一种城市内河漂浮物数据获取系统技术方案

本发明专利技术公开了一种城市内河漂浮物数据获取系统，包括水面扫描成像模块、数据存储模块、数据发送模块、水下扫描成像模块、运动辅助模块和服务器，所述水面扫描成像模块、数据存储模块、数据发送模块和水下扫描成像模块共同集成为数据采集装置，若干水面扫描成像模块以不同角度设置于数据采集装置的上端，用于采集水面各区域的图像，若干水下扫描成像模块以不同角度和高度设置于数据采集装置的下端，用于采集水下不同深度区域的图像。本发明专利技术通过数据采集装置获取河面和水下不同方向与深度的图像数据，并通过数据处理模块进行漂浮物识别与分类，能够在服务器端获知监测水域的漂浮物信息，为相关部门确定污染源、制定河道治理措施提供了参考依据。提供了参考依据。提供了参考依据。

【技术实现步骤摘要】
一种城市内河漂浮物数据获取系统


[0001]本专利技术属于水环境监测
，具体涉及一种城市内河漂浮物数据获取系统。

技术介绍

[0002][0003]城市河道遭到污染，究其原因，主要有以下两个方面：(1)污染物的大量排放，包括生活污水和工业废水的大量排放、生活垃圾的随意倾倒、雨水冲刷带来的城市垃圾等；(2)河道自净能力的降低，包括河道水动力条件恶化和河道生态系统破坏。河道每年的自然淤积加上人为的垃圾倾倒，使得河底淤积填高，河床比降减小，流速减缓，加之河道的人为填塞，水脉切断，一些河床淤积变浅，水面漂浮物与河底淤泥几乎连成一体，致使河道不畅，自净能力降低。
[0004]城市内河治理一直是个老大难问题，为提高城市内河的生态质量，首要任务是解决肉眼可见的漂浮污染物，这类污染物具有直观的环境破坏作用，然而，由于水面漂浮物出现的不确定性，相关部门往往无法采取快速有效的解决办法，清理这类污染物或从源头杜绝漂浮物的产生。

技术实现思路

[0005]本专利技术针对城市内河漂浮物的监测问题，提供一种城市内河漂浮物数据获取系统，通过对河道漂浮物类型及数量的实时检测，为相关部门进行河道治理、污染溯源等提供技术支持。
[0006]本专利技术采用的技术方案如下：
[0007]一种城市内河漂浮物数据获取系统，包括水面扫描成像模块、数据存储模块、数据发送模块、水下扫描成像模块、运动辅助模块和服务器；
[0008]所述水面扫描成像模块、数据存储模块、数据发送模块和水下扫描成像模块共同集成为数据采集装置，若干水面扫描成像模块以不同角度设置于数据采集装置的上端，用于采集水面各区域的图像，若干水下扫描成像模块以不同角度和高度设置于数据采集装置的下端，用于采集水下不同深度区域的图像；
[0009]所述数据存储模块用于缓存各水面扫描成像模块和水下扫描成像模块采集到的图像数据；所述数据发送模块同服务器建立通讯连接，用于将数据存储模块中缓存的图像数据发送到服务器；所述服务器中包括漂浮物识别与分类模块，用于对接收到图像数据进行漂浮物分类和统计，以辅助确定污染源、制定相关河道治理政策；
[0010]所述运动辅助模块包括运动控制系统和架设于河面的运动轨道，数据采集装置在运动控制系统的控制下沿运动轨道以一定的速度移动，且位于数据采集装置下端的若干水下扫描成像模块沉没于河面下。
[0011]进一步地，所述数据采集装置中还包括数据处理模块，用于对数据存储模块中缓存的图像数据分别进行漂浮物识别与分类，并将漂浮物类别编码通过数据发送模块发送到
服务器，服务器中存储有与漂浮物类别编码对应的漂浮物类别名称，从而进行漂浮物分类与统计。
[0012]进一步地，所述水面扫描成像模块和水下扫描成像模块为广角摄像头，其拍照频率根据河流速度进行调节。
[0013]进一步地，所述数据采集装置中各模块间的数据传输采用光纤通信方式。
[0014]本专利技术的有益效果是：本专利技术通过数据采集装置能够同时获取河面和水下不同方向与深度的图像数据，并通过数据处理模块对采集到的图像进行漂浮物识别与分类，能够在服务器端获知监测水域的漂浮物主要类别及数量信息，为相关部门确定污染源、制定相应的河道治理措施提供了参考依据。
附图说明
[0015]图1为本专利技术系统中数据采集装置的结构示意图；
[0016]图2为本专利技术系统中运动辅助模块的示意图；
[0017]其中，1
‑
水面扫描成像模块，2
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数据存储模块，3
‑
数据发送模块，4
‑
发射天线，5
‑
水下扫描成像模块，6
‑
运动轨道，7
‑
数据处理模块。
具体实施方式
[0018]现在结合附图对本专利技术作进一步详细的说明。
[0019]本专利技术提出的一种城市内河漂浮物数据获取系统主要包括数据采集装置、运动辅助模块和服务器。如图1所示，数据采集装置的上端设置有水面扫描成像模块，用于采集河面的图像数据，为覆盖大范围的河面区域，水面扫描成像模块可采用广角摄像头，当然，也可以布设多个不同角度的摄像头。数据采集装置的下端设置有多个不同高度的水下扫描成像模块，用于获取采集水下不同深度区域的图像。各成像模块的拍照频率可根据河流速度进行调节。
[0020]数据采集装置的内部集成有数据存储模块和数据发送模块，数据存储模块用于缓存各水面扫描成像模块和水下扫描成像模块采集到的图像数据，数据发送模块则将数据存储模块中缓存的图像数据发送到服务器。服务器通过漂浮物识别与分类模块，对接收到图像数据进行漂浮物分类和统计，以辅助确定污染源、制定相关河道治理政策。漂浮物识别与分类模块主要包括图像处理单元(GPU)，用于搭载并快速运行目标检测算法。
[0021]为加快数据传输速度，也可在数据采集装置中设置一个数据处理模块，用于对数据存储模块中缓存的图像数据分别进行漂浮物识别与分类，将漂浮物类别编码通过数据发送模块发送到服务器，服务器通过存储的与漂浮物类别编码对应的漂浮物类别名称，进行漂浮物统计。这样以来，数据发送模块只需向服务器发送漂浮物类别编码，极大的提高了传输速率，节省了通信带宽。
[0022]运动辅助模块主要包括运动控制系统和架设于河面的运动轨道，通过运动控制系统，使数据采集装置沿运动轨道以一定的速度移动，以进一步扩大数据采集装置的监测范围。运动辅助模块可采用如图2所示的悬挂导轨结构，也可采用类似于缆车移动装置的其他结构。
[0023]需要注意的是，专利技术中所引用的如“上”、“下”等用语，亦仅为便于叙述的明了，而
非用以限定本专利技术可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更
技术实现思路
下，当亦视为本专利技术可实施的范畴。
[0024]以上仅是本专利技术的优选实施方式，本专利技术的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本专利技术思路下的技术方案均属于本专利技术的保护范围。应当指出，对于本
的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术原理前提下的若干改进和润饰，应视为本专利技术的保护范围。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种城市内河漂浮物数据获取系统，其特征在于，包括水面扫描成像模块、数据存储模块、数据发送模块、水下扫描成像模块、运动辅助模块和服务器；所述水面扫描成像模块、数据存储模块、数据发送模块和水下扫描成像模块共同集成为数据采集装置，若干水面扫描成像模块以不同角度设置于数据采集装置的上端，用于采集水面各区域的图像，若干水下扫描成像模块以不同角度和高度设置于数据采集装置的下端，用于采集水下不同深度区域的图像；所述数据存储模块用于缓存各水面扫描成像模块和水下扫描成像模块采集到的图像数据；所述数据发送模块同服务器建立通讯连接，用于将数据存储模块中缓存的图像数据发送到服务器；所述服务器中包括漂浮物识别与分类模块，用于对接收到图像数据进行漂浮物分类和统计，以辅助确定污染源、制定相关河道治理政策；所述运动辅助模块包括运动控制系...

【专利技术属性】
技术研发人员：钟睿，
申请(专利权)人：金陵科技学院，
类型：发明
国别省市：