本发明专利技术公开了一种基于图像识别的自动升降式水灾监测装置，其特征在于，安装在城市地下综合体或地下车站的出入口处，包括：红外视频摄像机、可伸缩盖板、可升降的水位标尺、标尺升降驱动组件；自身配置雨量传感器的红外视频摄像机朝向水位标尺，用于获取当前水位值；可升降的水位标尺、标尺升降驱动组件安装在城市地下综合体或地下车站的出入口的地面以下的基坑中，基坑的顶部设置可伸缩盖板。本发明专利技术可实现城市地下综合体、车站附近降雨积水的无人化、全方位、全天候的水位智能实时监测；水位标尺为升降隐藏式，非工作状态时不受外界环境影响，也不影响出入口处的行人通行，自身也不宜被踩踏或损坏。被踩踏或损坏。被踩踏或损坏。
【技术实现步骤摘要】
一种基于图像识别的自动升降式水灾监测装置及方法
[0001]本专利技术属于基于轨道交通的城市地下综合体或地下车站的水灾监测领域，具体涉及一种基于图像识别的自动升降式水灾监测装置及方法。
技术介绍
[0002]近年来，由于洪涝灾害频发，导致城市排水系统能力不足，严重危及城市地下综合体、地下车站等设施的安全运行，尤其在雨季多发的南方城市。例如2020年5月22日，由于强降雨天气，广州地铁13号线发生雨水倒灌事件，被迫停运。因此，在一些城市地下综合体、地下车站等地方，往往存在雨水倒灌的潜在风险，但是在水灾监测措施中，监测手段并不完善，监测内容中对于雨水倒灌的监测考虑少之又少，在前期设计过程中往往只会针对水灾发生后配备一些排水设备，如排水泵。对于水灾发生前的实时监测手段几乎没有，在该领域内目前主要采用固定式监测水位标尺去人为的测量水位或是采用普通标尺手工作业测量大断面水位。
[0003]目前，基于轨道交通的城市地下综合体对于水灾监测主要存在以下问题：
[0004]1、监测设备不完善，人为测量监测信息间断，无法实现全天候、全方位的实时监测。
[0005]2、智能化程度低，监测手段落后，无法做到智能识别、准确判断。
[0006]3、固定式水位标尺长期裸露在外，易受外部环境因素侵蚀，如日晒、风吹，刻度线易老化退却，如果没有及时发现，可能会成为水灾发生的潜在风险源。固定式水位标尺安装在综合体或车站出入口影响人员通行；且容易遭路人破坏。
技术实现思路
[0007]针对现有技术以上缺陷或改进需求中的至少一种，本专利技术提供了一种基于图像识别的自动升降式水灾监测装置，可实现城市地下综合体、车站附近降雨积水的无人化、全方位、全天候的水位智能实时监测；水位标尺为升降隐藏式，非工作状态时不受外界环境影响，也不影响出入口处的行人通行，自身也不宜被踩踏或损坏。
[0008]基于雨量传感器，红外视频摄像机可实现自动控制，智能识别，操控水位标尺的自动上升和下降，并利用自身所叠加的深度学习算法知识，结合水位标尺图像数据及传统图像处理手段，实现水位的实时跟踪和判别。
[0009]为实现上述目的，按照本专利技术的一个方面，提供了一种基于图像识别的自动升降式水灾监测装置，其特征在于，安装在城市地下综合体或地下车站的出入口处，包括：红外视频摄像机、可伸缩盖板、可升降的水位标尺、标尺升降驱动组件；
[0010]自身配置雨量传感器的所述红外视频摄像机安装在城市地下综合体或地下车站的出入口的地面之上，并朝向所述水位标尺，用于获取当前水位值；
[0011]所述可升降的水位标尺、标尺升降驱动组件安装在城市地下综合体或地下车站的出入口的地面以下的基坑中，所述基坑的顶部设置所述可伸缩盖板。
[0012]优选地，还包括支撑物，所述红外视频摄像机安装在所述支撑物上。
[0013]优选地，所述可伸缩盖板包括一个固定部分和一个活动部分；
[0014]所述固定部分与所述水位标尺的升降路径互不干涉，所述活动部分可伸缩，其伸缩范围覆盖其余的基坑口。
[0015]优选地，所述可伸缩盖板包括两片活动部分，均可伸缩，共同覆盖基坑口。
[0016]优选地，所述可伸缩盖板配置有防水防尘密封装置，用于保护基坑内的设备。
[0017]优选地，所述基坑配置有排水构造，用于排出坑内积水保护设备。
[0018]优选地，所述标尺升降驱动组件包括微型电动升降机构，作为驱动所述水位标尺升降的动力件。
[0019]优选地，所述标尺升降驱动组件包括电动推杆，其一端连接至所述微型电动升降机构的输送端，另一端连接至所述水位标尺，作为驱动所述水位标尺升降的传动件。
[0020]优选地，还包括数据储存设备，用于储存采集到的当前水位值数据。
[0021]优选地，还包括数据传输设备，用于将采集到的当前水位值数据传输至所述数据储存设备。
[0022]为实现上述目的，按照本专利技术的一个方面，提供了一种基于图像识别的自动升降式水灾监测装置，其特征在于，安装在城市地下综合体或地下车站的出入口处，包括：红外视频摄像机、可伸缩盖板、可升降的水位标尺、标尺升降驱动组件；
[0023]所述红外视频摄像机安装在城市地下综合体或地下车站的出入口的地面之上，并朝向所述水位标尺，用于获取当前水位值；
[0024]所述可升降的水位标尺、标尺升降驱动组件安装在城市地下综合体或地下车站的出入口的地面以下的基坑中，所述基坑的顶部设置所述可伸缩盖板；
[0025]平时无降雨量时，所述红外视频摄像机及标尺升降驱动组件处于休眠状态，所述水位标尺收回至所述基坑内，可伸缩盖板处于关闭状态；
[0026]所述红外视频摄像机配置有雨量传感器，先通过检测降雨量，再对所述红外视频摄像机发出开启指令，并且所述可伸缩盖板开启，所述标尺升降驱动组件驱动所述水位标尺上升至地面以上的工作位置。
[0027]优选地，所述红外视频摄像机开启之后开始采集所述水位标尺的红外图像，基于深度学习算法，结合水位标尺图像大数据及图像处理算法，分割定位水位标尺在图像中的位置并自动识别水位标尺刻度值；对区域进行二分类获取水位高度，并对标尺刻度拟合获得当前水位值，将监测数据传输至数据储存设备。
[0028]优选地，通过实时的当前水位值数据，基于当即的水位上涨，预测到达不同等级警戒水位线的剩余时间，或者基于当即的水位下降速度，预测到达安全水位线的剩余时间。
[0029]优选地，雨停之后，所述雨量传感器未检测到降雨信息，达到关闭条件之后，所述标尺升降驱动组件将所述水位标尺收回至基坑内，所述可升缩盖板关闭，所述红外视频摄像机关闭电源，整套监测装置回到休眠状态。
[0030]优选地，所述达到关闭条件是指满足如下条件的任意一个：
[0031]一是所述雨量传感器未检测到降雨信息之后的预定时长；
[0032]二是当前水位值下降到安全水位线以下。
[0033]为实现上述目的，按照本专利技术的另一个方面，还提供了一种基于图像识别的自动
升降式水灾监测方法，其特征在于：采用的基于图像识别的自动升降式水灾监测装置安装在城市地下综合体或地下车站的出入口处，包括：红外视频摄像机、可伸缩盖板、可升降的水位标尺、标尺升降驱动组件；所述红外视频摄像机安装在城市地下综合体或地下车站的出入口的地面之上，并朝向所述水位标尺，用于获取当前水位值，且所述红外视频摄像机配置有雨量传感器；所述可升降的水位标尺、标尺升降驱动组件安装在城市地下综合体或地下车站的出入口的地面以下的基坑中，所述基坑的顶部设置所述可伸缩盖板；
[0034]监测方法包括如下步骤：
[0035]S1、平时无降雨量时，所述红外视频摄像机及标尺升降驱动组件处于休眠状态，所述水位标尺收回至所述基坑内，可伸缩盖板处于关闭状态；
[0036]S2、先通过雨量传感器检测降雨量，若超过阈值，则对所述红外视频摄像机发出开启指令，并且所述可伸缩盖板开启，所述标尺升降驱动本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于图像识别的自动升降式水灾监测装置，其特征在于，安装在城市地下综合体或地下车站的出入口处，包括：红外视频摄像机(1)、可伸缩盖板(2)、可升降的水位标尺(3)、标尺升降驱动组件；所述红外视频摄像机(1)安装在城市地下综合体或地下车站的出入口的地面之上，并朝向所述水位标尺(3)，用于获取当前水位值；所述可升降的水位标尺(3)、标尺升降驱动组件安装在城市地下综合体或地下车站的出入口的地面以下的基坑(6)中，所述基坑(6)的顶部设置所述可伸缩盖板(2)；平时无降雨量时，所述红外视频摄像机(1)及标尺升降驱动组件处于休眠状态，所述水位标尺(3)收回至所述基坑(6)内，可伸缩盖板(2)处于关闭状态；所述红外视频摄像机(1)配置有雨量传感器，先通过检测降雨量，再对所述红外视频摄像机(1)发出开启指令，并且所述可伸缩盖板(2)开启，所述标尺升降驱动组件驱动所述水位标尺(3)上升至地面以上的工作位置。2.如权利要求1所述的基于图像识别的自动升降式水灾监测装置，其特征在于：所述红外视频摄像机(1)开启之后开始采集所述水位标尺(3)的红外图像，分割定位水位标尺在图像中的位置并自动识别水位标尺刻度值；对区域进行二分类获取水位高度，并对标尺刻度拟合获得当前水位值，将监测数据传输至数据储存设备。3.如权利要求2所述的基于图像识别的自动升降式水灾监测装置，其特征在于：通过实时的当前水位值数据，基于当即的水位上涨，预测到达不同等级警戒水位线的剩余时间，或者基于当即的水位下降速度，预测到达安全水位线的剩余时间。4.如权利要求1所述的基于图像识别的自动升降式水灾监测装置，其特征在于：雨停之后，所述雨量传感器未检测到降雨信息，达到关闭条件之后，所述标尺升降驱动组件将所述水位标尺(3)收回至基坑(6)内，所述可升缩盖板(2)关闭，所述红外视频摄像机(1)关闭电源，整套监测装置回到休眠状态。5.如权利要求4所述的基于图像识别的自动升降式水灾监测装置，其特征在于：所述达到关闭条件是指满足如下条件的任意一个：一是所述雨量传感器未检测到降雨信息之后的预定时长；二是当前水位值下降到安全水位线以下。6.一种基于图像识别的自动升降式水灾监测方法，其特征在于：采用的基于图像识别的自动升降式水灾监测装置安装在城市地下综合体或地下车站的出入口处，包括：红外视...
【专利技术属性】
技术研发人员：姚应峰，完颜靖，朱丹，邱绍峰，叶芹禄，史明红，肖俊，廖永亮，张明，种传强，舒冬，谢钦，叶冠宏，喻岚，
申请(专利权)人：中铁第四勘察设计院集团有限公司，
类型：发明
国别省市：
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