当今水环境问题已引起社会各界的广泛关注,研究城市排水系统中水位与流量的检测,对水资源的综合规划及保护有重要意义,为解决城市水环境污染发挥了巨大的作用。本课题来自国家水体污染控制与治理重大专项“高截污率城市雨污水管网建设、改造和运行调控技术研究与工程示范”(课题编号:2008ZX07317-001),本文主要完成的工作有:1、水位检测。水位是水患安全问题的指标之一,水位的在线检测是保证水患安全的重要措施。目前水位检测普遍采用的水尺仍是传统型的,其刻度通常都是用阿拉伯数字来标记。但是数字的字形信息量很小,使得准确区分某些数字相当困难,计算量大,识别率不高,从而导致测量数据不精确。为解决这一问题本文提出一种新型水位尺,在此基础上结合图像处理技术进行水位的自动检测,该技术不仅丰富了图像处理的内容,而且为水位自动检测提供了新的思路。本实验装置通过安装在河道柱子上方的CCD摄像机及下方的照明光源采集新型水位尺的图像,然后对采集到的水尺图像进行预处理,即对水尺图像进行灰度化转换、直方图均衡化、中值滤波、Canny边缘检测及形态学处理等操作,使图像噪声降低;最后,通过Otsu法进行图像分割,进一步提取关键性的特征进行识别。2、流量测量。本文针对雨污水混接这一现象对城市的负面影响,结合雨污水流量的特点,提出一种基于超声波的雨污水流量测量方法。本文简单介绍了超声波流量检测技术的基本原理和实现方法,在借鉴和吸收国内外先进的超声波流量检测技术的基础上,设计出了一套系统硬件,并且给出了系统软件的设计思想。其中硬件系统以R5F212A7SNFA芯片为核心,包括超声波信号的产生与功率放大、信号接收与放大,数据采集、存储、显示。根据多普勒效应原理,求取管道中流体流速,结合其它数据,进一步求出流体流量。本文提出的基于新型水尺和图像处理的水位自动检测技术,克服了传统数字误识率高这一问题,从识别效果来看,新型“田”字形水尺,在识别程度上有了明显的改善,识别率达100%,明显提高了检测精度。本文设计的雨污水流量测量系统实用方便,能够完成对超声波信号的发射和采集,基本能达到设计要求。由于实验条件的限制,系统具体的精度指标还无法测出。文章最后作出展望。