技术领域
[0001] 本
发明涉及水位监测技术领域，具体为一种水位识别监测系统。
背景技术
[0002] 水位是指
水体的自由水面高出固定基面以上的高程，水位监测的作用是直接为水利、水运、防洪、防涝提供具有单独使用价值的资料，同时也为推求其他水文数据提供间接运用资料，水位观测包括基本水尺和比降水尺的水位，基本水尺的观测，当水位变化缓慢时(日变幅在0.12m内)，每日8时和20时各观测一次，也称2段制，枯水期日变幅在0.06m以内，用1段制观测，日变幅在0.12-0.24m时，用4段制观测，有峰谷出现时，应加测，比降水尺的观测目的是计算水面比降，分析河床糙率，观测次数随需要而定。
[0003] 目前市面上使用的自动化水位识别监测系统，其
基础都来源于原有水位计技术，比如浮子式水位计、压
力式水位计，
超声波水位计等，他们大部分都需要建设大度的量
测井，存在零飘、温飘影响，需要定期进行率定，弊端比较明显，浮子式水位计利用格雷码盘进行数据转化，采用机械式结构测量，存在绳索打滑问题；压力式水位计存在
探头易损问题；而
超声波水位计则是测量
精度不高，到目前为止，水位量测精度要求达到95％以上，要求实时，误码率低，市面上的很多水位量测设备实际是达不到规范要求的识别精度的。
[0004] 鉴于目前市场上水位识别监测设备的弊端，本发明改变水位量测的技术思路，采用视频
图像识别的方式，利用高精摄像头读取水文站原有水尺数据，通过水位识别监测系统程序对图像信息进行读取，校正和识别，实现水位的实时识别和监测。
发明内容
[0005] (一)解决的技术问题
[0006] 针对
现有技术的不足，本发明提供了一种水位识别监测系统，解决了现有水位监测方法测量精度不高，需要花费大量的时间和成本建设量测井，并且存在零飘、温飘影响，需要定期进行率定，同时存在绳索打滑和探头易损的问题。
[0007] (二)技术方案
[0008] 为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种水位识别监测系统，包括视频图像
数据采集层、数据传输处理层和监测数据展示层，所述视频图像数据采集层的输出端通过互联网络或USB
接口与数据传输处理层的输入端连接，且数据传输处理层的输出端通过互联网络与监测数据展示层的输入端连接，所述视频图像数据采集层包括网页终端前端摄像头采集模
块和APP终端前端摄像头采集模块，且数据传输处理层包括交换机传输模块、PC端是被模块、Android案板识别模块和
云服务器，所述监测数据展示层包括网页展示模块和APP展示模块。
[0009] 优选的，所述交换机传输模块的输出端通过互联网络与PC端是被模块的输入端连接，且PC端识别模块的输出端通过互联网络与云服务器的输入端连接。
[0010] 优选的，所述Android案板识别模块的输出端通过4G网络与云服务器的输入端无线连接。
[0011] 优选的，所述网页终端前端摄像头采集模块的输出端通过互联网络与交换机传输模块的输入端连接，且APP终端前端摄像头采集模块的输出端通过USB接口与Android案板识别模块的输出端连接。
[0012] 优选的，所述云服务器的输出端分别通过互联网络与网页展示模块和APP展示模块的输出端连接。
[0013] 优选的，所述网页终端前端摄像头采集模块为球型摄像机或枪型摄像机中的一种。
[0014] 优选的，所述APP终端前端摄像头采集模块为USB模拟摄像头或USB数字摄像头中的一种。
[0015] 优选的，所述水位识别监测系统的监测方法，具体包括以下步骤：
[0016] S1、首先采用高精摄像头，读取视频图像信息，使水文水尺在图像中占据较多的
位置，水尺的图像宽度至少是100个
像素点；
[0017] S2、将信息传输到案板或是PC电脑上，选取水尺校准点，对图像中的水尺单位进行数据校正；
[0018] S3、选取图像的背景和水面信息区域，连同校正信息保存在程序文件中，使程序生成水位识别模型，开始图像识别和数据校正，得到水位数据；
[0019] S4、根据实际情况选择上传时间间隔，将数据和图像上传到云服务器中，再把数据上传到网页和APP中展示。
[0020] (三)有益效果
[0021] 本发明提供了一种水位识别监测系统。与现有技术相比具备以下有益效果：该水位识别监测系统，包括视频图像数据采集层、数据传输处理层和监测数据展示层，视频图像数据采集层的输出端通过互联网络或USB接口与数据传输处理层的输入端连接，且数据传输处理层的输出端通过互联网络与监测数据展示层的输入端连接，视频图像数据采集层包括网页终端前端摄像头采集模块和APP终端前端摄像头采集模块，且数据传输处理层包括交换机传输模块、PC端是被模块、Android案板识别模块和云服务器，监测数据展示层包括网页展示模块和APP展示模块，交换机传输模块的输出端通过互联网络与PC端是被模块的输入端连接，且PC端识别模块的输出端通过互联网络与云服务器的输入端连接，Android案板识别模块的输出端通过4G网络与云服务器的输入端无线连接，网页终端前端摄像头采集模块的输出端通过互联网络与交换机传输模块的输入端连接，且APP终端前端摄像头采集模块的输出端通过USB接口与Android案板识别模块的输出端连接，云服务器的输出端分别通过互联网络与网页展示模块和APP展示模块的输出端连接，可实现将水位监测精度由图像像素来决定，采用200万像素图像(1920×1080)，对水文水尺的识别更加精确，误差达到±3mm，比现有技术更加精确，从而大大提高了水位监测精度，不需要进行
信号转换，采用网络或者4G进行传输，不存在零飘和温飘的情况，数据采集和传输更加稳定可靠，可根据高精摄像头图像进行识别，后台程序有采用
人工智能算法不断深入学习，能够自我调整以适应复杂环境，对环境的适应能力较高，同时本水位监测系统安装只需要安装高精摄像头和安装
软件即可，不需要进行额外的监测井施工，安装便捷，施工简单。
附图说明
[0023] 图2为本发明水位识别监测系统程序
流程图；
[0024] 图3为本发明水位识别监测系统程序拓扑关系图。
[0025] 图中，1视频图像数据采集层、11网页终端前端摄像头采集模块、12APP终端前端摄像头采集模块、2数据传输处理层、21交换机传输模块、22PC端是被模块、23Android案板识别模块、24云服务器、3监测数据展示层、31网页展示模块、32APP展示模块。
具体实施方式
[0026] 下面将结合本发明
实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0027] 请参阅图1-3，本发明实施例提供一种技术方案：一种水位识别监测系统，包括视频图像数据采集层1、数据传输处理层2和监测数据展示层3，视频图像数据采集层1的输出端通过互联网络或USB接口与数据传输处理层2的输入端连接，且数据传输处理层2的输出端通过互联网络与监测数据展示层3的输入端连接，视频图像数据采集层1包括网页终端前端摄像头采集模块11和APP终端前端摄像头采集模块12，且数据传输处理层2包括交换机传输模块21、PC端是被模块22、Android案板识别模块23和云服务器24，监测数据展示层3包括网页展示模块31和APP展示模块32。
[0028] 本发明中，交换机传输模块21的输出端通过互联网络与PC端是被模块22的输入端连接，且PC端识别模块22的输出端通过互联网络与云服务器24的输入端连接。
[0029] 本发明中，Android案板识别模块23的输出端通过4G网络与云服务器24的输入端无线连接。
[0030] 本发明中，网页终端前端摄像头采集模块11的输出端通过互联网络与交换机传输模块21的输入端连接，且APP终端前端摄像头采集模块12的输出端通过USB接口与Android案板识别模块23的输出端连接。
[0031] 本发明中，云服务器24的输出端分别通过互联网络与网页展示模块31和APP展示模块32的输出端连接。
[0032] 本发明中，网页终端前端摄像头采集模块11为球型摄像机或枪型摄像机中的一种。
[0033] 本发明中，APP终端前端摄像头采集模块12为USB模拟摄像头或USB数字摄像头中的一种。
[0034] 本发明中，水位识别监测系统的监测方法，具体包括以下步骤：
[0035] S1、首先采用高精摄像头，读取视频图像信息，使水文水尺在图像中占据较多的位置，水尺的图像宽度至少是100个像素点；
[0036] S2、将信息传输到案板或是PC电脑上，选取水尺校准点，对图像中的水尺单位进行数据校正；
[0037] S3、选取图像的背景和水面信息区域，连同校正信息保存在程序文件中，使程序生成水位识别模型，开始图像识别和数据校正，得到水位数据；
[0038] S4、根据实际情况选择上传时间间隔，将数据和图像上传到云服务器24中，再把数据上传到网页和APP中展示。
[0039] 本发明中，水位识别监测系统根据搭载的平台不同分为PC端和Android端两个版本，但是识别模式均一样，都是基于视频图像识别的水位识别技术。
[0040] 综上所述
[0041] 本发明改变水位量测的技术思路，采用视频图像识别的方式，利用高精摄像头读取水文站原有水尺数据，通过水位识别监测系统程序对图像信息进行读取，校正和识别，实现水位的实时识别和监测，可实现将水位监测精度由图像像素来决定，采用200万像素图像(1920×1080)，对水文水尺的识别更加精确，误差达到±3mm，比现有技术更加精确，从而大大提高了水位监测精度，不需要进行信号转换，采用网络或者4G进行传输，不存在零飘和温飘的情况，数据采集和传输更加稳定可靠，可根据高精摄像头图像进行识别，后台程序有采用人工智能算法不断深入学习，能够自我调整以适应复杂环境，对环境的适应能力较高，同时本水位监测系统安装只需要安装高精摄像头和安装软件即可，不需要进行额外的监测井施工，安装便捷，施工简单。
[0042] 需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
[0043] 尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、
修改、替换和变型，本发明的范围由所附
权利要求及其等同物限定。
