桥墩底床高程的多镜头监视系统技术方案

本发明专利技术是有关于一种桥墩底床高程的多镜头监视系统，其包含一容置体、一支架、复数摄影单元与一处理模块，容置体设置于一桥墩，支架设置于容置体内，该些摄影单元设置于支架，以用于摄影水面下的一底床而产生一监视影像，处理模块启动该些摄影单元之一以摄影水面下的底床而产生监视影像，处理模块分析监视影像以得知底床的高程变化，且传输高程变化至一远程监视单元，以达到实时监控桥墩底床的高程变化的目的，处理模块在监视底床的高程变化的过程，是会依据监视影像而仅启动该些摄影单元之一，如此即可达到节省电源的目的。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是有关于一种桥墩底床高程的监视系统，特别是指一种具有多镜头的监视系统。
技术介绍
近几年来，世界各国风灾与水灾频繁，每当灾害来时，经常导致河川、溪水暴涨，使得桥墩基础冲刷严重，让桥墩的基桩裸露于外，如此即会导致桥梁侧向承载力量不足，因而发生倾斜或断裂的情形。若洪水太大，即会直接冲断桥墩，进而导致桥梁突然直接冲落于水，而危及通行安全。上述情形不仅导致交通联络中断，而且往往在短时间内会造成人民生命、公共财产与地方建设的损失。因此，现今为能充分了解桥墩的底床冲刷情形并实时预警，是发展出监测系统，如此可尽早发现桥墩的底床冲刷严重，以实时预警管制，而确保通行安全，避免因为桥梁可能断裂所造成的二次伤害，以及适时补强修护以延长桥梁的使用寿命。甚至更能长期记录侦测数据，以建立完整桥墩冲刷数据库，而供日后桥墩保护与底床整治之用。目前在许多桥墩冲刷监测相关技术中，最常使用的监测方法如下透地雷达法(Ground Penetrating Radar)，其为一种非破坏性检测技术，是以高频电磁波源发射雷达波渗透入不同的物质界层，而推算出底床的高程变化，其优点为可连续记录底床的高程变化，但缺点为操作费时，且需要专业的训练后才能操作。砖块编号法(Numbered bricks)，其是利用固定尺寸的复数砖块所组成的砖块数组，每一砖块均依序编号与注记其上，然后埋置于桥墩上游河段的底床下，当洪水来临时， 藉由砖块被冲离原位与数量，来量测底床的高程变化。其缺点为需要开挖底床，且每次只能使用一次，并且只能量测到刷下的深度，无法获知回淤的深度。滑动磁轴环法(Sliding magnetic collar)，其是在桥墩柱表面前装置一个滑动杆，滑动杆为中空设计，其外部有一轴环套于其上，当河床被冲刷，轴环便会下移，提供特定位置的冲刷深度，而滑动杆的内部则有一磁力感应器，其会随外部轴环套同步移动，并将移动的讯号利用线路传输到外部。其缺点为只能记录冲下去的深度，无法获知回淤的深度。户外监视镜头辨识水位法，其是藉由影像撷取装置对该液面进行该待测水位影像的截取，再经由该影像前置处理对该待测影像进行一连串影像处理，之后再与已处理的影像进行比例计算，而得出该液面的高度值，但其无法用于桥墩冲刷监测。自移式镜头监测法，其为申请人在台湾所申请的第098131157号专利技术专利申请案，其主要在桥墩底床边埋入一中空容置体，并固定于桥墩，容置体内部有监测用的摄影机装置并设于承载具上，利用马达来控制承载具上下做垂直移动，以监视沙面冲刷的状况。当沙面淤积上升或是冲刷下降时，可由实时影像辨识系统来追踪沙面，所以不管淤积或冲刷皆可探知。其缺点为因为要控制承载具移动所以耗电量大，且由于是利用无线传输方式传送数据，所以传输质量易受马达干扰。重力式冲刷测量装置，沙面遭受冲刷后降低，随着沙面降低探测体也由于重力作用往下沉降，读取下降的高度即可获知冲刷深度。其缺点为只能侦测冲刷，当淤积时无从量测。发报器式土层冲刷监测系统，其埋设多个发报器于土层中，当沙面遭受冲刷到达一定深度时，发报器会移动或震动，藉此来获得沙面的冲刷状况。其缺点是只能测冲刷，当淤积无从量测。光纤传感器，利用光纤光栅来做监测的一种量测系统。由于介质附于光纤上会改变光纤内部的折射率，以及造成内部光波波长有漂移现象，如此即可进而推知介质的所在深度。其缺点是光纤必须直接附在水或沙面上，而光纤较脆弱，容易遭受破坏。由上述说明现今常用的监测方法可得知，其于使用上皆有一定限制与不便之处， 因此如何以其它较佳方式监测桥墩的底床冲刷状态，以延长桥梁的使用寿命，仍为现今的一大重要课题。因此，本专利技术即针对上述问题而提出一种桥墩底床高程的多镜头监视系统，不仅可改善上述现有缺点，且可实时监控桥墩底床的高程变化，以解决上述问题。
技术实现思路
本专利技术的目的之一，在于提供一种桥墩底床高程的多镜头监视系统，其设置一容置体于桥墩，且设置复数摄影单元于容置体，藉由一控制模块启动该些摄影单元之一以摄影水面下的底床并产生一监视影像，控制模块随即分析监视影像，而实时得知底床的高程变化并传输至远程监视单元，以进行实时监控与记录，如此可达到降低传输数据的目的，而减少所需的传输频宽。本专利技术的目的之一，在于提供一种桥墩底床高程的多镜头监视系统，其仅启动一摄影单元对水面下的底床进行摄影，且不需移动摄影单元，所以可达节省电源的目的。本专利技术的目的之一，在于提供一种桥墩底床高程的多镜头监视系统，其藉由处理模块依据摄影单元所撷取的监视影像，自动变换启动该些摄影单元，而不需利用人力操控， 如此可节省人力成本与提高监控上的便利性。为了达到上述的目的，本专利技术是一种桥墩底床高程的多镜头监视系统，其包含有一容置体，设置于一桥墩一支架，设置于该容置体内；复数摄影单元，设置于该支架，并摄影水面下的一底床而产生一监视影像；以及一处理模块，启动该些摄影单元之一摄影水面下的该底床而产生该监视影像，该处理模块分析该监视影像以得知该底床的高程变化，且传输该高程变化至一远程监视单元，该处理模块更依据该监视影像启动该些摄影单元之一摄影水面下的该底床。本专利技术中，其中该容置体设置有一透明窗口，该些摄影单元之一透过该透明窗口摄影水面下的该底床，以产生该监视影像。本专利技术中，其中该容置体为密闭且具有防水材质。本专利技术中，其中该防水材质为一钢材。本专利技术中，其中该处理模块更包含有一影像传输单元，传输该监视影像；—影像撷取单元，撷取该影像传输单元传输的该监视影像；一模拟数字转换单元，耦接该影像撷取单元并转换该监视影像为一数字影像；一影像分析单元，分析该数字影像，以得知水面下的该底床的高程；一处理器，依据该底床的该高程与一原始高程计算出该底床的该高程变化，并依据该底床的该高程与每一摄影单元的一摄影范围启动该些摄影单元之一摄影水面下的该底床；以及一传输单元，耦接该处理器并传输该高程变化至该远程监视单元。本专利技术中，其中该传输单元为一无线传输单元或一有线传输单元。本专利技术中，其中该处理模块更包含一储存单元，耦接该处理器，并储存一系统软件，以供该处理器执行。本专利技术中，其中该处理模块更包含一切换单元，耦接该些摄影单元并依据该处理器产生的一切换讯号，而切换该些摄影单元，以启动该些摄影单元之一产生该监视影像，并传送至该模拟数字转换单元。本专利技术中，其中该些摄影单元之一撷取一初始影像，该处理模块分析该初始影像与该监视影像而得知该底床的该高程变化，并依据该监视影像与每一摄影单元的一摄影范围启动该些摄影单元之一摄影水面下的该底床。本专利技术中，其中该支架设有至少一照明单元。本专利技术中，其中更包含一电源供应单元，供应电源至该些摄影单元与该处理模组。本专利技术中，其中更包含一刻度尺，其设置于该容置体内。本专利技术具有的有益效果本专利技术桥墩底床高程的多镜头监视系统，所述摄影单元用于摄影水面下的底床而产生一监视影像，所述处理模块用于启动该些摄影单元之一，以对水面下的底床进行摄影，所述处理模块并分析监视影像，而得知底床的高程变化，并且传送高程变化至一远程监视单元，如此即可实时监控底床的高程变化与记录，处理模块于监控过程会依据监视影像变更启动该些摄影单元之一，而选择适当位置的摄影单元摄影水面下的底床，由于处理模块仅启动单一摄影单元摄影底床，且不需要移动摄影单元，所以本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种桥墩底床高程的多镜头监视系统，其特征在于，其包含有：一容置体，设置于一桥墩：一支架，设置于该容置体内；复数摄影单元，设置于该支架，并摄影水面下的一底床而产生一监视影像；以及一处理模块，启动该些摄影单元之一摄影水面下的该底床而产生该监视影像，该处理模块分析该监视影像以得知该底床的高程变化，且传输该高程变化至一远程监视单元，该处理模块更依据该监视影像启动该些摄影单元之一摄影水面下的该底床。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张文镒，蔡惠峰，赖进松，李隆正，林圣峰，游腾一，廖于慧，连和政，罗俊雄，
申请(专利权)人：财团法人国家实验研究院，
类型：发明
国别省市：71