CN106911911A - 一种自动抄表的智能水表 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种自动抄表的智能水表，包括IC接口电路，显示/报警电路，微处理器，驱动电路，信号处理模块，流量传感器，电磁阀和电源模块，IC接口电路，负责读写IC卡信息；显示/报警电路，负责显示相关数据，当剩余水量低于预设水量时，报警提示用户购水；微处理器，负责所有电路的处理；流量传感器，负责采集水流量信息；驱动电路，通过微处理器控制驱动电磁阀开启和关闭；信号处理模块，负责将流量传感器采集到的信息处理。

Description

一种自动抄表的智能水表

技术领域

本发明涉及智能领域，尤其涉及一种自动抄表的智能水表。

背景技术

长期以来，我国城镇居民所使用的水表普遍是普通机械旋翼湿式水表，这种水表价格低廉，性能比较稳定，但是还采用人工抄表、按户收费的模式。此方式存在着工作量大，收费周期长，收费困难，效率低下等缺点。随着我国信息产业的飞速发展，金卡工程的全面实施，实现自来水收费管理的电子化、信息化及网络化已成为可能。水表系统的智能化可以大大提高供水管理部门的工作效率、节约费用，用以改善供水设施，提高居民饮水质量；同时还能为加强自来水使用的监督管理提供手段，从而在技术上为节约用水合理用水创造条件。另外，在抄表时需要工作人员进入各个小区，如果可以采用便捷交通工具到现场进行抄表并且即时进行处理，第一时间将结果告诉客户，将大大争强便捷性。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种自动抄表的智能水表，包括IC接口电路，显示/报警电路，微处理器，驱动电路，信号处理模块，流量传感器，电磁阀和电源模块；IC接口电路负责读写IC卡信息；显示/报警电路负责显示相关数据，当剩余水量低于预设水量时，报警提示用户购水；微处理器负责所有电路的处理；流量传感器负责采集水流量信息；驱动电路通过微处理器控制驱动电磁阀开启和关闭；信号处理模块负责将流量传感器采集到的信息处理，所述信号处理模块设置在车辆上，所述车辆包括车辆安全门人数实时分析平台，所述平台包括枪式摄影设备、运动分析设备、图像补偿设备和人数检测设备，枪式摄影设备设置在安全门附近，进行可移动式拍摄以获得高清视频，运动分析设备、图像补偿设备和人数检测设备依次对高清视频进行运动分析、图像补偿和车门人数检查处理，以获得安全门附近的人数并作为实时车门人数输出。

更具体地，在所述车辆安全门人数实时分析平台中，包括：灭火弹容纳箱，设置在车底，用于容纳灭火弹；弹出机构，与灭火弹容纳箱连接，还与凌阳SPCE061A芯片连接，用于在接收到车辆异常信号时，弹出灭火弹并触发灭火弹开关以自动打开灭火弹；刹车控制设备，设置在驱动车轮上方，与凌阳SPCE061A芯片连接，用于接收车辆异常信号或车辆正常信号，并在接收到车辆异常信号时发出异常刹车控制信号；刹车片，设置在驱动车轮上方，与刹车控制设备连接，用于在接收到异常刹车控制信号时对驱动车轮执行紧急刹车操作；车内开启设备，设置在车体内侧并位于安全门附近，距离地板的上表面为1.5米，到对应安全门的水平距离小于0.5米；车外开启设备，设置在车体外侧并位于安全门附近，距离地面为1.8米，到对应安全门的水平距离小于0.5米；一氧化氮浓度检测设备，位于车顶位置，对车内的一氧化氮浓度进行检测，输出实时一氧化氮浓度；一氧化氮浓度报警设备，位于车顶位置，与一氧化氮浓度检测设备连接，用于接收实时一氧化氮浓度，并在实时一氧化氮浓度大于等于预设一氧化氮浓度阈值时，发出一氧化氮浓度报警信号，在实时一氧化氮浓度小于预设一氧化氮浓度阈值时，发出一氧化氮浓度正常信号；氯化氢浓度检测设备，位于车顶位置，对车内的氯化氢浓度进行检测，输出实时氯化氢浓度；氯化氢浓度报警设备，位于车顶位置，与氯化氢浓度检测设备连接，用于接收实时氯化氢浓度，并在实时氯化氢浓度大于等于预设氯化氢浓度阈值时，发出氯化氢浓度报警信号，在实时氯化氢浓度小于预设氯化氢浓度阈值时，发出氯化氢浓度正常信号；烟雾浓度设备，位于车顶位置，用于对车内烟雾浓度进行检测，输出实时烟雾浓度；烟雾浓度报警设备，位于车顶位置，与烟雾浓度检测设备连接，用于接收实时烟雾浓度，并在实时烟雾浓度大于等于预设烟雾浓度阈值时，发出烟雾浓度报警信号，在实时烟雾浓度小于预设烟雾浓度阈值时，发出烟雾浓度正常信号；枪式摄影设备，设置在安全门附近，包括枪式摄像头、支架、云台、防护罩、闪光灯、闪光灯控制器和环境亮度检测器，枪式摄像头设置在云台上以在云台上进行可移动式拍摄，获得高清视频，高清视频的图像分辨率为2840×2160，云台和防护罩固定在支架上，环境亮度检测器用于检测周围环境的亮度，环境亮度检测器对周围环境进行亮度检测以获得实时环境亮度，闪光灯控制器分别与环境亮度检测器和闪光灯连接，用于基于实时环境亮度控制闪光灯的开闭；位移检测设备，设置在枪式摄影设备的云台上，用于当枪式摄像头在云台上进行可移动式拍摄时累计枪式摄像头的移动量，当枪式摄像头的移动量大于预设位移阈值时，发出扫描拍摄信号，当枪式摄像头的移动量小于等于预设位移阈值时，发出固定拍摄信号；第一参考帧提取设备，分别与枪式摄影设备和位移检测设备连接，用于当接收到固定拍摄信号时，从耗电模式进入到省电模式，当接收到扫描拍摄信号时，从省电模式中恢复到耗电模式，并将高清视频中当前图像之前的所有图像进行均值滤波处理，将均值滤波处理后得到的图像作为当前图像的参考图像；其中，将高清视频中当前图像之前的所有图像进行均值滤波处理具体包括：以像素点为单位，对当前图像之前的所有图像内的相同位置像素点的像素值进行相加后除以当前图像之前的所有图像的数量而获得对应像素点的像素平均值，基于所有位置的像素点的像素平均值组成均值滤波处理后得到的图像；第二参考帧提取设备，分别与枪式摄影设备和位移检测设备连接，用于当接收到固定拍摄信号时，从省电模式中恢复到耗电模式，并从高清视频中选择固定一帧图像作为所有后续图像的参考图像，当接收到扫描拍摄信号时，从耗电模式进入到省电模式；运动分析设备，分别与第一参考帧提取设备和第二参考帧提取设备连接以获取当前图像的参考图像，将参考图像和当前图像都分为64×64的子图像块，计算参考图像中每一个子图像块的像素值均方差，选取像素值均方差最小的十个子图像块作为参考子图像块，针对每一个参考子图像块，从当前图像中搜索到与该参考子图像块匹配的子图像块作为目标子图像块，基于该参考子图像块和对应的目标子图像块计算二者之间的运动矢量并作为该参考子图像块的运动矢量，基于十个参考子图像块的运动矢量确定平均运动矢量；图像补偿设备，与运动分析设备连接，用于基于平均运动矢量对当前图像进行稳像处理以获得当前稳定图像；基于平均运动矢量对当前图像进行稳像处理以获得当前稳定图像包括：将当前图像沿平均运动矢量反向移动等量的像素以获得当前稳定图像；失真纠正设备，分别与枪式摄影设备和图像补偿设备连接，用于检测枪式摄像头光轴与水平方向的夹角以作为纠正角度，基于纠正角度对当前稳定图像进行梯形失真纠正以获得当前纠正图像；人数检测设备，与失真纠正设备连接，用于对当前纠正图像依次进行直方图均衡处理、边缘增强处理、高斯滤波处理和灰度化处理以获得灰度化图像，将灰度化图像中像素值落在预设人形灰度值范围内的像素确定为人形像素，将灰度化图像中所有人形像素组成的人形图案的数量确定为实时车门人数并输出；凌阳SPCE061A芯片，分别与人数检测设备、一氧化氮浓度报警设备、氯化氢浓度报警设备和烟雾浓度报警设备连接，用于接收实时车门人数，并在实时车门人数大于等于预设人数阈值的同时还接收到一氧化氮浓度报警信号、氯化氢浓度报警信号或烟雾浓度报警信号时，发出车辆异常信号，否则，发出车辆正常信号；紧急语音播放设备，设置在车顶，与凌阳SPCE061A芯片连接，用于在接收到车辆异常信号时，播放紧急语音文件；门泵控制设备，位于安全门的门泵附近，与凌阳SPCE061A芯片连接，用于在接收到车辆异常信号时，控制安全门的门泵以自动打开安全门；电路隔离设备，包括降温设备、可伸缩式封闭外壳、备用电源和微控制器，位于凌阳SPCE061A芯片附近，微控制器分别与凌阳SPCE061A芯片、降温设备、备用电源开启设备和外壳驱动设备连接，用于在接收到车辆异常信号时，控制外壳驱动设备将可伸缩式封闭外壳缩起以将凌阳SPCE061A芯片保护在可伸缩式封闭外壳内，控制降温设备进行可伸缩式封闭外壳内空间的降温，控制备用电源开启设备以开启备用电源为凌阳SPCE061A芯片提供紧急供电；其中，可伸缩式封闭外壳由防火材料制成。

更具体地，在所述车辆安全门人数实时分析平台中，还包括：车载硬盘，用于存储预设人数阈值、预设人形灰度值范围、预设烟雾浓度阈值、预设氯化氢浓度阈值和预设一氧化氮浓度阈值。

更具体地，在所述车辆安全门人数实时分析平台中：车载硬盘采用橡胶避震。

更具体地，在所述车辆安全门人数实时分析平台中：车载硬盘采用钢丝避震。

更具体地，在所述车辆安全门人数实时分析平台中：车载硬盘采用电子避震。

更具体地，在所述车辆安全门人数实时分析平台中，还包括：拾音头，位于车顶位置，用于实时采集车内语音数据。

具体实施方式

下面将对本发明的实施方案进行详细说明。

为了克服上述不足，本发明提供一种自动抄表的智能水表，包括IC接口电路，显示/报警电路，微处理器，驱动电路，信号处理模块，流量传感器，电磁阀和电源模块；IC接口电路负责读写IC卡信息；显示/报警电路负责显示相关数据，当剩余水量低于预设水量时，报警提示用户购水；微处理器负责所有电路的处理；流量传感器负责采集水流量信息；驱动电路通过微处理器控制驱动电磁阀开启和关闭；信号处理模块负责将流量传感器采集到的信息处理，所述信号处理模块设置在车辆上，所述车辆包括车辆安全门人数实时分析平台，所述平台包括枪式摄影设备、运动分析设备、图像补偿设备和人数检测设备，枪式摄影设备设置在安全门附近，进行可移动式拍摄以获得高清视频，运动分析设备、图像补偿设备和人数检测设备依次对高清视频进行运动分析、图像补偿和车门人数检查处理，以获得安全门附近的人数并作为实时车门人数输出。

更具体地，在所述车辆安全门人数实时分析平台中，包括：灭火弹容纳箱，设置在车底，用于容纳灭火弹；弹出机构，与灭火弹容纳箱连接，还与凌阳SPCE061A芯片连接，用于在接收到车辆异常信号时，弹出灭火弹并触发灭火弹开关以自动打开灭火弹；刹车控制设备，设置在驱动车轮上方，与凌阳SPCE061A芯片连接，用于接收车辆异常信号或车辆正常信号，并在接收到车辆异常信号时发出异常刹车控制信号；刹车片，设置在驱动车轮上方，与刹车控制设备连接，用于在接收到异常刹车控制信号时对驱动车轮执行紧急刹车操作；车内开启设备，设置在车体内侧并位于安全门附近，距离地板的上表面为1.5米，到对应安全门的水平距离小于0.5米；车外开启设备，设置在车体外侧并位于安全门附近，距离地面为1.8米，到对应安全门的水平距离小于0.5米；一氧化氮浓度检测设备，位于车顶位置，对车内的一氧化氮浓度进行检测，输出实时一氧化氮浓度；一氧化氮浓度报警设备，位于车顶位置，与一氧化氮浓度检测设备连接，用于接收实时一氧化氮浓度，并在实时一氧化氮浓度大于等于预设一氧化氮浓度阈值时，发出一氧化氮浓度报警信号，在实时一氧化氮浓度小于预设一氧化氮浓度阈值时，发出一氧化氮浓度正常信号；氯化氢浓度检测设备，位于车顶位置，对车内的氯化氢浓度进行检测，输出实时氯化氢浓度；氯化氢浓度报警设备，位于车顶位置，与氯化氢浓度检测设备连接，用于接收实时氯化氢浓度，并在实时氯化氢浓度大于等于预设氯化氢浓度阈值时，发出氯化氢浓度报警信号，在实时氯化氢浓度小于预设氯化氢浓度阈值时，发出氯化氢浓度正常信号；烟雾浓度设备，位于车顶位置，用于对车内烟雾浓度进行检测，输出实时烟雾浓度；烟雾浓度报警设备，位于车顶位置，与烟雾浓度检测设备连接，用于接收实时烟雾浓度，并在实时烟雾浓度大于等于预设烟雾浓度阈值时，发出烟雾浓度报警信号，在实时烟雾浓度小于预设烟雾浓度阈值时，发出烟雾浓度正常信号；枪式摄影设备，设置在安全门附近，包括枪式摄像头、支架、云台、防护罩、闪光灯、闪光灯控制器和环境亮度检测器，枪式摄像头设置在云台上以在云台上进行可移动式拍摄，获得高清视频，高清视频的图像分辨率为2840×2160，云台和防护罩固定在支架上，环境亮度检测器用于检测周围环境的亮度，环境亮度检测器对周围环境进行亮度检测以获得实时环境亮度，闪光灯控制器分别与环境亮度检测器和闪光灯连接，用于基于实时环境亮度控制闪光灯的开闭；位移检测设备，设置在枪式摄影设备的云台上，用于当枪式摄像头在云台上进行可移动式拍摄时累计枪式摄像头的移动量，当枪式摄像头的移动量大于预设位移阈值时，发出扫描拍摄信号，当枪式摄像头的移动量小于等于预设位移阈值时，发出固定拍摄信号；第一参考帧提取设备，分别与枪式摄影设备和位移检测设备连接，用于当接收到固定拍摄信号时，从耗电模式进入到省电模式，当接收到扫描拍摄信号时，从省电模式中恢复到耗电模式，并将高清视频中当前图像之前的所有图像进行均值滤波处理，将均值滤波处理后得到的图像作为当前图像的参考图像；其中，将高清视频中当前图像之前的所有图像进行均值滤波处理具体包括：以像素点为单位，对当前图像之前的所有图像内的相同位置像素点的像素值进行相加后除以当前图像之前的所有图像的数量而获得对应像素点的像素平均值，基于所有位置的像素点的像素平均值组成均值滤波处理后得到的图像；第二参考帧提取设备，分别与枪式摄影设备和位移检测设备连接，用于当接收到固定拍摄信号时，从省电模式中恢复到耗电模式，并从高清视频中选择固定一帧图像作为所有后续图像的参考图像，当接收到扫描拍摄信号时，从耗电模式进入到省电模式；运动分析设备，分别与第一参考帧提取设备和第二参考帧提取设备连接以获取当前图像的参考图像，将参考图像和当前图像都分为64×64的子图像块，计算参考图像中每一个子图像块的像素值均方差，选取像素值均方差最小的十个子图像块作为参考子图像块，针对每一个参考子图像块，从当前图像中搜索到与该参考子图像块匹配的子图像块作为目标子图像块，基于该参考子图像块和对应的目标子图像块计算二者之间的运动矢量并作为该参考子图像块的运动矢量，基于十个参考子图像块的运动矢量确定平均运动矢量；图像补偿设备，与运动分析设备连接，用于基于平均运动矢量对当前图像进行稳像处理以获得当前稳定图像；基于平均运动矢量对当前图像进行稳像处理以获得当前稳定图像包括：将当前图像沿平均运动矢量反向移动等量的像素以获得当前稳定图像；失真纠正设备，分别与枪式摄影设备和图像补偿设备连接，用于检测枪式摄像头光轴与水平方向的夹角以作为纠正角度，基于纠正角度对当前稳定图像进行梯形失真纠正以获得当前纠正图像；人数检测设备，与失真纠正设备连接，用于对当前纠正图像依次进行直方图均衡处理、边缘增强处理、高斯滤波处理和灰度化处理以获得灰度化图像，将灰度化图像中像素值落在预设人形灰度值范围内的像素确定为人形像素，将灰度化图像中所有人形像素组成的人形图案的数量确定为实时车门人数并输出；凌阳SPCE061A芯片，分别与人数检测设备、一氧化氮浓度报警设备、氯化氢浓度报警设备和烟雾浓度报警设备连接，用于接收实时车门人数，并在实时车门人数大于等于预设人数阈值的同时还接收到一氧化氮浓度报警信号、氯化氢浓度报警信号或烟雾浓度报警信号时，发出车辆异常信号，否则，发出车辆正常信号；紧急语音播放设备，设置在车顶，与凌阳SPCE061A芯片连接，用于在接收到车辆异常信号时，播放紧急语音文件；门泵控制设备，位于安全门的门泵附近，与凌阳SPCE061A芯片连接，用于在接收到车辆异常信号时，控制安全门的门泵以自动打开安全门；电路隔离设备，包括降温设备、可伸缩式封闭外壳、备用电源和微控制器，位于凌阳SPCE061A芯片附近，微控制器分别与凌阳SPCE061A芯片、降温设备、备用电源开启设备和外壳驱动设备连接，用于在接收到车辆异常信号时，控制外壳驱动设备将可伸缩式封闭外壳缩起以将凌阳SPCE061A芯片保护在可伸缩式封闭外壳内，控制降温设备进行可伸缩式封闭外壳内空间的降温，控制备用电源开启设备以开启备用电源为凌阳SPCE061A芯片提供紧急供电；其中，可伸缩式封闭外壳由防火材料制成。

更具体地，在所述车辆安全门人数实时分析平台中，还包括：车载硬盘，用于存储预设人数阈值、预设人形灰度值范围、预设烟雾浓度阈值、预设氯化氢浓度阈值和预设一氧化氮浓度阈值。

更具体地，在所述车辆安全门人数实时分析平台中：车载硬盘采用橡胶避震。

更具体地，在所述车辆安全门人数实时分析平台中：车载硬盘采用钢丝避震。

更具体地，在所述车辆安全门人数实时分析平台中：车载硬盘采用电子避震。

更具体地，在所述车辆安全门人数实时分析平台中，还包括：拾音头，位于车顶位置，用于实时采集车内语音数据。

可以理解的是，虽然本发明已以较佳实施例披露如上，然而上述实施例并非用以限定本发明。对于任何熟悉本领域的技术人员而言，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。

Claims (1)

1.一种自动抄表的智能水表，其特征在于，包括IC接口电路，显示/报警电路，微处理器，驱动电路，信号处理模块，流量传感器，电磁阀和电源模块；IC接口电路负责读写IC卡信息；显示/报警电路负责显示相关数据，当剩余水量低于预设水量时，报警提示用户购水；微处理器负责所有电路的处理；流量传感器负责采集水流量信息；驱动电路通过微处理器控制驱动电磁阀开启和关闭；信号处理模块负责将流量传感器采集到的信息处理。