阅读说明：本技术 一种基于计算机视觉的智能雨量检测设备 (Intelligent rainfall detection equipment based on computer vision ) 是由 陈志勇 于 2019-11-15 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种基于计算机视觉的智能雨量检测设备,包括筒体和斜块,所述筒体的内壁两侧装配有斜块,两个所述斜块之间装配有滤网,所述筒体的内壁装配有集雨盒,所述集雨盒的外壁装配有卡环,所述筒体的内侧壁且在卡环的下方装配有支板,有效的保证了滤网的使用效果,通过斜块的装配使用,有利集雨工作的进行,可以通过集雨过程中雨水增多所产生的重力带动部分构件运动,并通过这部分构件带动其他构件的运动,节省能源,降低设备使用成本,可以观测雨量变化情况,同时通过视觉传感器与控制器以及报警灯的配合,在集水箱中的水量达到最大值或以上时,可以自动报警,提醒使用人员,实用性强。(The invention discloses an intelligent rainfall detection device based on computer vision, which comprises a cylinder body and oblique blocks, wherein the oblique blocks are assembled on two sides of the inner wall of the cylinder body, a filter screen is assembled between the two oblique blocks, a rain collecting box is assembled on the inner wall of the cylinder body, a clamping ring is assembled on the outer wall of the rain collecting box, a support plate is assembled on the inner side wall of the cylinder body and below the clamping ring, the use effect of the filter screen is effectively ensured, the rain collecting work is facilitated by the assembly and the use of the oblique blocks, part of components are driven to move by the gravity generated by the increase of rain water in the rain collecting process, the other components are driven to move by the part of components, the energy is saved, the use cost of the device is reduced, the rainfall change condition can be observed, and meanwhile, the automatic alarm can be realized by the cooperation of a visual sensor, a controller and an alarm lamp when the water amount in a water collecting, reminding users, and having strong practicability.)

一种基于计算机视觉的智能雨量检测设备

技术领域

本发明涉及雨量检测设备技术领域，具体属于计算机图像处理技术、网络通信技术、雨量可视化技术和机械设计技术在雨量检测方面的应用。

背景技术

气象局是以天气预报、气候预测、人工影响天气、干早监测与预报、雷电防御、农业气象等服务项目为主要工作的政府部门，一般指中国气象局及其下属单位，承担全国气象工作的政府行政管理职能，负责全国气象工作的组织管理，我国气象事业是科技型、基础性社会公益事业，逐渐形成了气象科学技术基础性研究、高新技术研究和应用开发研究体系，气象局常需要进行雨量数据采集，从气象学上的角度来讲，所谓雨量，就是在一定时段内，降落到水平面上的雨水深度，通常使用雨量检测设备对每天的降雨量进行检测，现有设备中，对降雨的开始与结束时间不能很好的记录，同时设备的使用成本较高，不能在雨水装满设备后发出报警，影响检测数据。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于计算机视觉的智能雨量检测设备，以解决上述背景技术中提出的对降雨的开始与结束时间不能很好的记录，同时设备的使用成本较高，不能在雨水装满设备后发出报警，影响检测数据等问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于计算机视觉的智能雨量检测设备，包括筒体和斜块，所述筒体的内壁两侧装配有斜块，所述斜块的上侧装配有感雨器，两个所述斜块之间装配有滤网，所述筒体的内壁装配有集雨盒，所述集雨盒的外壁装配有卡环，所述筒体的内侧壁且在一卡环的下方装配有支板，所述卡环的下端固定装配有第一弹簧的一端，所述第一弹簧的另一端与支板固定装配，所述集雨盒的下端固定装配有竖板，所述集雨盒的底面开设有排水口，所述排水口的内壁装配有活塞，所述活塞插接于集雨盒内，所述竖板的下端固定装配有框体，所述筒体的内侧壁装配有横杆，所述横杆的一端转动装配有齿轮，所述齿轮的轴心处装配有连杆，所述连杆的一端转动装配有滑轮，所述滑轮位于框体内，所述筒体的内腔底面装配有支杆，所述支杆的一端装配有滑轨，所述滑轨的内壁滑动卡接有齿条，所述齿条与齿轮相啮合，所述齿条的一端装配有刻度尺，所述刻度尺的一端装配有报警灯，所述报警灯的一端设有控制器，所述筒体的内侧壁固定装配有视觉传感器，所述筒体的侧壁装配有封堵结构。

优选的，所述卡环的下端固定装配有拉绳的一端，所述拉绳的另一端贯穿卡环并与斜块固定装配，所述集雨盒的下端两侧均固定装配有支轮，所述竖板的侧壁转动装配有转轮，所述拉绳缠绕在转轮以及支轮的侧壁上。

优选的，所述转轮的轴心固定装配有刮杆，所述活塞的一侧固定装配有顶块，所述顶块的一侧固定装配有第二弹簧的一端，所述第二弹簧的另一端与集雨盒固定装配。

优选的，所述刻度尺的下侧一端装配有与视觉传感器相匹配的光标，所述视觉传感器的信号输出端与控制器的信号输入端电性相连，所述控制器的信号输出端与报警灯电性相连。

优选的，所述封堵结构包括销轴，所述销轴与筒体固定装配，所述销轴的一端转动装配有堵块，所述堵块贯穿筒体。

优选的，所述筒体和集雨盒的形状均为长方体。

优选的，所述筒体的外侧壁转动装配有转轴，所述转轴的外壁固定装配有支座，所述支座的外侧端固定装配有插杆，所述筒体的底端固定装配有吊杆，所述吊杆的下端螺接有吊坠。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1.本发明提供一种基于计算机视觉的智能雨量检测设备，通过滤网的设置，避免雨中的杂质进入到设备中，从而影响设备使用，同时根据滤网的安装位置，方便对其进行清理工作，有效的保证了滤网的使用效果，通过斜块的装配使用，有利集雨工作的进行，通过感雨器的使用，方便记录下雨的时间以及停雨的时间。

2.本发明提供一种基于计算机视觉的智能雨量检测设备，通过竖板带动框体运动，以及框体带动滑轮的运动，可以通过集雨过程中雨水增多所产生的重力带动部分构件运动，并通过这部分构件带动其他构件的运动，节省能源，降低设备使用成本。

3.本发明提供一种基于计算机视觉的智能雨量检测设备，通过视觉传感器与刻度尺的配合使用，可以观测雨量变化情况，同时通过视觉传感器与控制器以及报警灯的配合，在集水箱中的水量达到最大值或以上时，可以自动报警，提醒使用人员，实用性强。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为图1的A处结构放大示意图；

图3为图1的B处结构放大示意图；

图4为图1中滑轨和齿条结构示意图；

图5为本发明支架结构示意图；

图6为本发明侧视图。

图中：1-筒体、2-感雨器、3-集雨盒、4-滤网、5-转轮、6-斜块、7-卡环、8-封堵结构、81-销轴、82-堵块、9-第一弹簧、10-支轮、11-刻度尺、12-齿轮、13-滑轨、14-支杆、15-框体、16-齿条、17-连杆、18-滑轮、19-横杆、20-刮杆、21-竖板、22-顶块、23-拉绳、24-排水口、25-活塞、26-插杆、27-第二弹簧、28-报警灯、29-视觉传感器、30-控制器、31-支座、32-转轴、33-吊杆、34-铅坠、35-支板。

具体实施方式

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。

请参阅图1-6，本发明提供一种技术方案：一种基于计算机视觉的智能雨量检测设备，包括筒体1和斜块6，筒体1的内壁两侧装配有斜块6，斜块6的上侧装配有感雨器2，两个斜块6之间装配有滤网4，筒体1的内壁装配有集雨盒3，集雨盒3的外壁装配有卡环7，筒体1的内侧壁且在卡环7的下方装配有支板35，卡环7的下端固定装配有第一弹簧9的一端，第一弹簧9的另一端与支板35固定装配，集雨盒3的下端固定装配有竖板21，集雨盒3的底面开设有排水口24，排水口24的内壁装配有活塞25，活塞25插接于集雨盒3内，竖板21的下端固定装配有框体15，筒体1的内侧壁装配有横杆19，横杆19的一端转动装配有齿轮12，齿轮12的轴心处装配有连杆17，连杆17的一端转动装配有滑轮18，滑轮18位于框体15内，筒体1的内腔底面装配有支杆14，支杆14的一端装配有滑轨13，滑轨13的内壁滑动卡接有齿条16，齿条16与齿轮12相啮合，齿条16的一端装配有刻度尺11，刻度尺11的一端装配有报警灯28，报警灯28的一端设有控制器30，筒体1的内侧壁固定装配有视觉传感器29，筒体1的侧壁装配有封堵结构8。

通过滤网4的设置，避免雨中的杂质进入到设备中，从而影响设备使用，同时根据滤网4的安装位置，方便对其进行清理工作，有效的保证了滤网4的使用效果，通过斜块6的装配使用，有利集雨工作的进行，通过感雨器2的使用，方便记录下雨的时间以及停雨的时间，集雨盒3两侧的卡环7与筒体1紧密贴合，限制集雨盒3的运动轨迹，保证其运动保持竖直向下，框体15的内壁与滑轮18的外壁相贴合，保证滑轮18可以在框体15的内壁自由滑动，同时由于连杆17的限制，随着框体15向下的运动，此时的滑轮18会在框体15内横向左右运动，此时滑轮18通过连杆17会带动齿轮12转动，通过竖板21带动框体15运动，以及框体15带动滑轮18的运动，可以通过集雨过程中雨水增多所产生的重力带动部分构件运动，并通过这部分构件带动其他构件的运动，节省能源，降低设备使用成本，根据齿轮12与齿条16相啮合的效果，随着齿轮12的转动，会带动齿条16运动，根据齿条16与滑轨13的配合效果，齿条16保持固定的横向运动，通过视觉传感器29与刻度尺11的配合使用，可以观测雨量变化情况，同时通过视觉传感器29与控制器30以及报警灯28的配合，在集水盒3中的水量达到最大值或以上时，此时齿条16的左侧端头已经趋近于齿轮12的位置，同时刻度尺11也会运动到最大限度，并带动报警灯28顶动封堵结构8并完全伸出筒体1的外部，此时刻度尺11最端头处的光标进入到视觉传感器29的视野，视觉传感器29通过微处理器将信号处理发出到控制器30端，同时控制器30分析处理信号并将报警灯28开启，可以自动报警，提醒使用人员，保证实验的顺利进行，实用性强，需要使用设备工作的时候，首先将设备放置在需要检测的位置，等待下雨，下雨时，雨水会进入到筒体1中，并通过滤网4的过滤，将雨水中的杂质过滤掉，此时过滤后的雨水会进入到集雨盒3中，随着集雨盒3中雨量的增多，此时集雨盒3会向下运动，并带动两侧的卡环7向下运动，此时卡环7贴合筒体1的内壁向下运动，不会发生倾斜，一侧的卡环7在运动时，会挤压第一弹簧9使其发生形变，根据弹簧9的弹力作用，避免集雨盒3快速下落，同时随着集雨盒3的下落会带动竖板21向下运动，竖板21带动框体15向下运动，根据框体15的内壁与滑轮18的外壁相贴合，保证滑轮18可以在框体15的内壁自由滑动，同时由于连杆17的限制，随着框体15向下的运动，此时的滑轮18会在框体15内横向左右运动，此时滑轮18通过连杆17会带动齿轮12转动，根据齿轮12与齿条16相啮合的作用，齿轮12会带动齿条16横向左右运动，同时根据齿条16与滑轨13的配合效果，齿条16保持固定的横向运动，随着集雨盒3向下的运动，此时齿轮12带动齿条16向外侧端运动，齿条16会带动刻度尺11向外侧端运动，视觉传感器29会记录刻度尺11的变化，并通过微处理器分析处理并将数据传输到计算机上，进行观测，同时随着雨量的增加，刻度尺11会持续向外侧端运动，并带动报警灯28运动，报警灯28会顶动封堵结构8开启，并随着刻度尺11的持续运动，报警灯28运动到筒体1的外侧，此时检测人员需要注意，随着雨量的继续增加，当齿条16运动到最大限度时，此时刻度尺11下端的光标进入到视觉传感器29的视野中，视觉传感器29通过微处理器将信号处理发出到控制器30端，同时控制器30分析处理信号并将报警灯28开启，可以自动报警，提醒使用人员设备集雨盒3中的水已满。

具体而言，卡环7的下端固定装配有拉绳23的一端，拉绳23的另一端贯穿卡环7并与斜块6固定装配，集雨盒3的下端两侧均固定装配有支轮10，竖板21的侧壁转动装配有转轮5，拉绳23缠绕在转轮5以及支轮10的侧壁上。

当集雨盒3向下运动时，会带动两侧的支轮10挤压拉绳23，同时竖板21也会带动转轮5挤压拉绳23，由于拉绳23的左侧固定，右侧支板7向下运动所放出的拉绳23长度等同于转轮5向下挤压拉伸的拉绳23长度，同时拉绳23会带动转轮5顺时针转动，此时可以更好的起到缓冲的效果，同时通过拉绳23限制集雨盒3保持固定的竖直运动。

具体而言，转轮5的轴心固定装配有刮杆20，活塞25的一侧固定装配有顶块22，顶块22的一侧固定装配有第二弹簧27的一端，第二弹簧27的另一端与集雨盒3固定装配。

当集雨盒3向下运动时，会带动两侧的支轮10挤压拉绳23，同时竖板21也会带动转轮5挤压拉绳23，由于拉绳23的左侧固定，右侧支板7向下运动所放出的拉绳23长度等同于转轮5向下挤压拉伸的拉绳23长度，同时拉绳23会带动转轮5顺时针转动，转轮5会带动刮杆20顺时针转动，随着刮杆20的转动会挤压在顶块22的左侧，顶块22会挤压第二弹簧27的同时带动活塞25脱离集雨盒3内壁，此时可以将集雨盒3中的雨水排出，并将筒体1后侧的活塞拔出，将雨水排除。

具体而言，所述刻度尺11的下侧一端装配有与视觉传感器39相匹配的光标，所述视觉传感器39的信号输出端与控制器30的信号输入端电性相连，所述控制器30的信号输出端与报警灯28电性相连。

通过视觉传感器29与刻度尺11的配合使用，可以观测雨量变化情况，同时通过视觉传感器29与控制器30以及报警灯28的配合，在集水盒3中的水量达到最大值或以上时，此时齿条16的左侧端头已经趋近于齿轮12的位置，同时刻度尺11也会运动到最大限度，并带动报警灯28顶动封堵结构8并完全伸出筒体1的外部，此时刻度尺11最端头处的光标进入到视觉传感器29的视野，视觉传感器29通过微处理器将信号处理发出到控制器30端，同时控制器30分析处理信号并将报警灯28开启。

具体而言，封堵结构8包括销轴81，销轴81与筒体1固定装配，销轴81的一端转动装配有堵块82，堵块82贯穿筒体1。

封堵装置8以销轴81为轴，堵块82可以以销轴81为轴心转动。

具体而言，筒体1和集雨盒3的形状均为长方体。

长方体可以保证密闭性。

具体而言，筒体1的外侧壁转动装配有转轴32，转轴32的外壁固定装配有支座31，支座31的外侧端固定装配有插杆26，筒体1的底端固定装配有吊杆33，吊杆33的下端螺接有吊坠34。

当需要安置设备时，根据不同检测地点的不同情况，布置起来会较为复杂，此时首先将插杆***到地面中，并将插杆的位置稳固，此时根据筒体1下端的铅坠34会自动并始终保持向下的运动趋势，通过重力自动调整筒体1竖直向上，更好的保证工作效果，并且保证调节速度够快。

工作原理：需要使用设备工作的时候，首先将设备放置在需要检测的位置，等待下雨，下雨时，雨水会进入到筒体1中，并通过滤网4的过滤，将雨水中的杂质过滤掉，此时过滤后的雨水会进入到集雨盒3中，随着集雨盒3中雨量的增多，此时集雨盒3会向下运动，并带动两侧的卡环7向下运动，此时卡环7贴合筒体1的内壁向下运动，不会发生倾斜，一侧的卡环7在运动时，会挤压第一弹簧9使其发生形变，根据弹簧9的弹力作用，避免集雨盒3快速下落，同时随着集雨盒3的下落会带动竖板21向下运动，竖板21带动框体15向下运动，根据框体15的内壁与滑轮18的外壁相贴合，保证滑轮18可以在框体15的内壁自由滑动，同时由于连杆17的限制，随着框体15向下的运动，此时的滑轮18会在框体15内横向左右运动，此时滑轮18通过连杆17会带动齿轮12转动，根据齿轮12与齿条16相啮合的作用，齿轮12会带动齿条16横向左右运动，同时根据齿条16与滑轨13的配合效果，齿条16保持固定的横向运动，随着集雨盒3向下的运动，此时齿轮12带动齿条16向外侧端运动，齿条16会带动刻度尺11向外侧端运动，视觉传感器29会记录刻度尺11的变化，并通过微处理器分析处理并将数据传输到计算机上，进行观测，同时随着雨量的增加，刻度尺11会持续向外侧端运动，并带动报警灯28运动，报警灯28会顶动封堵结构8开启，并随着刻度尺11的持续运动，报警灯28运动到筒体1的外侧，此时检测人员需要注意，随着雨量的继续增加，当齿条16运动到最大限度时，此时刻度尺11下端的光标进入到视觉传感器29的视野中，视觉传感器29通过微处理器将信号处理发出到控制器30端，同时控制器30分析处理信号并将报警灯28开启，可以自动报警，提醒使用人员设备集雨盒3中的水已经满了。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本发明使用到的标准零件均可以从市场上购买，异形件根据说明书的和附图的记载均可以进行订制，各个零件的具体连接方式均采用现有技术中成熟的螺栓、铆钉、焊接等常规手段，机械、零件和设置备均采用现有技术中，常规的型号，加上电路连接采用现有技术中常规的连接方式，在此不再详述。

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。