Monitoring wizyjny w systemach zabezpieczenia transportu wodnego. Koncepcja implementacyjna

W artykule autorzy przedstawiają koncepcję zastosowania własnych badań nad pomiarem prędkości przepływu cieczy do zastosowań praktycznych w pomiarach przepływu wody w kanałach otwartych i rzekach. Jako narzędzie pomiarowe wykorzystują zestaw aparatów synchronicznych, które rejestrują indykatory przepływu znajdujące się na powierzchni analizowanej cieczy. Aparat matematyczny przedstawiony w rozwiązaniu sprowadza się do stosowania metod stereowizji i rozwiązań fotogrametrii cyfrowej lub – w zależności od wymaganej szybkości i dokładności co do uzyskanych wyników – rozwiązań computer vision. Skuteczna i szybka metoda pomiaru przepływu w kanale otwartym to narzędzie umożliwiające teledetekcyjne (bezkontaktowe) i fotogrametryczne (zgeometryzowane) uzyskanie wyników o wielkości przepływu powierzchniowego na otwartych akwenach. Implementacja tej metody może być wykorzystana w systemie bezpieczeństwa transportu wodnego oraz do monitorowania przepływu w pobliżu budowli hydrotechnicznych. Ze względu na niskie kosza i łatwość montażu systemu można go wykorzystać także w okolicy wałów przeciwpowodziowych zagrożonych uszkodzeniem (zerwanie wału lub przelanie wody). Atutem rozwiązania jest podawanie współrzędnych przestrzennych, przez co monitorowany może być poziom wody i zmiana objętości przepływu.

---

In the paper the authors present a concept of the use of their own research on the measurement of the liquid flow rate for practical use in measurements of water flow in open channels and rivers. As a measurement tool they use a set of synchronous devices that record the flow indicators located on the surface of the analyzed liquid. Mathematical apparatus presented in the solution boils down to the use of stereovision methods and solutions of digital photogrammetry or - depending on the required speed and accuracy concerning the results - computer vision solutions. Efficient and fast method of flow measurement in an open channel is a tool for remote sensing (non-contact) and photogrammetric (geometrical) achievement of surface size flow results on open water regions. The implementation of this method can be used in the system of water transport safety and to monitor the flow in the vicinity of hydraulic structures. Due to low costs and ease of system installation, it can be used also in the area of levees at risk of damage (broken levee or water overflow). An advantage of this solution is the pass of spatial coordinates, which makes it possible to monitor the water level and flow rate changes.