CN109781216A - 一种水表水位高精度测量方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种水表水位高精度测量方法，属于水表精度测量技术领域，通过采用摄像头对水表指针的转动、整转数、水表流量及记录显示指针对应的实时流量，计算机对数据进行分析和处理，判别水表质量是否合格，利用光电开关对量筒内的水位进行实时粗定位，电动丝杆精准带动高分辨率照相机随着水位变化而移动，拍出液位照片，经过图像算法，采集液位高度精度到0.01mm，判别量筒内的液位高度与水表流量预设值之间是否存在误差，即判别水表是否合格，本发明利用光电开关对量筒内的水位进行实时粗定位，电动丝杆精准带动高分辨率照相机随着水位变化而移动，拍出液位照片，经过图像算法，采集液位高度精度到0.01mm，从而减少误差，提高检测水表的精度。
Description
技术领域
本发明涉及水表精度测量技术领域，具体是一种水表水位高精度测量方法。
背景技术
水表现已成为每家每户测量用水必不可少的测量工具，市场使用量大，水表的测量精度更是出厂时必不可少的检测指标，同时也与用户切身利益相关。水表在生产后，需要对其精度进行测量，传统水表精度试验，装置简陋，需要人工手动操作如水泵、进水总阀、出水阀等部件的启停，且有时几个工位同时操作，这种方式导致人力成本高、易出错、效率低、误差大的问题；现有为了解决上述问题，从而出现全自动水表检定装置，虽然这种设备能够实现水表自动化检测作业，提高水表的检测效率，但其检测方式都是采用容积法或称重法，称重法即通过电子秤称重水流动的质量除以水密度得到体积，由于水的密度受压强、温度等因素影响，为一个变量，即导致计算而来的体积存在一定的误差；容积法即向一个容积桶内通入水，容积桶内设置一个光电传感器，当光电传感器感应到容积桶内的水体积达到人工预设后，通过控制端控制阀门关闭，当阀门关闭后管道内依然有水滴进入容积桶内，导致水体积数据变大，既而存在一定的误差，影响检测结果。
发明内容
本发明的目的在于提供一种水表水位高精度测量方法，以解决上述背景技术中提出现有的全自动水表检定装置检测方式都是采用容积法或称重法，得到水表精度数据，故存在一定的误差，影响检测结果的问题。
本发明提供一种水表水位高精度测量方法，具体的测量方法包括如下步骤：
(1)通过将若干水表依次串联安装在测量平台上，并接通计算机、电控箱、水泵、图像识别监测装置的电源，打开测量程序；
(2)向计算机内输入流量点、水表名称、编号、口径等参数，并设置流量预设值，由控制器控制水泵工作使水依次流动通过若干水表到达若干量筒内；
(3)图像识别监测装置对若干水表上的条形码编号区、示动轮区、指针区、读数区的图像进行等间隔时间段的采集；
(4)当达到流量预设值时，控制器控制水泵停止工作，并利用计算机对图像识别监测装置采集的数据进行分析和处理，得到水表流量值，判别水表质量是否合格，并形成报表数据；
(5)由光电开关对量筒内的水位进行实时粗定位，并使升降装置驱动高分辨率照相机根据量筒水位变化进行升降，拍出液位照片，经过图像算法，采集液位高度精度到0.01mm；
(6)判别量筒内的液位高度与水表流量预设值之间是否存在误差，即判别水表精度是否合格，并形成报表数据。
在本发明一较佳实施例中，在步骤(2)中，采用电磁阀控制水流量流动，人工在计算机上依次预设水流量最小值和最大值，控制器保持对流量的控制。
在本发明一较佳实施例中，在步骤(3)中，图像识别监测装置采用若干摄像头，并使若干摄像头与若干水表表盘一一对应，每个摄像头监测一个水表指针的转动、整转数、水表流量及记录显示指针对应的实时流量，并将自身监测数据传递至计算机。
在本发明一较佳实施例中，在步骤(4)中，计算机采用功能强大的VC++6.0编制的检定操作软件，采用多种数学方法如灰度变换、边界检测、指针图形匹配、击中击不中、色彩变换、噪声点过滤、角度变换等方法，把这些数学方法编制为多种快速算法C语言程序，通过计算从图象数据中识别出指针和指针位置，形成对水表流量的指针区进行监测。
在本发明一较佳实施例中，在步骤(5)中，升降装置采用电动丝杆，进而精准带动高分辨率照相机随着水位变化而移动。
在本发明一较佳实施例中，在步骤(6)中，计算机计算各水表计量误差后，判别水表精度是否合格，并形成水表公称流量、最大流量和最小流量等报表数据。
与现有技术相比，具有如下改进及优点：
本发明采用摄像头对水表指针的转动、整转数、水表流量及记录显示指针对应的实时流量，将其自身拍摄数据传递至计算机，并进行分析和处理，实现实时记录水表各数据，判别水表质量是否合格，其次再利用光电开关对量筒内的水位进行实时粗定位，电动丝杆精准带动高分辨率照相机随着水位变化而移动，拍出液位照片，经过图像算法，采集液位高度精度到0.01mm，判别量筒内的液位高度与水表流量预设值之间是否存在误差，即判别水表是否合格，相比现有技术的容积法或称重法得到水表精度数据，本发明计算机采用多种快速的数学算法，保证了图像识别的实时性和可靠性，并利用光电开关对量筒内的水位进行实时粗定位，电动丝杆精准带动高分辨率照相机随着水位变化而移动，拍出液位照片，经过图像算法，采集液位高度精度到0.01mm，从而减少误差，提高检测水表的精度。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
下面本发明实施例提供了一种水表水位高精度测量方法，具体的测量方法包括如下步骤：
(1)通过将若干水表依次串联安装在测量平台上，并接通计算机、电控箱、水泵、图像识别监测装置的电源，打开测量程序；
(2)向计算机内输入流量点、水表名称、编号、口径等参数，并设置流量预设值，由控制器控制水泵工作使水依次流动通过若干水表到达若干量筒内；
(3)图像识别监测装置对若干水表上的条形码编号区、示动轮区、指针区、读数区的图像进行等间隔时间段的采集；
(4)当达到流量预设值时，控制器控制水泵停止工作，并利用计算机对图像识别监测装置采集的数据进行分析和处理，得到水表流量值，判别水表质量是否合格，并形成报表数据；
(5)由光电开关对量筒内的水位进行实时粗定位，并使升降装置驱动高分辨率照相机根据量筒水位变化进行升降，拍出液位照片，经过图像算法，采集液位高度精度到0.01mm；
(6)判别量筒内的液位高度与水表流量预设值之间是否存在误差，即判别水表精度是否合格，并形成报表数据。
在步骤(2)中，采用电磁阀控制水流量流动，人工在计算机上依次预设水流量最小值和最大值，控制器保持对流量的控制，从而实现水表最小值至最大值区间内的各流量数据的测量。
在步骤(3)中，图像识别监测装置采用若干摄像头，并使若干摄像头与若干水表表盘一一对应，每个摄像头监测一个水表指针的转动、整转数、水表流量及记录显示指针对应的实时流量，并将自身监测数据传递至计算机。
在步骤(4)中，计算机采用功能强大的VC++6.0编制的检定操作软件，采用多种数学方法如灰度变换、边界检测、指针图形匹配、击中击不中、色彩变换、噪声点过滤、角度变换等方法，把这些数学方法编制为多种快速算法C语言程序，通过计算从图象数据中识别出指针和指针位置，形成对水表流量的指针区进行监测。
在步骤(5)中，升降装置采用电动丝杆，进而精准带动高分辨率照相机随着水位变化而移动。
在步骤(6)中，计算机计算各水表计量误差后，判别水表精度是否合格，并形成水表公称流量、最大流量和最小流量等报表数据。
工作原理：本发明采用摄像头对水表指针的转动、整转数、水表流量及记录显示指针对应的实时流量，将其自身拍摄数据传递至计算机，并进行分析和处理，实现实时记录水表各数据，判别水表质量是否合格，其次再利用光电开关对量筒内的水位进行实时粗定位，电动丝杆精准带动高分辨率照相机随着水位变化而移动，拍出液位照片，经过图像算法，采集液位高度精度到0.01mm，判别量筒内的液位高度与水表流量预设值之间是否存在误差，即判别水表是否合格，相比现有技术的容积法或称重法得到水表精度数据，本发明计算机采用多种快速的数学算法，保证了图像识别的实时性和可靠性，并利用光电开关对量筒内的水位进行实时粗定位，电动丝杆精准带动高分辨率照相机随着水位变化而移动，拍出液位照片，经过图像算法，采集液位高度精度到0.01mm，从而减少误差，提高检测水表的精度。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (6)
1.一种水表水位高精度测量方法，其特征在于：具体的测量方法包括如下步骤：
(1)通过将若干水表依次串联安装在测量平台上，并接通计算机、电控箱、水泵、图像识别监测装置的电源，打开测量程序；
(2)向计算机内输入流量点、水表名称、编号、口径等参数，并设置流量预设值，由控制器控制水泵工作使水依次流动通过若干水表到达若干量筒内；
(3)图像识别监测装置对若干水表上的条形码编号区、示动轮区、指针区、读数区的图像进行等间隔时间段的采集；
(4)当达到流量预设值时，控制器控制水泵停止工作，并利用计算机对图像识别监测装置采集的数据进行分析和处理，得到水表流量值，判别水表质量是否合格，并形成报表数据；
(5)由光电开关对量筒内的水位进行实时粗定位，并使升降装置驱动高分辨率照相机根据量筒水位变化进行升降，拍出液位照片，经过图像算法，采集液位高度精确到0.01mm；
(6)判别量筒内的液位高度与水表流量预设值之间是否存在误差，即判别水表精度是否合格，并形成报表数据。
2.根据权利要求1所述的一种水表水位高精度测量方法，其特征在于：在步骤(2)中，采用电磁阀控制水流量流动，人工在计算机上依次预设水流量最小值和最大值，控制器保持对流量的控制。
3.根据权利要求1所述的一种水表水位高精度测量方法，其特征在于：在步骤(3)中，图像识别监测装置采用若干摄像头，并使若干摄像头与若干水表表盘一一对应，每个摄像头监测一个水表指针的转动、整转数、水表流量及记录显示指针对应的实时流量，并将自身监测数据传递至计算机。
4.根据权利要求1所述的一种水表水位高精度测量方法，其特征在于：在步骤(4)中，计算机采用功能强大的VC++6.0编制的检定操作软件，采用多种数学方法如灰度变换、边界检测、指针图形匹配、击中击不中、色彩变换、噪声点过滤、角度变换等方法，把这些数学方法编制为多种快速算法C语言程序，通过计算从图象数据中识别出指针和指针位置，形成对水表流量的指针区进行监测。
5.根据权利要求1所述的一种水表水位高精度测量方法，其特征在于：在步骤(5)中，升降装置采用电动丝杆，进而精准带动高分辨率照相机随着水位变化而移动。
6.根据权利要求1所述的一种水表水位高精度测量方法，其特征在于：在步骤(6)中，计算机计算各水表计量误差后，判别水表精度是否合格，并形成水表公称流量、最大流量和最小流量等报表数据。
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