基于流速测量的下水管道辨识触发系统的制作方法

1.本发明涉及下水道维护领域，尤其涉及一种基于流速测量的下水管道辨识触发系统。


背景技术：

2.下水道是一种城市公共设施，早在古罗马时期就有该设备出现。他们在垃圾场捡到一些废弃物搭成简易“房子”居住，床、衣柜、书橱等都是捡来的。后来伊达拉里亚人留给罗马人的古代世界最为宏伟的下水道：马克西姆下水道(the cloaca maxima)。公元前6世纪左右，伊达拉里亚人挖掘了排入台伯河的下水道，其主干道宽度超过16英尺，尔后又为罗马人扩建。下水道的7个分支流经城市街道，最终汇入主道马克西姆下水道。
3.目前，下水道广泛应用于各个国家和地区的主要城镇。下水道能够解除人们生活和工作的排污的需求，从而使得每一个城市或城镇的面貌焕然一新。
4.然而，在下水道的实际使用过程中，由于人们生活和工作的排污不检点，或者排污工作的失误，将过多的杂物排入下水道中，这些杂物不仅仅会对下水管道造成损伤，影响排污效率之外，还会对排污口毗邻的水域和海域造成严重污染，因此需要快速识别过多杂物分布的场景并及时进行杂物清理操作。


技术实现要素：

5.本发明至少具有以下两个关键的发明点：
6.(1)基于测量的下水管道内的污水流动速度决定广域提取机构采集述下水管道内部的场景的拍摄帧率，以保证不同流速下对同一范围的污水的图像数据采集，从而保证辨识结果的可靠性；
7.(2)基于下水管道内污水分布面积占据定制处理后的图像中的面积百分比确定污水携带杂物的分布面积，并基于污水携带杂物的分布面积确定是否需要向远端的下水管道运营方的网络数据库发送排堵请求信号。
8.根据本发明的一方面，提供了一种基于流速测量的下水管道辨识触发系统，所述系统包括：
9.流速测量机构，埋设在下水管道内，用于测量所述下水管道内的污水流动速度以作为当前流速输出；
10.广域提取机构，与所述流速测量机构连接，设置在所述下水管道上方，采用广角摄像机完成对所述下水管道内部的场景拍摄以获得对应的广域提取图像；
11.所述广域提取机构对所述下水管道内部的场景拍摄连续进行且拍摄帧率与接收到的当前流速成正比；
12.信号组合设备，与所述广域提取机构连接，用于最新的设定数量的多帧广域提取图像进行信号组合以去除重复区域获得单帧宽幅图像；
13.首端操作设备，与所述信号组合设备连接，用于对接收到的单帧宽幅图像执行伽
马校正操作，以获得对应的首端操作图像；
14.次端操作设备，与所述首端操作设备，用于对接收到的首端操作图像执行陷阱滤波操作，以获得对应的次端操作图像；
15.末端操作设备，与所述次端操作设备连接，用于对接收到的次端操作图像执行对比度提升处理，以获得对应的末端操作图像；
16.污水识别机构，与所述末端操作设备连接，用于基于污水上限灰度值和污水下限灰度值识别所述末端操作图像中的各个污水子图像；
17.布局鉴定机构，与所述污水识别机构连接，用于累计所述各个污水子图像占据所述末端操作图像的面积百分比，并基于所述面积百分比确定对应的杂物堵塞等级；
18.信息通知设备，与远端的下水管道运营方的网络数据库建立网络连接，用于在接收到的杂物堵塞等级大于等于预设等级阈值时，向远端的下水管道运营方的网络数据库发送排堵请求信号；
19.其中，基于所述面积百分比确定对应的杂物堵塞等级包括：所述面积百分比越小，确定的对应的杂物堵塞等级越高。
20.本发明的基于流速测量的下水管道辨识触发系统应用广泛、方便维护。由于在保证视觉监控面积固定的情况下，基于下水管道内污水分布面积占据定制处理后的图像中的面积百分比确定污水携带杂物的分布面积，进而确定是否需要发送排堵请求信号，从而为下水管道的维护提供可靠的参考数据。
附图说明
21.以下将结合附图对本发明的实施方案进行描述，其中：
22.图1为根据本发明实施方案示出的基于流速测量的下水管道辨识触发系统的广域提取机构的广角镜头的结构示意图。
具体实施方式
23.下面将参照附图对本发明的基于流速测量的下水管道辨识触发系统的实施方案进行详细说明。
24.下水道管道堵塞是日常生活中很常见的一种问题，下水道疏通一般分为几种：1、新安装管道时不小心掉进异物或是安装失误导致的堵塞，一般采用管道疏通机直接疏通或是更换管道；2、有些管道经过一段时间使用后会出现结垢，使得管道内径变细影响正常下水排放，这种疏通必须采用高压水清洗管道，清除管道内壁的污垢从而扩大下水管道内径。下水道疏通广泛用于餐厅、宾馆、家庭等的洗菜池、脸盆、浴缸、地漏、马桶的堵塞疏通。
25.除了家庭生活的下水道需要执行管道堵塞的排堵操作之外，对于范围分布更广、使用环境更复杂的城市或城镇的整体排污管道更需要进行杂物分布情况的日常检查和整体排污管道的日常服务，以避免将过多杂物随着污水排到下游。当然，如果整体排污管道里只要污水没有其他杂物，将极大减轻相关部门的工作压力。
26.然而，在下水道的实际使用过程中，由于人们生活和工作的排污不检点，或者排污工作的失误，将过多的杂物排入下水道中，这些杂物不仅仅会对下水管道造成损伤，影响排污效率之外，还会对排污口毗邻的水域和海域造成严重污染，因此需要快速识别过多杂物
分布的场景并及时进行杂物清理操作。
27.为了克服上述不足，本发明搭建了一种基于流速测量的下水管道辨识触发系统，能够有效解决相应的技术问题。
28.根据本发明实施方案示出的基于流速测量的下水管道辨识触发系统包括：
29.流速测量机构，埋设在下水管道内，用于测量所述下水管道内的污水流动速度以作为当前流速输出；
30.广域提取机构，与所述流速测量机构连接，设置在所述下水管道上方，采用广角摄像机完成对所述下水管道内部的场景拍摄以获得对应的广域提取图像；
31.其中，广域提取机构所使用的广角摄像机的广角镜头的结构如图1所示；
32.所述广域提取机构对所述下水管道内部的场景拍摄连续进行且拍摄帧率与接收到的当前流速成正比；
33.信号组合设备，与所述广域提取机构连接，用于最新的设定数量的多帧广域提取图像进行信号组合以去除重复区域获得单帧宽幅图像；
34.首端操作设备，与所述信号组合设备连接，用于对接收到的单帧宽幅图像执行伽马校正操作，以获得对应的首端操作图像；
35.次端操作设备，与所述首端操作设备，用于对接收到的首端操作图像执行陷阱滤波操作，以获得对应的次端操作图像；
36.末端操作设备，与所述次端操作设备连接，用于对接收到的次端操作图像执行对比度提升处理，以获得对应的末端操作图像；
37.污水识别机构，与所述末端操作设备连接，用于基于污水上限灰度值和污水下限灰度值识别所述末端操作图像中的各个污水子图像；
38.布局鉴定机构，与所述污水识别机构连接，用于累计所述各个污水子图像占据所述末端操作图像的面积百分比，并基于所述面积百分比确定对应的杂物堵塞等级；
39.信息通知设备，与远端的下水管道运营方的网络数据库建立网络连接，用于在接收到的杂物堵塞等级大于等于预设等级阈值时，向远端的下水管道运营方的网络数据库发送排堵请求信号；
40.其中，基于所述面积百分比确定对应的杂物堵塞等级包括：所述面积百分比越小，确定的对应的杂物堵塞等级越高。
41.接着，继续对本发明的基于流速测量的下水管道辨识触发系统的具体结构进行进一步的说明。
42.在所述基于流速测量的下水管道辨识触发系统中：
43.所述信息通知设备还用于在接收到的杂物堵塞等级小于所述预设等级阈值时，向远端的下水管道运营方的网络数据库发送分布正常信号。
44.在所述基于流速测量的下水管道辨识触发系统中：
45.累计所述各个污水子图像占据所述末端操作图像的面积百分比，并基于所述面积百分比确定对应的杂物堵塞等级包括：累计所述各个污水子图像占据所述末端操作图像的像素数量，所述各个污水子图像占据所述末端操作图像的像素数量占据所述末端操作图像的总像素数量的百分比数值确定所述各个污水子图像占据所述末端操作图像的面积百分比。
46.在所述基于流速测量的下水管道辨识触发系统中：
47.基于污水上限灰度值和污水下限灰度值识别所述末端操作图像中的各个污水子图像包括：将所述末端操作图像中灰度值位于所述污水上限灰度值和所述污水下限灰度值内的像素作为污水检测像素。
48.在所述基于流速测量的下水管道辨识触发系统中：
49.基于污水上限灰度值和污水下限灰度值识别所述末端操作图像中的各个污水子图像包括：将所述末端操作图像中灰度值位于所述污水上限灰度值和所述污水下限灰度值外的像素作为其他检测像素。
50.在所述基于流速测量的下水管道辨识触发系统中：
51.基于污水上限灰度值和污水下限灰度值识别所述末端操作图像中的各个污水子图像包括：将所述末端操作图像中的各个污水检测像素去除孤立像素后获得的剩余像素组合以获得所述末端操作图像中的各个污水子图像。
52.在所述基于流速测量的下水管道辨识触发系统中：
53.将所述末端操作图像中的各个污水检测像素去除孤立像素后获得的剩余像素组合以获得所述末端操作图像中的各个污水子图像包括：当所述末端操作图像中的污水检测像素周围不存在其他污水检测像素时，将所述末端操作图像中的污水检测像素视作为孤立像素。
54.在所述基于流速测量的下水管道辨识触发系统中：
55.将所述末端操作图像中的各个污水检测像素去除孤立像素后获得的剩余像素组合以获得所述末端操作图像中的各个污水子图像包括：当所述末端操作图像中的污水检测像素周围存在其他污水检测像素时，将所述末端操作图像中的污水检测像素视作为非孤立像素。
56.在所述基于流速测量的下水管道辨识触发系统中：
57.所述广域提取机构对所述下水管道内部的场景拍摄连续进行且拍摄帧率与接收到的当前流速成正比包括：连续拍摄获得多帧广域提取图像且相邻两次拍摄的时间间隔相等。
58.另外，在所述基于流速测量的下水管道辨识触发系统中，所述信息通知设备为时分双工通知设备。时分双工是一种通信系统的双工方式，在移动通信系统中用于分离接收和传送信道。移动通信目前正向第三代发展，中国于1997年6月提交了第三代移动通信标准草案(td
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scdma)，其tdd模式及智能天线新技术等特色受到高度评价并成三个主要候选标准之一。在第一代和第二代移动通信系统中fdd模式一统天下，tdd模式没有引起重视。但由于新业务的需要和新技术的发展，以及tdd模式的许多优势，tdd模式将日益受到重视。时分双工的工作原理如下：tdd是一种通信系统的双工方式，在移动通信系统中用于分离接收与传送信道(或上下行链路)。tdd模式的移动通信系统中接收和传送是在同一频率信道即载波的不同时隙，用保证时间来分离接收与传送信道；而fdd模式的移动通信系统的接收和传送是在分离的两个对称频率信道上，用保证频段来分离接收与传送信道。采用不同双工模式的移动通信系统特点与通信效益是不同的。tdd模式的移动通信系统中上下行信道用同样的频率，因而具有上下行信道的互惠性，这给tdd模式的移动通信系统带来许多优势。
59.虽然参考其示范性实施例具体显示和描述了本发明，然而本领域的一般技术人员
可以理解在不脱离权利要求所界定的本发明的精神和范围内，可以作出形式和细节上的不同变化。