一种基于卡门涡街视觉识别与自适应结构的明渠流量监测方法及系统技术方案

技术编号:46431989 阅读:4 留言:0更新日期:2025-09-19 20:37
本发明专利技术公开了一种基于卡门涡街视觉识别与自适应结构的明渠流量监测方法及系统,涉及明渠流量监测技术领域,通过可伸缩结构自动调整杆体入水深度,稳定诱导卡门涡街形成;采用摄像头获取涡旋图像并实时提取其脱落频率;结合斯特劳哈尔关系及学习型模型精准反演水流速度与流量。本发明专利技术具备良好的水位自适应性、泥沙扰动适应性与模型泛化能力,能够在复杂野外条件下实现高效、低成本、智能化的明渠流量监测,为灌区节水管控与水资源精细化管理提供有力支撑。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及明渠流量监测,更具体的说是涉及一种基于卡门涡街视觉识别与自适应结构的明渠流量监测方法及系统


技术介绍

1、目前,明渠是灌溉农业、水资源调度、水生态治理中最常见的输水形式,具有结构简单、造价低廉、布设灵活等优点。然而,由于其输水过程多呈自然流态,无压、受气候和地形条件影响大、水位波动频繁、含沙量变化剧烈,导致其流速与流量难以准确、稳定监测,成为当前水利信息化和智能灌溉系统建设中的问题之一。开发实时、非接触、高精度、低成本、低维护的明渠流速和流量监测技术已成为水利、水务和智慧农业领域的研究热点。

2、已有研究在灌区水量测试系统方面做出了积极探索,主要方法包括接触式测速仪器、超声波/雷达非接触法和基于图像识别的水位法。例如兰州理工大学公开的基于圆柱绕流原理的明渠流量监测系统、方法(cn202310061629.6),其主要以通过摄像头对水位尺的拍摄并且进行像素化处理,从而利用像素的个数计算实际明渠内流体的深度,同时,通过流体对水位尺的阻力以及扭矩、水位尺在垂直流体方向上投影面积可以计算流体的流速,从而获得明渠流量。浙江省水利河口研究院本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于卡门涡街视觉识别与自适应结构的明渠流量监测方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的一种基于卡门涡街视觉识别与自适应结构的明渠流量监测方法,其特征在于,所述可伸缩诱导体包括电机、电机牵引驱动机构、第一层诱导杆本体、水位传感器、第二层诱导杆本体、第三层诱导杆本体、第四层诱导杆本体、基座;基座作为整个装置的基础,电机的输出轴与电机牵引驱动机构相连;电机牵引驱动机构与第一层诱导杆本体底端连接,而第二层诱导杆本体、第三层诱导杆本体、第四层诱导杆本体依次嵌套于下层诱导杆内部,实现逐层伸缩;水位传感器固定在第一层诱导杆本体的内部,随诱导杆的伸缩运动改变位置。

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【技术特征摘要】

1.一种基于卡门涡街视觉识别与自适应结构的明渠流量监测方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的一种基于卡门涡街视觉识别与自适应结构的明渠流量监测方法,其特征在于,所述可伸缩诱导体包括电机、电机牵引驱动机构、第一层诱导杆本体、水位传感器、第二层诱导杆本体、第三层诱导杆本体、第四层诱导杆本体、基座;基座作为整个装置的基础,电机的输出轴与电机牵引驱动机构相连;电机牵引驱动机构与第一层诱导杆本体底端连接,而第二层诱导杆本体、第三层诱导杆本体、第四层诱导杆本体依次嵌套于下层诱导杆内部,实现逐层伸缩;水位传感器固定在第一层诱导杆本体的内部,随诱导杆的伸缩运动改变位置。

3.根据权利要求1所述的一种基于卡门涡街视觉识别与自适应结构的明渠流量监测方法,其特征在于,所述构建明渠流速反演模型具体为:

4.根据权利要求3所述的一种基于卡门涡街视觉识别与自适应结构的明渠流量监测方法,其特征在于,所述物理—图像复合特...

【专利技术属性】
技术研发人员:宋鹏沈莹莹王欢刘云波侯鹏
申请(专利权)人:中国灌溉排水发展中心
类型:发明
国别省市:

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