智能水利视频监测技术及应用.pdf

智能水利视频监测技术及应用 汇报人：张振 时间：2020年01月 1 图像法表面流速测量技术 2 图像法水尺水位测量技术 C O 3 N 目 流量在线监测系统及应用 T E N T 录S 4 智能水利视频监测技术展望 1 图像法表面流速测量技术 浮标法测流技术 ⚫ 传统浮标法测流 ⚫ 摄影浮标法采用照片代替目测，提取测流浮标的方位 V=S/t 速度的基本定义 粒子图像测速技术(PIV) PIV是一种定量的流动显示技术，通过 Particle Image Velocimetry 匹配跟随流体运动的示踪粒子图像获得 流速场，极大提高了实验室环境下各种 复杂流动的测量能力。 分析固定区域 跟踪流体微团 大尺度粒子图像测速技术(LSPIV) 上世纪90年代末，PIV技术被日本神户大学Fujita等人改造引入河流的观测。 低成本设备 小倾角拍摄 水位-流速-流量关系 天然示踪物 非接触式瞬时全场流速测量及断面流量监测 LSPIV的技术指标 德国SEBA Hydrometrie GmbH的Discharge Keeper测流系统 LSPIV的技术优势 可快速获取瞬时/时均流场、湍流特征、流动模式、涡度等表面流态信息；依据 河床地形资料、水力学模型及领域知识可进一步估算断面流量、率定模型参数， 反映了河流原型观测技术的新发展方向。 闸坝出流流态观测 洪水决堤流态观测 超大范围河流表面流场观测 防波堤阻流流态观测 相关政策支持 研究依托项目 国家自然科学基金： 历经8年 多源监测信息融合仿生复眼系统（No. 基于超视锐度机理的图像超分辨率重构（No. 面向高洪期水流成像测速的目标运动矢量估计方法及试验研究（No. 受蜻蜓视觉机制启发的观测目标位移测量方法及应用（No. 面向河道水流实时监测的时空图像测速方法及试验研究 （No. 国家重点研发计划项目 江河湖库水文要素在线监测技术与装备（2017YFC0405700） ——非接触式流量在线检测技术与装备研发（2017YFC0405703） 水利部流域机构、省（市）等地方科技计划项目： 图像法测流系统在不同水文情势下的应用 （江西省水利厅，2019） 基于光谱-偏振成像的免控制点河流水面时均流场量测方法 （江苏省科技厅，2017） LSPIV的技术难点 水面多波段 -偏振成像