CN107529043A - 一种适于多种测量终端的能源数据采集系统 - Google Patents

一种适于多种测量终端的能源数据采集系统 Download PDF

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周晓春
朱琨
鲁存军
黄伟
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Abstract

本发明公开了一种适于多种测量终端的能源数据采集系统，包括采集前端、处理后端和用于连接所述采集前端和处理后端的通信模块，所述的采集前端包括图像获取模块和图像缓存模块；所述的处理后端包括数据识别模块、数据修正模块、数据存储模块和主控模块，所述的数据识别模块用于将图像识别为对应的能源读数，所述的数据修正模块用于对识别有误的能源读数进行修改，所述的数据存储模块用于图像和读数存储，所述的主控模块用于控制各模块按照所述的系统参数运行，所述的通信模块用于提供通信信道。本发明数采效率高，保证数据客观真实，且易于长期保存备查，同时系统采用简单前端，复杂后端的设计方式，能够保证系统准确高效的运行。

Description

一种适于多种测量终端的能源数据采集系统
技术领域
本发明属于信息采集技术领域，具体涉及一种适于多种测量终端的能源数据采集系统。
背景技术
目前信息化相对落后的高能耗工业企业，在每月结算能源数据，统计能源消耗水平时一般采用人工抄表的方式，而信息化相对完善的工业企业，虽然其大部分电表、流量计等仪表具备智能上传功能，可以直接上传至数据采集系统，但是仍有少部分类似于机械水表等不具备智能上传功能的普通仪表，也需要通过工作人员人工抄表的方式进行数据采集。人工抄表的方式需要花费工作人员大量时间，工作效率极其低下，同时还会存在抄录不准，数据采集失真，且历史真实数据无法保存备查等问题。由此需要发明一种数采效率高，数据客观真实，且适于多种测量终端，大量异地分布存在的能源数据采集系统。
发明内容
本发明的目的在于提供一种数采效率高、数据客观真实，适于多种测量终端的能源数据采集系统。
本发明的目的是这样实现的，包括采集前端、处理后端和用于连接所述采集前端和处理后端的通信模块，所述的采集前端包括图像获取模块和图像缓存模块，所述的图像获取模块用于对能源测量终端的数据显示界面进行图像拍摄，所述的图像缓存模块用于临时缓存所拍摄的图像；所述的处理后端包括数据识别模块、数据修正模块、数据存储模块和主控模块，所述的数据识别模块用于将所述的图像识别为对应的能源读数，所述的数据修正模块用于提供人机界面，对所述的数据识别模块识别有误的能源读数进行修改，所述的数据存储模块用于将所述的图像和对应的能源读数进行存储，所述的主控模块用于设置系统参数，向所述的采集前端发送指令，控制各模块按照所述的系统参数运行；所述的通信模块用于提供通信信道，供所述的采集前端向所述的处理后端发送数据或所述的处理后端向所述的采集前端发送指令。
本发明的目的是这样实现的，通过图像获取模块获得最真实可靠的客观数据，通过数据识别模块可自动快速获得能源读数，通过数据修正模块可人工判别并进行数据错误修正，主控模块控制整个系统按照特定模式高效运作，通信模块解决了数据异地传输的问题。由此，提供了一种数采效率高，数据客观真实，且适于多种测量终端，大量异地分布存在的能源数据采集系统。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图；
图中：1-采集前端，11-图像获取模块，12-图像缓存模块，13-图像压缩模块，2-处理后端，21-数据识别模块，22-数据修正模块，23-数据存储模块，24-主控模块，25-图像切割模块，3-通信模块。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步的说明，但不以任何方式对本发明加以限制，基于本发明教导所作的任何变换或替换，均属于本发明的保护范围。
如附图1所示，本发明适于多种测量终端的能源数据采集系统，包括采集前端1、处理后端2和用于连接所述采集前端1和处理后端2的通信模块3，所述的采集前端1包括图像获取模块11和图像缓存模块12，所述的图像获取模块11用于对能源测量终端的数据显示界面进行图像拍摄，所述的图像缓存模块12用于临时缓存所拍摄的图像；所述的处理后端包括数据识别模块21、数据修正模块22、数据存储模块23和主控模块24，所述的数据识别模块21用于将所述的图像识别为对应的能源读数，所述的数据修正模块22用于提供人机界面，对所述的数据识别模块21识别有误的能源读数进行修改，所述的数据存储模块23用于将所述的图像和对应的能源读数进行存储，所述的主控模块24用于设置系统参数，向所述的采集前端1发送指令，控制各模块按照所述的系统参数运行；所述的通信模块3用于提供通信信道，供所述的采集前端1向所述的处理后端2发送数据或所述的处理后端2向所述的采集前端1发送指令。
本发明将数据识别模块21置于处理后端2，而非采集前端1，这样的设计一方面，可以将采集前端功1能做得更简单，减小所述的采集前端1的负荷，使其能够长时间高效运作，假如采集前端1采用电池供电模式，也能够使采集前端1一次充电的工作时间更长；另一方面，可以充分利用所述的处理后端2强大的计算资源和能力，更加快速准确地进行能源读数的识别。
所述的采集前端1还包括图像压缩模块13，用于将所述的图像获取模块11获取到的图像按照特定的压缩算法或者压缩比例进行压缩。优选地，所述的图像压缩模块13采用有损压缩算法；图像经过压缩后，所述的采集前端1发送给所述的处理后端2的数据量将会大幅减小，这样就提高了所述的通信模块3的传输效能。考虑到图像中的无效数据较有效数据比例较大，在不影响数据识别正确率的情况下，优选使用有损压缩算法，这样会进一步提高通信模块3的传输效率。
所述的处理后端2还包括图像切割模块25，用于识别有效图像区域，将无读数信息的背景图像去除，加快后续数据识别模块21的识别效能。由于所述的处理后端2只关注图像中表盘图像或者数字图像，故在所述的图像切割模块25将背景等无关图像区域去除掉，能够加快数据识别模块的识别效能。
所述的数据识别模块21采用分类识别算法，能源测量终端为数字显示测量表时，则识别出表中的字母、数字和标点，将其转化为能源读数信息；能源测量终端为刻度显示测量表时，则识别出表中的不同指针和不同指针分别所在方位，将不同指针的位置信息转化为能源读数信息。
所述的主控模块24中可单选或多选设置两种采集模式，第一种是主动采集模式，是采集前端1按照设置的时间间隔，定时拍照采集；第二种是被动采集模式，是处理后端2向采集前端1发送采集指令，采集前端1收到采集指令后，进行拍照采集。
所述的主动采集模式中通信模块3采用不可靠连接通信，所述的被动采集模式中通信模块3采用可靠连接通信。这样一方面能够提升通信模块的传输效率，另一方面也能保证重要的采集数据能够可靠地传输。
优选地，所述的采集前端1采用多次采集，同时压缩，一次传输的方式进行工作。即所述的采集前端1采集多次图像，都暂存于所述的图像缓存模块12中，同时送入所述的图像压缩模块13中进行压缩，压缩后的数据一次传输给处理后端2，这样可以进一步提高压缩效率和传输效率。
本发明工作原理和工作过程：
通过图像获取模块11获得最真实可靠的客观数据，图像压缩模块13可以让通信过程变得高效，通过数据识别模块21可自动快速获得能源读数，通过数据修正模块23可人工判别并进行数据错误修正，主控模块24控制整个系统按照特定模式高效运作，通信模块3解决了数据异地传输的问题，且根据不同的采集模式采用不同的通信方法，使整个系统通信变得更加高效。
本发明数采效率高，保证数据客观真实，且易于长期保存备查，同时系统采用简单前端，复杂后端的设计方式，能够保证系统准确高效的运行。

Claims (8)

1.一种适于多种测量终端的能源数据采集系统，包括采集前端（1）、处理后端（2）和用于连接所述采集前端（1）和处理后端（2）的通信模块（3），其特征在于，所述的采集前端（1）包括图像获取模块（11）和图像缓存模块（12），所述的图像获取模块（11）用于对能源测量终端的数据显示界面进行图像拍摄，所述的图像缓存模块（12）用于临时缓存所拍摄的图像；所述的处理后端包括数据识别模块（21）、数据修正模块（22）、数据存储模块（23）和主控模块（24），所述的数据识别模块（21）用于将所述的图像识别为对应的能源读数，所述的数据修正模块（22）用于提供人机界面，对所述的数据识别模块（21）识别有误的能源读数进行修改，所述的数据存储模块（23）用于将所述的图像和对应的能源读数进行存储，所述的主控模块（24）用于设置系统参数，向所述的采集前端（1）发送指令，控制各模块按照所述的系统参数运行；所述的通信模块（3）用于提供通信信道，供所述的采集前端（1）向所述的处理后端（2）发送数据或所述的处理后端（2）向所述的采集前端（1）发送指令。
2.根据权利要求1所述的能源数据采集系统，其特征在于，所述的采集前端（1）还包括图像压缩模块（13），用于将所述的图像获取模块（11）获取到的图像按照特定的压缩算法或者压缩比例进行压缩。
3.根据权利要求2所述的能源数据采集系统，其特征在于，所述的图像压缩模块（13）采用有损压缩算法。
4.根据权利要求2或3所述的能源数据采集系统，其特征在于，所述的处理后端（2）还包括图像切割模块（25），用于识别有效图像区域，将无读数信息的图像去除。
5.根据权利要求4所述的能源数据采集系统，其特征在于，所述的数据识别模块（21）采用分类识别算法，能源测量终端为数字显示测量表时，所述的数据识别模块（21）识别出表中的字母、数字和标点，将其转化为能源读数信息；能源测量终端为刻度显示测量表时，所述的数据识别模块（21）识别出表中的不同指针和不同指针分别所在方位，将不同指针的位置信息转化为能源读数信息。
6.根据权利要求5所述的能源数据采集系统，其特征在于，所述的主控模块（24）中可单选或多选设置两种采集模式，第一种是主动采集模式，是采集前端（1）按照设置的时间间隔，定时拍照采集；第二种是被动采集模式，是处理后端（2）向采集前端（1）发送采集指令，采集前端（1）收到采集指令后，进行拍照采集。
7.根据权利要求6所述的能源数据采集系统，其特征在于，所述的主动采集模式中通信模块（3）采用不可靠连接通信，所述的被动采集模式中通信模块（3）采用可靠连接通信。
8.根据权利要求2或7所述的能源数据采集系统，其特征在于，所述的采集前端（1）采用多次采集，同时压缩，一次传输的方式进行工作。
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