电波流速仪

电波流速仪（精选四篇）

电波流速仪 篇1

1.1 测站概况

民和水文站是1940年1月设立的基本水文站,是黄河一级支流湟水的重要把口站,位于东经102°48′、北纬36°20′,集水面积15 342 km2,至河口距离75 km,主要观测水位、流量、含沙量、降水量、蒸发量等项目,历年实测最高水位1 173.03 m(假定基面),推算3个断面最高水位1 765.00 m(黄海基面),最大流量1 300 m3/s,最大含沙量843 kg/m3。

1.1.1 流域概况。

湟水发源于青海省海晏县包呼图北部的洪呼日尼哈,河源海拔4 395 m。河水自河源由北向南流,至海晏县三角城转向东南流,经湟源县城转向东偏南流,经湟中、西宁、互助、平安、乐都、民和等7县市,于甘肃省永靖县傅子村注入黄河。湟水属山溪性河流,流域形状似扇形,流域内降水时空分布很不均匀,属半干旱的高原大陆性气候,寒冷干燥是区内主要气候特点,气候垂直变化明显,年平均气温在2.5~7.5℃,年降雨量在350~600 mm。流域形状西宽东窄,地势自西向东南逐渐降低。

1.1.2 断面概况。

站房位于河道左岸,左岸顶距离水面约15m左右,呈80~90°斜坡,河道右岸有甘青高速公路桥通过,在河段下部入河占河道2/5顺流向延伸40 m,河道左转与高速公路桥分开,对河段的水文观测和测验(特别在高水时)有一定影响;基上80 m以上河道形体为一大弯形,且此段河道坡降大,中高水时波浪大,流速快。

1.1.3 水沙来源和特性。

湟水从水沙来源上说,有典型的水沙异源特征,径流57%来自湟水西宁站以上流域,泥沙80%来自西宁站以下区间。该河属山溪性河流,水流湍急,陡涨陡落,含沙量断面分布比较均匀。西宁以上流域来水,涨落较缓,受降水时空分布地理等影响,大洪水多呈双峰形态,水沙主要来源于乐都以下,暴涨暴落,峰形尖瘦。西宁以上盖逐渐加厚,植被较差,人工干预较多,水土流失严重,为湟水的主要产沙区。

1.2 比测目的

民和水文站陡涨陡落的洪水特点,给流速仪测取流量带来很大不便,甚至是不可能的,这就需要用其他的测验手段来测取断面流速。美国产SVR电波流速仪是一种理想且先进的水面流速测量仪器,同时试验分析成果可供其他水文站借鉴和参考。

1.3 SVR电波流速仪的主要特点和技术指标

SVR电波流速仪由美国德卡托电子公司为美国USGS(美国地调局)制造,专门用于河流水面流速测量。由于体积小巧,形似手枪,厂家称其为“测速雷达枪”。具有以下特点:(1)单人使用,总重1.3 kg,手持测量或置于三角架上。(2)耗电少,内置可充电电池,连续工作5 h,5 min无操作自动关机。(3)内置倾斜传感器,自动改正俯仰角,手动选择水平改正角。(4)防雨淋,在异常天气使用不受影响。(5)测速范围0.3~9.1m/s。(6)测速精度0.1 m/s。(7)环境温度变化-30~70℃。(8)电波发射锥度角12°。(9)电波发射标称功率25 m W。(10)电波频率24 GHz。

1.4 水面流速测量

美国产SVR电波流速仪由于测量水流表面多普勒效应,需要一定的反射能量,水面漂浮物和水面波动可以形成反射能量,很容易测到高速水流表面物体的流速,漂浮物如浮草、树枝和颗粒等都可以给电波流速仪提供足够的反射信号,水面波动同样可以提供很好的反射信号。测量时,手持雷达枪开机后指向水面扣动扳机,即进入测量状态,时间开始为10 s,以后以每5 s增加,1个点测量55 s,也可根据需要选择10、15、55 s测量,测取的流速为该选择时段内的平均流速。

1.5 比测

民和水文站流量测验全年均在电动吊箱缆道上进行,在流速仪测验的同时进行电波流速仪的测量,电波流速仪测速测深垂线的选择与流速仪测量的垂线相同,用同一实测的水深分别进行流速仪测验流量的计算和电波流速仪测量虚流量计算[1,2,3]。

2 比测结果与分析

2.1 比测资料的统计计算

总计比测28次,其计算公式为:

式中,Kds:电波流速仪系数;Kdz:中泓电波流速仪系数;Qi:断面流量(m3/s);:断面平均流速(m/s);:电波流速仪断面水面平均流速(m/s);Vdzx:电波流速仪断面中泓平均流速(m/s);Qdsx:电波流速仪虚流量(m3/s);Qdzx:电波流速仪中泓虚流量(m3/s)。

2.1.1 电波流速仪系数。根据流速仪实测流量资料和电波流速仪测虚流量资料分别计算系数,计算式为:

式中,、Qi、Vdsxi、Qdsxi为某次流量断面平均流速和流量以及相应电波流速仪测得的平均虚流速和虚流量,n为总比测次数。经计算,电波流速仪的系数为:Kd=17.49/28=0.62。

2.1.2 电波流速仪中泓系数。

电波流速仪的中泓系数为:

式中,Vdzx为电波流速仪3条垂线平均水面流速;Vdzx21、Vdzx24、Vdzx27为电波流速仪在起点距21、24、27 m测得的水面流速;Qdzx为电波流速仪中泓虚流量;A为断面面积;Kdzxi、、Qdzxi分别为某次流量相应电波流速仪中泓系数、3条垂线平均水面流速、中泓虚流量。经计算,电波流速仪中泓系数为:Kdz=14.55/28=0.52。

2.2 电波流速仪系数与中泓系数误差评定

根据国家标准《河流流量测验规范》(GB50179-93)第7章,流量测验误差可分为随机误差和未定系统误差。随机误差应按正态分布,采用置信水平为95%的随机不确定度描述。未定系统误差采用置信水平不低于95%的系统不确定度描述,不确定度数值用百分数表示[4,5]。

2.2.1 电波流速仪系数和中泓系数不确定度的估算。

根据流速仪和电波流速仪比测资料,进行电波水面系数和中泓系数的误差统计计算。

电波测流成果的断面流量计算公式为:

式中,Qdsi、Qdzi:电波法测得的水面和中泓流量(m3/s);Kds、Kdz:电波法的水面和中泓系数;bi、di:断面内部分宽度和水深(m);Qdx、Qdzx:电波法测得的水面和中泓虚流量(m3/s);:电波法测得的水面和中泓平均流速(m/s)。

根据误差传播与综合的方法,假定影响断面的各项因素可作为随机变量处理。电波系数和电波中泓系数不确定度的估算公式,本可参照一次流量不确定度估算公式的推导方法,建立各个单项误差的综合计算公式,但因缺乏试验数据,无法取得单项误差指标,从取用电波系数的实际情况出发,采用下式估算系数的不确定度[6]。

式中,Xkd:电波水面系数不确定度(%);Xkdz:电波中泓系数不确定度(%);Qdsi:电波流速仪流量(m3/s),Qdsi=KdsQdsxi;Qi:流速仪测流量(m3/s);Qdzi:电波流速仪中泓流量(m3/s),Qdzi=KdzQdzxi。

根据式(1)、(2),利用比测资料进行计算,可得出电波流速仪水面和中泓系数不确定度。电波流速仪水面和中泓系数不确定度分别为:Xkd=3.91%,Xkdz=5.38%。

2.2.2 电波流速仪系数和中泓系数系统误差的估算。

电波流速仪系数和中泓系数系统误差的估算计算公式为:

式中,μ赞s:电波流速系数系统误差,μ赞z:电波流速中泓系数系统误差。经计算系统误差分别为:μ赞s=-17.78/28=-0.64%,μ赞z=8.79/28=0.31%。

2.3 电波法测流一次流量随机不确定度的估算

电波法的流量测验总不确定度由流量测验总随机不确定度和总系统不确定度组成[7]。

2.3.1 总随机不确定度的估算。

根据国标《河流流量测验规范》(GB 50179-93)第7.6.2条之规定,浮标法测流总随机不确定度的计算,应按式计算:

因电波流速测量方法不同于浮标法,不需要像浮标法中,上、中、下3个断面的存在,电波测流断面位置、测深、测速等均同于流速仪法测流,所以对上述估算可进行一些变动,则(3)式可变为:

各分量误差指标的采用:由于电波和流速仪测量在同一个断面,测深测速垂线相同,所以有些分量指标可用流速仪指标来替代,电波流速仪随机不确定度的设定因没有资料,暂借流速仪率定随机不确定度(表1)。

注:X′m、X′kd、X′kdz、X′A、X′b、X′d、X′c指标均为《河流流量测验规范》(GB50179-93)规定采用的一类精度水文站在高水时的指标。X′kd、X′kdz为统计分析数据。

2.3.2 总系统不确定度的估算。

总系统不确定度按下式计算:

2.3.3 总不确定度的估算。

总不确定度按下式计算:

2.4 系数及误差统计

运用电波法测流水面和中泓系数不确定度的结果还是比较理想,其系数分别为:Kd=0.62,kdz=0.52。其置信水平95%的不确定度分别为:Xkd=3.91%,Xkdz=5.38%。电波法测流一次流量随机不确定度的估算值:X′Qd=6.18%,X′Qdz=7.20%。电波法测流一次流量总不确定度的估算值:XQd=6.24%,XQz=7.25%。

3 结论与讨论

根据计算结果比较分析,认为SVR电波流速仪系数比测分析结果是理想的,其综合不确定度和系统误差都比较小,基本达到流量测验规范对误差的要求,成果可以应用于实际测量中。

电波法测流相对浮标法测流具有很多优点,主要有测流时间短、需要人员少、内业工作量小,配合一定的程序在电脑上进行内业计算,能够在大洪水时迅速、快捷、准确有效的保证洪峰过程测验和水情拍报的要求。电波法测流的精度介于流速仪测流和浮标法之间,因其影响测验精度的因素要少于浮标法,所以相对于浮标法,电波法精度要高于浮标法;根据有关文献介绍和浮标系数综合分析成果介绍,认为高水浮标系数基本趋于稳定的,假定电波系数高水时的特性也同于浮标系数特性趋于稳定。

参考文献

[1]中华人民共和国水利部.GB50179-93河流流量测验规范[S].北京:北京计划出版社,1994.

[2]长江流域规划公办室水文局.水文测验误差研究文集(二)[M].贵阳:贵州人民出版社,1984.

[3]长江流域规划办公室水文局.水文测验误差研究文集(一)[M].贵州:贵州人民出版社,1982.

[4]长江流域规划办公室水文局.水文测验国际标准与说明:第1集[M].贵阳:贵州人民出版社,1984.

[5]王新颖,张宇,杨天宇.近岸浮标法在水文测验中的应用[J].科技创新导报,2010(10):26.

[6]段莉珠.大盈江流域拉贺练水文站流速系数分析[J].水资源研究,2010,31(1):34-35.

电波流速仪 篇2

1手持电波流速仪的基本特点和工作原理

1.1手持电波流速仪的基本特点

相比传统电波流速仪, 手持电波流速仪具有无可比拟的优势, 它的主要特点可以分为八个方面:第一, 手持电波流速仪主要是供单人使用, 所以重量比较轻, 总重量大约为1.3kg, 既可手持进行测量, 也可使用三脚架进行测量。第二, 可使用时间长, 这种电波流速仪应用电镍氢电池, 可连续使用8h, 对于长时间的洪水流量测量工作具有重要意义。第三, 手持电波流速仪内部装置有垂直角感测器, 它可以自动修正垂直角, 确保测验结果的准确性和可靠性。第四, 它的水平角可以人工置入, 利用这种置入方式进行余弦补偿, 进一步提高检验结果的准确性。第五, 手持电波流速仪的显著优势是可以自动感应水流方向, 可以为洪水流量测量工作有序开展提供充分保障。第六, 具有防水功能, 可以避免洪水测量工作对设备的损坏。第七, 可以自行调节仪器的敏感度。第八, 手持电波流速仪操作简单, 可以测验出瞬时流速, 甚至测量出洪水流量的平均流速。

1.2手持电波流速仪的工作原理

手持电波流速仪由三个部分组成:探测器、数据处理及电源。利用探测器向水面发射电磁波, 并接收由水面反射回来的电磁波。根据多普勒效应, 在发射电磁波和接收电磁波的频率之间存在一个差率, 根据这个差率就可以计算出洪水流量的水面流速。计算公式为:V=fd*C/2f0*1/Cosθ, 其中V指的是水面流速, f0指的是发射电磁波的频率, fd指的是接收电磁波的频率, C指的是电波在空气中的传播速度, 而θ指的是电磁波与水流之间的夹角, 这个夹角由俯角和方位角组成。

在洪水流量测量工作中, 将手持电波测量仪检验出的数据代入到计算公式中, 就可以计算出水面的流速, 完成洪水流量测量工作。值得注意的是, 利用手持电波流速仪进行洪水测量时, 必须保证测量范围在0.5~15m/s, 工作环境需要保持在0℃~45℃, 只有这样才能确保测验结果的准确性。

2手持电波流速仪在洪水流量测验中的应用

2.1手持电波流速仪在洪水流量测验中的测量方法

本文主要以梅河口 (二) 水文站为例, 分析手持电波流速仪在洪水流量测验中的应用, 梅河口 (二) 水文站位于吉林省梅河口市境内, 属于第二松花江系上游区。该水文站的控制集水面积为1 638km2, 河道的总长度大约为176km, 整个流域的形状为扇形, 水文站的上游有1座大型水库, 2座小型水库。在该水文站洪水流量测验工作中, 为了减少测速的误差, 对每一个测点进行了至少2次测量工作, 对测量结果计算平均值, 将平均值作为测点的水面流速。对水文站断面流量的计算需要用总面积减去流速, 而对水面流速系数的分析则采用船测资料法。

2.2手持电波流速仪在洪水流量测验中的应用

在梅河口 (二) 水文站洪水流量测验工作中, 对高水部分的测量次数为8次, 测出了它的准确水位变幅和流速变幅, 并设定了测点的方位角和俯角, 保证各项技术指标都在仪器的性能范围内。

通过对手持电波流速仪在洪水流量测验中应用的合理性分析, 可以将其分为三方面:第一, 从测点的流速记录可以看出, 每个测点的流速在多次测量中的结果基本保持一致, 离均差都保持在一定范围内, 这说明手持电波流速测量仪测验出的结果具有合理性, 符合实际洪水流量的情况。第二, 在各次流量的横向分布上, 洪水流量的变化规律基本保持一致, 并与断面转折的变化相应, 说明流速在横向分布上的规律也是合理的。第三, 利用关系曲线进行分析, 发现水量流速的测验结果精准度非常高, 与实际水位相适应。

总之, 通过手持电波流速仪在梅河口 (二) 水文站洪水流量测验中的应用可以看出:第一, 手持电波流速仪易操作、安全性高, 且不受泥沙以及漂浮物的影响, 可以确保测验结果的准确性和可靠性。它是可以改善工作条件、减轻工作负担的有效测量仪器。第二, 手持电波流速仪的性能比较好, 非常稳定, 可以满足任何工作情况下的技术规范要求, 对这种仪器的推广使用具有现实意义。第三, 手持电波流速仪的构造比较简单, 重量比较轻, 操作起来比较方便, 可以为洪水流量测验工作的有序开展提供充分的保障, 还可以保障安全, 提高测验工作效率和工作质量, 具有非常重要的现实意义。但是, 由于水文站地势环境的问题, 为保障测验工作人员的生命安全, 在进行洪水测量检验工作时, 需要配备专门的测流车, 只有这样才能确保洪水流量测验工作有序开展, 充分发挥洪水流量测验工作的重要意义, 为我国应急救灾工作提供科学的理论依据。

3结语

手持电波流速仪具有非常显著的优势, 将其应用于我国的洪水流量测验工作中, 可以有效提高测验结果的准确性和可靠性, 将测验结果应用于应急救灾计划中, 可以为计划的制定提供科学的理论依据, 对实现我国洪水流量测验工作目标具有非常重要的意义。

参考文献

[1]郑应成.手持式电波流速仪在中小河流巡测中的可行性研究[J].水利信息化, 2013, (02) :44-47.

[2]王宝文.魏家堡水文站电波流速仪测速应用系数率定分析[J].杨凌职业技术学院学报, 2011, 10 (1) :60-61, 65.

[3]秦福清.雷达波流速仪在中小河流流量测验中的应用分析[J].水利信息化, 2012, (04) :44-50.

[4]朱德来.电波流速仪在郎溪水文站流量监测中的应用[J].江淮水利科技, 2010, (03) :31, 44.

[5]孙全民.铁锁关水文站手持电波流速仪水面系数分析报告[J].城市建设理论研究 (电子版) , 2014, (22) :5068-5069.

基于PVDF的流速仪设计 篇3

关键词：PVDF,流速仪,ZigBee

现有的在线式沟渠、河流水流速、流量的测量装置的种类有螺旋桨式流速仪、电磁式流速仪、超声波流速测算仪, 这些流速仪安装复杂、价格偏高、功率较大、操作复杂, 不适合于野外环境复杂和无持续电源供给的条件下使用, 而水深传感器一般安装在水面上方, 受河流扰动影响较大, 限制了河流流速的在线、持续调查。

1 国内外研究现状

在世界范围内, 流速仪的发展已经经历了几代。a.旋浆式流速仪, 目前在流速测量方面用得比较多的是旋浆式流速仪, 是国际标准 (ISO) 认可的在各行业最为常用的测量仪器之一, 但易受漂浮物等干扰。b.超声多普勒流速仪, 是一种非接触式、单点、高分辨率、三维多普勒流速仪, 专门用于水中流动测量, 不适合流沙量大的环境测量而且价格高。

2 流速仪的设计

本设计利用智能材料PVDF压电薄膜制作的压电传感器结合无线传感器网络研制适合林区河流 (小径流产生) 监测、山洪监测、防洪安全、水文水利计算、水资源评价等各个方面适用的无线在线流速仪。具体结构如图1所示。

2.1 系统特点和测量原理

2.1.1本测量装置的传感材料和传输技术都采用低能耗器件, 使本测量装置的能耗较低, 支持太阳能供电。2.1.2该测量装置的压电传感材料是利用压力与电荷的关系进行测量的, 利用水压对背水面水深PVDF换能器产生的压力通过计算得出水深, 同时通过水流流速对迎水面流速PVDF产生的压力和水压对背水面水深PVDF换能器产生的压力进行计算, 得出水流速, 解决了现有流速仪设备不能测量水深的问题, 实现了流速与水深集成测量, 可测量0.1-10m/s的流速, 同时可测量0.5-20米的水深。2.1.3同时由于该装置的测量结果只与压力有关, 而水深传感器和流速传感器置于河床上20公分位置, 解决了扰动流场、漂浮杂物、流沙、水中气泡等对测量结果的影响, 提高了测量的准确性, 为我国物联网建设提供电子类的测量装置。

2.2 PVDF信号调理电路

PVDF传感器信号调理电路主要由前置放大器、工频及工频倍频陷波器、低通滤波器等部分组成, 完成信号的放大、滤波、电荷电压的转换[3]。

本文采用CA3140高输入阻抗运算放大器, 进行信号预处理。该运放是美国无线电公司研制开发的一种Bi MOS高电压的运算放大器在一片集成芯片上, 该CA3140A和CA3140 Bi MOS运算放大器功能保护MOSFET的栅极 (PMOS上) 中的晶体管输入电路提供非常高的输入阻抗, 极低输入电流和高速性能。操作电源电压从4V至36V (无论单或双电源) , 它结合了压电PMOS晶体管工艺和高电压双授晶体管的优点。

3 测试

利用德国HYDRO-BIOS公司RHCM杆持式测流计与本设计所测流速进行比较, HYDRO-BIOS公司RHCM杆持式测流计的精度为±5% (0.10-0.49 m/s) 、±1% (0.50-9.99 m/s) , 具体数据如表1。

通过实测水深和本设计进行比较, 具体数据如表2。

4 结论

本文设计了一种基于PVDF的无线在线多功能流速测量装置, 该装置测量方便、造价低廉, 解决了在线流速测量中扰动流场、漂浮杂物、流沙、水中气泡等对测量结果的影响, 为在线流速测量提供低成本、时效性强的测量仪器, 减少流速测量的人工工作量, 提升了工作效率, 解决了由于待测环境环境的复杂性和电源供给问题带来的测量难度问题, 为我国野外在线水流速测量提供电子类的测量装置。

参考文献

[1]吴锦武, 姜哲.基于PVDF压电传感器测量振动结构体积位移[J].振动工程学报, 2007, 20 (1) .

[2]具典淑, 周智, 欧进萍.PVDF压电薄膜的应变传感特性研究[J].功能材料, 2004, 7 (4) .

流速仪检定水槽视频监视系统设计 篇4

现代化的检定水槽设备涉及机电一体化设计、电力拖动与电机调速、计算机控制、可编程控制器控制、信号采集与处理、控制软件及数据处理软件、数据通信、流速仪等技术, 这些技术这几年有长足的发展, 并都有成熟的应用。先进技术在水槽设备上的运用, 在车速稳定性, 信号采集、数据记录与处理的正确性与可靠性, 自动化控制及使用安全性等方面必将有极大的提高。

流速仪检定水槽处于一狭长的空间中, 轨道上方高度不足2米, 而纵向达140米, 加之监控室与其在同一平面内, 因此在监控室中的工作人员实质上是无法看到检定车的工作情况的。只能根据工作台上的监视器显示的数据来分析检定车的工作状态。因此为了更好地了解检定车的工作状况和鉴定车前后左右的工作环境, 提出了在检定车上设计摄像机, 采用视频监控的方法, 在监控室中可以全方位的真正监控检定车的工作状况。设计思想为:全方位监控、性能稳定可靠、选用产品价位适中, 具有较高性价比。

1 流速仪检定水槽视频监视系统构架及主要设备

1.1 监控点布置

检定车上共设置3个监控点, 检定车主摄像机带云台及变焦, 可全景监控;另外:一个监控摄像机位于检定车前下方、一个监控摄像机位于检定车的后下方。这3个监控点将模拟的视频信号直接与DVR系统连接。检定车摄像机连接视频服务器, 并通过无线网桥连接, 传送到系统总控室的监控计算机。

整个检定车的运行过程由墙体上分布的4个固定摄像机来监控, 通过视频线连接至系统总控室的硬盘录像机。图1下沉式车身结构的前视图。

1.2 流速仪检定水槽视频监视系统构架

传统视频监控方式对带宽要求高, 若对大范围多点实现远程监控, 要采用有线方式提供信道传输保障。而本系统采用基于无线网络实现移动在线监控, 解决了对移动中的检定车进行监控的难题。

流速仪检定水槽视频监视系统采用无线视频监控系统具有以下优势[1]:

(1) 便于施工:不用破坏环境硬件设施。

(2) 覆盖面广:无线覆盖技术, 方便宽带无线入网。

(3) 灵活而便于扩展:增加视频监控点时只要增加或减少被监控点的无线设备。

检定车监控系统采用无线通信方式, 根据现场勘查, 图上作业, 室内设计, 最后确定整个系统通信网由1个总控室, 1个测站 (检定车) 组成。系统使用的频点是:5800MHZ。

1.3 流速仪检定水槽视频监视系统主要设备

流速仪检定水槽视频监视系统如图2所示。

1.3.1 无线网桥

无线网桥是为使用无线 (微波) 进行远距离点对点网间互联而设计。它是一种在链路层实现LAN互联的存储转发设备, 可用于固定数字设备与其他固定数字设备之间的远距离 (可达20km) 、高速 (可达11mbps) 无线组网。

针对江苏水槽的实际情况, 所使用的无线网桥根据槽体狭长的具体情况作了大量细致的调研、试验, 既能满足监测系统的精度需要, 又能提高监测系统的可靠性。

1.3.2 视频服务器

网络视频服务器是用于数字音视频在以太网实时传输的设备 (见图3) , 由音视频编码器、网络接口、音视频接口、RS422/RS485串行接口、RS232串行接口等。采用特别针对多媒体处理而设计的可编程高速数字信号处理器 (DSP) , 结合高性能的操作系统和音、视频压缩算法, 使得图像传输更加流畅并且显示更加清晰细腻;它内置WEB服务器, 可以增强传统监视系统的性能, 并为在一个安全的局域网或互联网上发布监控图像提供网络连通性。

视频摄像机的管理、配置和监控等功能都很容易通过浏览器 (Internet Explore) 来完成, 操作简单方便。

1.3.3 总控室硬件设备

总控室是数据采集和预处理中心。总控室的工作任务包括信息接收、信息预处理、信息查询等。

根据系统的需求, 其配置主要由计算机及其网络设备及供电设备等组成, 主要由设备如下:

(1) 台式商用电脑或工业电脑作为实时监控工作站;

(2) carve硬盘录像机用于整个监控系统的实时监控、设备管理、用户管理、控制管理、录像管理等[2];

(3) 1台日立彩色等离子电视作为大屏幕;

(4) 直流稳压电源;

2 软件

本系统软件方案选用Real World软件以及General_RECPlayer客户端软件, 它是在Windows 32位平台上总体设计开发的, 可运行于所有Windows 32位平台 (如Windows 95/98/2000、Windows Me、Windows NT等) , 系统具有高度的开放性、可靠性及高性能。

2.1 检定车视频软件

检定车视频软件可以实现[3,4,5]:

(1) 视频矩阵切换和多画面显示功能。

(2) 云台和摄像机镜头控制功能。

(3) 图像的实时抓拍功能。

(4) 语音双向传输功能。

(5) 带有显示电子地图和显示实时图像的报警处理功能。

(6) 可选择任意时间的视频回放功能。

2.2 硬盘录像机客户端视频软件

通过网络进行远程实时监视:采用嵌入式TCP/IP协议及嵌入式操作系统, 可以直接通过Windows自带的IE浏览器访问。

采用多级用户管理, 灵活便捷根据需要设置不同权限的用户组及用户。1/4/9/16多画面实时监视, 实时显示录像码流和每小时占用空间;通道画面提示通道状态如录像、动态检测、视频丢失、监视锁定等;本地可查看系统日志。

远程的报警处理以及系统日志查看等功能:D1/HD1具备8路外部电压量报警输入并具备视频丢失报警、动态检测报警、报警设备可以是烟感探测器、温感探测器、红外探测器等;具备多路继电器开关量报警输出, 便捷实现报警联动及现场的灯光控制。

检定车硬盘录像机客户端视频软件支持RS485通讯的云台解码器;可扩展多种解码协议, 便于实现云台和球机控制功能。

3 抗干扰措施

流速仪检定水槽由于大型直流电机的存在, 如果采用基带传输的电视监控系统, 监控画面上会出现如杂乱的波纹、雪花状点等干扰, 本视频监视系统抗干扰采用的是编码方式, 见图3网络视频服务器模块, 视音频采集模块将视音频的模拟信号转换成相应的数字信号, 视音频压缩模块则进行了相应的数字编码处理, 调试结果显示流速仪检定水槽视频监控系统能提供较好的监控画面质量。

4 结语

本视频监控系统采用开放式软硬件平台和标准或通用接口协议, 系统扩展能力较强, 能够与未来全数字、网络化、系统化、多通道资源共享等体系相衔接, 而从长远来看, 网络视频服务器的系统集成有巨大的潜在市场和深远的发展前景。

随着数字技术和网络技术的快速发展, 将推动水利行业朝着智能化、数字化、网络化方向的发展, 在当前提出的建设“数字水利”的目标下, 对大型水库和河堤进行远程的实时视频监控系统建设, 对抗洪救灾工作和对河流、水库、船闸的重要位置实时监控水位, 对水位、堤防的安全状态进行评价和预报, 视频监控技术将成为水利现代化进程的不可缺少的技术。

摘要：流速仪检定水槽处于一狭长的空间中, 因此在监控室中的工作人员实质上是无法看到检定车的工作情况的。为了更好地了解检定车的工作状况和鉴定车前后左右的工作环境, 在检定车上安装摄像机, 采用视频监控的方法实时监视检定车的工作状况。常规的监控系统设计无法解决由于流速仪检定水槽运动带来的一系列难题, 基于无线网络实现移动在线监控解决了因为施工、视频信号的采集和视频点扩展等问题, 为水文水利的观测提供了便利。

关键词：检定水槽,视频监控,无线网络,摄像机

参考文献

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