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龙图腾网恭喜水利部交通运输部国家能源局南京水利科学研究院申请的专利一种基于CFD计算流体力学和视频图像识别相结合的快速检测大江大河水面流速监测方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN119414043B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-04-04发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202411600912.2，技术领域涉及：G01P5/26；该发明授权一种基于CFD计算流体力学和视频图像识别相结合的快速检测大江大河水面流速监测方法是由蔡钊;颜冰;闵星;刘宏伟;刘九夫;廖爱民;王文种设计研发完成，并于2024-11-11向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种基于CFD计算流体力学和视频图像识别相结合的快速检测大江大河水面流速监测方法在说明书摘要公布了：本发明涉及一种基于CFD计算流体力学和视频图像识别相结合的快速检测大江大河水面流速监测方法，属于水文测验技术领域。本发明主要是通过视频识别桥梁墩基与水面形成的水面线形状、以及CFD计算流体力学模拟相结合。其中CFD模型，需首先获取站点附近的桥梁墩基的尺寸，以及上下游的河底地形，而后进行CFD建模，之后进行VOF多相流在不同流速下的数值模拟，模拟完成后获取不同流速下桥梁墩基与水面形成的交界线形状特征；另外，通过视频摄像头获取真实世界桥梁墩基与水面的视频图像，通过嵌入式计算机识别交界线的形状和角度等特征，并与CFD模型计算的结果相匹配，可快速获取河段所有具有桥梁墩基处的水流流速，并为下一步的流量推求提供更为快速准确的流速数据。

本发明授权一种基于CFD计算流体力学和视频图像识别相结合的快速检测大江大河水面流速监测方法在权利要求书中公布了：1.一种基于CFD计算流体力学和视频图像识别相结合的快速检测大江大河水面流速监测方法，其特征在于:步骤1，首先对水文站或需要进行测流的站点，获取其附近桥梁墩基的尺寸，以及河底地形尺寸；步骤2，建立上下游河段和桥梁墩基的物理模型，并进行网格剖分，建立CFD数值模型；步骤3，通过VOF明渠流模型，模拟不同水深和不同流速下，水面与桥梁墩基形成的水面交界线的形状和角度特征；具体为通过VOF水-空气多相流明渠流模型，进行CFD数值模拟，其中VOF模型使用以下方程界定水和空气的体积比： ； α q 表示流体在一个离散单元q中的体积占比，是q相的密度，Sαq是源项，默认为零，是其中一个相q到相p的转换质量，代表q相的流速，是其中相p到相q的转换质量，是拉普拉斯算子；通过VOF模型模拟结果，获取一个相q到相p值为0.5的位置面，为水面位置，通过水面位置即可获得不同水深和不同流速下，水面与桥梁墩基形成的迎水面交界线的形状和角度特征；步骤4，将步骤3中的形状和角度特征，以及对应的桥梁墩基处的流速，形成特性表，输入嵌入式计算机；步骤5，打开摄像头，调节摄像头视野为桥梁墩基部位，获取桥梁墩基和水面形成的交界面区域内的视频图像；步骤6，通过嵌入式计算机内置的水面交界线算法，识别视频交界线图像的形状和角度的特征，并与步骤3中CFD模拟的交界线形状和角度进行匹配，快速获取大江大河在桥梁墩基处的流速；步骤7，通过步骤6中获取的流速特征，进行整个河段的流量反演。

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