基于物联网的水电站水位管理系统开题报告

全文总字数：2369字

1. 研究目的与意义

水电站是将水能转换为电能的综合工程设施。又称水电厂。它包括为利用水能生产电能而兴建的一系列水电站建筑物及装设的各种水电站设备。水电站工作人员需要每隔一段时间对大坝水位进行监测，如果水位超过警戒水位，就有面临危险的可能，需要加强防范。

传统的水位测量有两种方法，一种是安装水尺，人工目测读数，这种方法费时费力，特别是在环境恶劣时，会对监测人员的安全构成威胁。；另一种是利用传感器自动采集表征水位的模拟量，然后转换成水位数据，这种方法可靠但是造价昂贵，传感器也需要定时维护。本项目利用监测摄像机获取水尺图片，然后从图片中提取水尺图像，通过边缘检测、灰度拉伸、二值化等一系列处理后，获得刻度线，再运用hough变换，识别出刻度线条数，从而计算出水位值。这个过程除了利用摄像机获取图片外，主要通过软件实现，因此精度高、环境要求低、具有应用前景。

建立一个水电站水位管理系统，可以实现管理者对水位的远程实时监测，防范危险于未然。管理者可随时随地的通过浏览器凭用户名和密码登录系统，观察各大城市实时水位、降雨量情况，并且可以自动或手动发送拍照命令，对现场情况进行拍照，在监控中心即可纵观全局，大大提高了管理效率。利用先进的预警机制，系统还可定时或按照预定触发条件发送报警短信到管理者手机终端，使管理者能够及时发现险情并处理。

2. 国内外研究现状分析

如今图像识别技术在生活中四处可见，车牌识别、人脸识别等都用到了图像识别技术。

图像的识别与分割是图像处理领域研究最多的课题之一，但它们依然是众多研究人员的研究重心，因为己经取得的成果远没有待解决的问题多。

图像识别的发展经历了三个阶段：文字识别、数字图像处理与识别、物体识别。文字识别的研究是从1950年开始的，一般是识别字母、数字和符号，从印刷文字识别到手写文字识别，应用非常广泛，并且已经研制了许多专用设各。数字图像处理和识别的研究开始于1965年。数字图像与模拟图像相比具有存储，传输方便可压缩、传输过程中不易失真、处理方便等巨大优势，这些都为图像识别技术的发展提供了强大的动力。物体的识别主要指的是对三维世界的客体及环境的感知和认识，属于高级的计算机视觉范畴。它是以数字图像处理与识别为基础的结合人工智能、系统学等学科的研究方向，其研究成果被广泛应用在各种工业及探测机器人上。现代图像识别技术的一个不足就是自适应性能差，一旦目标图像被较强的噪声污染或是目标图像有较大残缺往往就得不出理想的结果。

3. 研究的基本内容与计划

主要任务安排如下： 一、详细了解毕业设计项目的技术背景及国内外相关研究的最新发展趋势，并针对毕业设计的特点总结项目的重点、难点及创新点。

时间约2-4周；本阶段要求输出文档为：开题报告及相对应的文献综述（含参考文献）； 二、通过学习与本毕业设计相关的编程语言选择合适的编写语言及开发环境，并初步搭建设计开发及测试环境。

时间约1-2周；本阶段要求输出文档为：设计开发计划及技术方案（含参考文献）；三、设计合理的程序构架，运用较优的算法，完成软件内部代码；准确实现软件编码，完成既定的功能，各部分测试通过；在设计过程中，提取并保存各阶段的数据及文档；时间约4-8周；本阶段要求输出文档为：项目开发源代码及代码文档；四、撰写毕业设计论文：要求结构严谨，条理清晰，逻辑性强，书写格式规范，按要求提供电子及纸质文件，并制作答辩相关材料；时间约2-4周。

4. 研究创新点

1.可以通过网页的形式实时监测水位。

2.可以在网页上查看各座城市的水位报表。

3.水位识别利用先进的图像识别技术。