CN104658223B - 一种扫描式能耗集中采集装置和方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种扫描式能耗集中采集装置，包括控制器、ccd传感器、照明灯，控制器连接ccd传感器和照明灯，步进电机、螺纹传输杆、滑杆，步进电机与螺纹传输杆连接，滑杆与螺纹传输杆平行设置，ccd传感器和照明灯垂直设置在螺纹传输杆和滑杆上，所述滑杆的上部设置有限位开关a，所述滑杆的下部设置有限位开关b，所述步进电机、限位开关a、限位开关b均与所述控制器连接。本发明无需更换仪表，也不需要大量布线，减轻了采集改造的工作量，降低了改造成本。采集图像信息加以自动识别，无死角，无距离限制，图像更为清晰，便于自动识别。

Description

一种扫描式能耗集中采集装置和方法

技术领域

本发明涉及能耗集中采集监测技术领域，具体涉及一种扫描式能耗集中采集装置。

背景技术

随着社会的发展，能耗的监管成为人们重视的问题，许多能耗采集、监管系统应运而生。现有的能耗采集装置大多采用RS485或红外等传输方式对能耗数据进行集中远程采集或手持采集，其系统安装时，很多情况需要更换所有的能耗仪表，且系统布线也较为繁琐，工作难度相当大。针对这些问题，有人提出基于图像识别的采集方式，根据摄像机拍摄的图片来集中智能分析识别能耗数据信息，以无线方式传送给监测中心，这种方式实现了仪表与采集装置的分离，无需更换仪表且布线极少，大大减少了工作量，但在图像采集方面却存在一些问题：首先，其采用的微距摄像机的安装需要距离仪表有一段距离，如果针对集中面积广阔的集中表箱，要采集全部数据，摄像机几乎无法安装在集中表箱内部，而安装在外部的话，其安全和美观得不到保障，使得现场施工出现困难；其次，摄像机由于视角问题无法使得每个数据都拍摄得很清楚，总会呈现“近大远小”的现象，某些部分会显得不清晰，为图像数据的识别带来困难，不适应面积广大的集中表箱；最后，采集的同时未能考虑到光线问题，任何图像的采集均需光线的支撑，光线不好就会影响图像质量，图象识别就很难甚至无法执行。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种扫描式能耗集中采集装置，以图像扫描的原理将现场能耗信息以清晰图像的模式采集，经过采集控制器的自动识别后，以能耗数据的格式利用无线网络传输给上层的中央监控平台供监测运用，为能耗监测系统提供轻松布点，精准识别、快速监测的新方法。

为了达到上述目的，本发明采取的技术方案为：

一种扫描式能耗集中采集装置，包括控制器、ccd传感器、照明灯，所述控制器连接ccd传感器和照明灯，还包括步进电机、螺纹传输杆、滑杆，所述步进电机与螺纹传输杆连接，所述滑杆与所述螺纹传输杆平行设置，所述ccd传感器和照明灯通过螺栓垂直设置在所述螺纹传输杆上，所述ccd传感器和照明灯通过管套垂直设置在所述滑杆上，所述滑杆的上部设置有限位开关a，所述滑杆的下部设置有限位开关b，所述步进电机、限位开关a、限位开关b均与所述控制器连接。

作为对上述技术方案的进一步改进，在上述技术方案中还包括挡光板，所述挡光板设置在所述ccd传感器和照明灯的背面，挡光板的尺寸较ccd传感器的尺寸大，所述档光板通过螺栓垂直设置在所述螺纹传输杆上，所述档光板通过管套垂直设置在所述滑杆上。挡光板主要隔绝外部光线干扰。

作为对上述技术方案的进一步改进，在上述技术方案中还包括平整固定板，所述平整固定板设置在仪表盘之间的间隔处。平整固定板主要消除仪表的背景干扰。

控制器，CCD传感器设置在仪表表盘外侧与控制器相连实现图像信息的采集，控制器与照明灯相连实现扫描的光线控制，控制器与步进电机相连控制电机的启停，控制器与限位开关a及限位开关b相连采集CCD传感器和传感照明等的位置信息，控制器通过无线网络与中央监控平台相连实现远程的数据传输应用，步进电机引出螺纹传输杆，螺纹传输杆和滑杆共同作用控制CCD传感器和照明灯上下扫描移动，固定在一起的CCD传感器和照明灯采用挡光板遮盖以防止外部光线的干扰，平整固定板将表盘的空挡补充平整以保证扫描质量。

其中CCD传感器和照明灯均采用横排的线式结构进行图像的逐行扫描。挡光板尺寸最好是大于CCD传感器尺寸，但又不至于遮挡仪表的显示，装置安装后仍然可以从集中表箱外部观看仪表读数。平整固定板采用平钢板镂空的方式，根据实际情况开孔，将各仪表的正面恰好展露出来。所述的所有前端设备除控制器外接的天线外，均设在仪表箱内部。

为了解决上述技术问题，本发明的一种扫描式能耗集中采集方法，包含如下步骤：

预设一个扫描周期，周期延时时间到达时启动步进电机，打开照明灯并启用CCD传感器进行图像采集，并将信号上传给控制器；

当CCD传感器到达限位开关b时，控制器开始识别处理各仪表的能耗数据；同时步进电机实现反转，直至CCD传感器到达起点的限位开关a时停止电机并关闭CCD传感器和照明；

控制器将处理后数据储存或上传至中央监控平台，前端的设备处于待命状态，等到控制器周期延时时间到达预设扫描周期后重复上述流程。

在上述步骤中，其中在预设好扫描周期后任何步骤状态下均可进行中断复位，回归最初始步骤。其中扫描周期为5分钟到一个月可调。

本发明的优点：

本发明以扫描的方式采集图像信息加以自动识别，无死角，无距离限制，图像更为清晰，便于自动识别。

本发明采用传感照明灯和合理大小的挡光板共同作用，既使得扫描时内部光线充足，又减少了外部的干扰，还不影响从集中表箱外部观看仪表读数。

本发明采用采用平整固定板将表盘空挡补全，使得反光的误差大大减少，进一步提高了图像采集的质量。

本发明的数据采集方式无需更换仪表，也不需要大量布线，减轻了采集改造的工作量，降低了改造成本。

本发明将图像在前端就自动识别，以能耗数据的格式无线上传，减轻了网络负载，保证了数据的可靠快速传输。

附图说明

图1为本发明电气结构示意图；

图2为本发明安装在仪表箱内的结构示意图；

图3为本发明采集控制流程图；

图4为控制器内部机理图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做详细描述。

结合附图1~2可知，一种扫描式能耗集中采集装置，包括控制器1、ccd传感器2、照明灯3、

步进电机4、挡光板5、平整固定板6、螺纹传输杆7、滑杆8、限位开关a10、限位开关b11。

所述控制器1分别连接ccd传感器2、照明灯3、步进电机4、限位开关a10、限位开关b11。

所述步进电机4设置在仪表箱的上部中间位置，所述步进电机4与螺纹传输杆7连接，螺纹传输杆7两侧分别平行设置滑杆8，所述滑杆8两端分别设置在仪表箱的顶部和底部。

所述限位开关a10、限位开关b11分别设置在滑杆8的上部与下部，限位开关a10安装位置要高于仪表箱内最上部的仪表9，限位开关b11安装位置要低于仪表箱内最底部的仪表9。

所述ccd传感器2和照明灯3通过螺栓与螺纹传输杆7垂直设置，所述ccd传感器2和照明灯3通过管套与滑杆垂直设置。

所述挡光板5设置在所述ccd传感器2和照明灯3的背面，也就是靠近仪表箱体门侧的那边。挡光板5的尺寸较ccd传感器2的尺寸大，能够完全遮住ccd传感器2。所述档光板5通过螺栓垂直设置在所述螺纹传输杆7上，所述档光板5通过管套垂直设置在所述滑杆8上。

所述平整固定板6设置在仪表盘之间的间隔处，与仪表箱中的仪表9形成一个完整的平面。

参照图3，控制方法如下：

系统分为自动采集和手动采集两种模式，自动采集以T1为周期进行自动扫描上传，T1在5分钟到1个月可调；手动采集模式，管理者在监测中心的中央监控平台上手动操作控制前端采集设备采集，并上传识别的数据。

自动模式下，周期延时时间到达时启动步进电机4，打开照明灯3并启用CCD传感器2进行图像采集，CCD传感器2将光信号转换成电信号持续上传给控制器1。当CCD传感器2到达限位开关b11时，代表整个图片已经扫描完成，控制器1开始自动识别处理，分析出各仪表的能耗数据；同时步进电机4实现反转，直至CCD传感器2到达起点的限位开关a10时停止电机并关闭CCD传感器2和照明3等。控制器1将图像识别，分析出能耗数据后通过控制器内部的无线传输模块和外接的控制器天线，将能耗数据及时上传至中央监控平台，也可以通过有线进行传输，中央监控平台则利用这些数据进行监测显示、经费计算、报表统计、能耗分析预测等工作，有效利用采集的能耗数据。前端的设备在一个采集流程完成后，设备处于待命状态，等到控制器内1的周期延时时间T1再次到达后重复上述流程。

手动模式优先级高于自动模式，手动模式下，如正处于自动采集的动作时区内，控制器1控制前端采集流程中断复位，即控制步进电机4反转，到达限位开关a10后关闭停止步进电机4，关闭CCD传感器2和照明灯3，然后再执行本次的数据采集流程。手动模式下的数据采集流程与自动模式下相同，其采集完成后自动切换至自动模式重新开始计时，再次按周期自动采集能耗数据。

Claims (3)

1.一种扫描式能耗集中采集方法，包括一种扫描式能耗集中采集装置，扫描式能耗集中采集装置包括控制器、CCD传感器、照明灯，所述控制器连接CCD传感器和照明灯，其特征在于：还包括步进电机、螺纹传输杆、滑杆，所述步进电机与螺纹传输杆连接，所述滑杆与所述螺纹传输杆平行设置，所述CCD传感器和照明灯通过螺栓垂直设置在所述螺纹传输杆上，所述CCD传感器和照明灯通过管套垂直设置在所述滑杆上，所述滑杆的上部设置有限位开关a，所述滑杆的下部设置有限位开关b，所述步进电机、限位开关a、限位开关b均与所述控制器连接，还包括挡光板，所述挡光板设置在所述CCD传感器和照明灯的背面，挡光板的尺寸较CCD传感器的尺寸大，所述挡光板通过螺栓垂直设置在所述螺纹传输杆上，所述挡光板通过管套垂直设置在所述滑杆上，还包括平整固定板，所述平整固定板设置在仪表盘之间的间隔处，还包含如下步骤：

预设一个扫描周期，周期延时时间到达时启动步进电机，打开照明灯并启用CCD传感器进行图像采集，并将信号上传给控制器；

当CCD传感器到达限位开关b时，控制器开始识别处理各仪表的能耗数据；同时步进电机实现反转，直至CCD传感器到达起点的限位开关a时停止电机并关闭CCD传感器和照明灯；

控制器将处理后数据储存或上传至中央监控平台，前端的设备处于待命状态，等到控制器周期延时时间到达预设扫描周期后重复上述步骤。

2.如权利要求1所述的一种扫描式能耗集中采集方法，其特征在于在预设好扫描周期后任何步骤状态下均可进行中断复位，回归最初始步骤。

3.如权利要求1或2所述的一种扫描式能耗集中采集方法，其特征在于所述扫描周期为5分钟到一个月。