑在第一支撑板210上的第二电机220、可旋转地支撑在第二支撑板240上的转轴230,第一支撑板210与第二支撑板240相对设置,所述转轴230的一端与第二电机220传动连接,所述转轴230和第二电机220的输出轴均水平设置,所述摄像头250设置在所述转轴230上,所述第二电机220与控制器电连接,通过控制第二电机220的旋转能够使摄像头250沿着水平轴线转动。
进一步,在转轴230的远离第二电机220的一端设置有限位块231,在第二支撑板240上且位于限位块231的两侧分别设置有第一定位块241和第二定位块242,限位块231限定在第一定位块241和第二定位块242之间,进而实现对转轴230上下旋转角度的限位。
进一步,在转盘130上设置有防护罩131,所述摄像头250设置在所述防护罩131内,在防护罩131的对应摄像头250的拍摄方向设置有开口。
优选地,所述监控装置还包括太阳能发电机构300,太阳能发电机构300包括支撑在安装筒110上的固定架310、支撑在固定架310上且位于防护罩131的正上方的安装箱320以及位于安装箱320上表面的太阳能电池板330,在所述安装箱320内设置有蓄电池350,所述太阳能电池板330与蓄电池350电连接,所述蓄电池350与控制器电连接,通过太阳能电池板330能够为蓄电池进行充电。所述控制器也可以安装在安装箱320内。
安装箱320的一侧开口,用于对其内部的结构进行安装。在安装箱320的开口处铰接有箱门321,箱门321用于关闭安装箱320开口,箱门321上固定有把手3211,把手3211用于打开箱门321。
以上所述仅为本实用新型的优选实施方式而已,并不用于限制本实用新型,对于本领域的技术人员来说,本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。
1.一种基于遥感影像的城市河道水质智能监控系统,包括:
多个监控装置,设置在设置有排污口的河段的至少一侧,多个监控装置沿着河道的延伸方向排列布置,用于对河道中的不同位置处的水质进行监测,每个所述监控装置包括控制器和与控制器电连接的摄像头,所述摄像头用于获取所在位置处对应的河道水质遥感影像,控制器将遥感影像发送至云平台进行分析能够判断出河道水质异常情况;其特征在于,所述监控装置还包括:
底座,用于埋入地下;
立柱,支撑在底座上;
旋转机构,支撑在立柱的上端,用以带动摄像头沿着竖向轴线旋转。
2.根据权利要求1所述的一种基于遥感影像的城市河道水质智能监控系统,其特征在于,旋转机构包括:
安装桶,支撑在立柱的上端;
第一电机,设置在安装桶内且其输出轴向上延伸,与所述控制器电连接;
转盘,同轴地设置在第一电机的输出轴上,所述摄像头设置在所述转盘上。
3.根据权利要求2所述的一种基于遥感影像的城市河道水质智能监控系统,其特征在于,在安装筒的上端的上表面可滚动地设置有多个钢珠,多个钢珠相对于第一电机的轴线等角度地设置,所述转盘支撑在钢珠上。
4.根据权利要求2所述的一种基于遥感影像的城市河道水质智能监控系统,其特征在于,还包括用以使摄像头沿着水平轴线旋转的角度调节机构,角度调节机构包括:
第一支撑板和第二支撑板,相对设置地支撑在转盘上;
第二电机,支撑在第一支撑板上,与所述控制器电连接;
转轴,一端可旋转地支撑在第二支撑板上,另一端与第二电机的输出轴传动连接,所述转轴水平设置,所述摄像头设置在所述转轴上。
5.根据权利要求4所述的一种基于遥感影像的城市河道水质智能监控系统,其特征在于,在转轴的远离第二电机的一端设置有限位块,在第二支撑板上且位于限位块的两侧分别设置有第一定位块和第二定位块,限位块限定在第一定位块和第二定位块之间。
6.根据权利要求4所述的一种基于遥感影像的城市河道水质智能监控系统,其特征在于,在转盘上设置有防护罩,所述摄像头设置在所述防护罩内,在防护罩的对应摄像头的拍摄方向设置有开口。
7.根据权利要求6所述的一种基于遥感影像的城市河道水质智能监控系统,其特征在于,还包括太阳能发电机构,太阳能发电机构包括:
固定架,支撑在安装筒上;
安装箱,支撑在固定架上且位于防护罩的正上方,在所述安装箱内设置有蓄电池,所述蓄电池与所述控制器电连接;以及
太阳能电池板,位于安装箱上表面,所述太阳能电池板与蓄电池电连接。
8.根据权利要求7所述的一种基于遥感影像的城市河道水质智能监控系统,其特征在于,安装箱的一侧开口,在安装箱的开口处铰接有箱门,箱门用于关闭安装箱开口,箱门上固定有把手,把手用于打开箱门。
9.根据权利要求1所述的一种基于遥感影像的城市河道水质智能监控系统,其特征在于,在所述控制器内集成有无线网络模块。
10.根据权利要求9所述的一种基于遥感影像的城市河道水质智能监控系统,其特征在于,在所述控制器内集成有gps模块。
技术总结