CN109813385A - 一种家用计量表数据的读取及校验方法 - Google Patents

Abstract

一种家用计量表数据的读取及校验方法，涉及公共资源系统的终端数据处理，特别涉及家用计量表及其数据的读取及数据一致性的处理。方法基于家用计量表、后台主站实现，家用计量表中设置有通信模块和计费模块，包括以下步骤：A、后台主站获取家用计量表字轮的图片或数字；B、后台主站获取家用计量表的电子数据；C、后台主站将识别结果与电子数据比对；D、如果两者之差在误差允许范围内，后台主站向家用计量表发送识别结果和校验指令；家用计量表收到校验指令后，根据识别结果修正电子数据，并在计费模块中修正剩余金额；E、如果两者之差超过允许范围，后台主站向维护人员发送维护指令。采用本发明，可以自动完成误差范围内的家用计量表的调校。

Description

一种家用计量表数据的读取及校验方法

技术领域

本发明涉及公共资源系统的终端数据处理，特别涉及家用计量表及其数据的读取及数据一致性的处理。

背景技术

家庭使用的公共资源包括水、电、燃气等，其缴费都是以终端用户设置的家用计量表如水表、电表、燃气表为依据。

以燃气表为例，目前，公共资源系统的终端使用的家用计量表分为3类：

第一类，机械膜式家用计量表，只能用于资源累积用量的计量。

第二类，IC卡预付费家用计量表，具有金额和气量计量功能，并且能自动控制燃气阀门的关闭与打开，是“先缴费后使用”的家用计量表。

第三类，智能家用计量表，除实现计费缴费功能外，还带有通信功能，直接与主站或手持终端通信，通信采用无线射频、GPRS、NB-IOT等方式，可以实现预付费、远程抄表等。

第二、三类家用计量表，资源用量的计量是基表的机械部分实现的，计费缴费功能通过计费模块完成。计费模块存储缴纳的金额或资源量，根据实际使用量减少金额或资源量，其计量的基础是根据机械字轮转动得到的电信号。

使用相应的装置将基表机械字轮的转动转换为电信号，实现资源用量计算。

目前实现基表机械信号与电信号的机电转换方式主要有两种：

1、脉冲转换方式：在家用计量表计数器字轮处加装磁铁和采集脉冲信号的干簧管，磁铁安装在某一字轮上，字轮每转一圈，磁铁经过干簧管一次，产生一个脉冲信号，计费模块检测到脉冲信号后将余额减小相应的量值。

这种方式结构简单，容易生产，成本低，寿命长，不工作时不耗电，采样可靠性高，但易受电磁干扰。现有智能家用计量表主要使用这种方式。

2、光电读取方式：有两种方案，一个是直读方式，在字轮一侧安装发光管，另一侧安装光敏管。发光管通电发出的光线通过光孔照射到光敏管上，由光敏管进行光电转换，获取相应的信号电位，过光孔和每组光管的数量是经过严格计算后进行设计的，转动字轮，在读数0-9各个位置上，获取光线的光敏管位置及数量都不同，由此进行编码。二是反射式读表方式，与直读方式原理相同，不同的是字轮上不制作光孔，在字轮外圈印制反射条码，发光管发出的光线不是直接照射而是通过反射条码反射到光敏管上。

这种方式结构复杂，生产工艺较多，怕灰尘，对环境要求较高，怕强光干扰，成本较高。

存在的问题：

使用第一类家用计量表，需要人工入户采集，现在入户越来越困难，且人工费用持续增高，给燃气公司带来压力，同时，即使用户不缴费仍能正常使用燃气，而燃气公司催缴困难，给燃气公司带来不少问题。现在新增家用计量表一般不使用此类表具。

使用预付费家用计量表和智能表，不需要人工抄表，计费由表具内的计费模块自动完成，用户剩余气量为0时会自动关阀，不缴费不能用气，对燃气公司来说不存在用户欠费问题。但是由于字轮显示和脉冲转换计数易受各种干扰的影响造成漏计或多计，而且出现的错误计数会一直累计下去。长时间的积累会使电子数据（脉冲数）与基表计数存在较大差距，引起用户对费用的质疑。并且，使用智能表还会产生通信费用。

另外，产生误差分两种情况：1、误差在可接受范围内，需要对家用计量表进行校验，2、误差超过可接受范围，视为故障，需要维修或更换。

中国专利CN 205071185 U公开了一种远程抄表装置，是在家用计量表上加装摄像及传输设备，是将字轮的图像拍照后传输，由主站进行识别。

目前，还没有自动比对字轮和脉冲数的技术手段。

发明内容

本发明的目的是提供一种家用计量表和家用计量表的读取、校验方法，自动比对机械字轮和电子数据（脉冲数），实现自动校验。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：一种家用计量表数据的读取及校验方法，基于家用计量表、后台主站实现，家用计量表中设置有通信模块和计费模块，

家用计量表数据的读取及校验方法包括以下步骤：

A、后台主站获取家用计量表字轮的图片或图片的识别结果；

B、后台主站获取家用计量表的电子数据；

C、如果后台获取的是图片，后台主站识别图片；将识别结果与电子数据比对；

D、如果两者之差在误差允许范围内，后台主站向家用计量表发送识别结果和校验指令；家用计量表收到校验指令后，根据识别结果修正电子数据，并在计费模块中修正剩余金额；

E、如果两者之差超过允许范围，后台主站向维护人员发送维护指令。

主站中存储各家用计量表每次读取的数据，在步骤C中，识别结果与电子数据比对的方法为：

读取上一次的识别结果F1，本次识别结果为F2，本次的电子数据为P，

计算ABS(P-F2)/(F2-F1)，如果计算结果小于3%，为两者之差在误差允许范围内，否则，为两者之差超过允许范围。

进一步地：家用计量表中设置摄像装置，步骤A中，后台主站向家用计量表发送指令，家用计量表拍摄字轮的图片并发送给后台主站。

进一步地：使用智能手机连接后台主站，步骤A中，智能手机通过拍照获取字轮的图片并发送给后台主站。

进一步地：所述通信模块为近距离通信模块，使用智能手机通过近距离通信模块连接家用计量表，家用计量表与后台主站的通信通过智能手机完成；在执行步骤A之前，首先执行以下步骤：智能手机连接后台主站和家用计量表。

进一步地：后台主站获取家用计量表字轮的图片后，将图片转存到第三方服务器。

进一步地：家用计量表将修正后的剩余金额发送给智能手机，智能手机显示字轮图片识别结果和剩余金额。

本发明，通过家用计量表配置的摄像设备或智能手机拍摄获得字轮图片，后台主机识别图片上字轮的显示数字，使用字轮上显示的数字作为校验基础，自动完成对家用计量表中的电子数据进行比对和调校。

采用本发明，有以下效果：

1、自动完成误差范围内的家用计量表的调校，对误差超范围的家用计量表，发出维修指令。

2、家用计量表上配置摄像设备，可以免去人工操作。

3、家用计量表上配置近距离通信模块，通过智能手机与后台主站进行通信，节省通信费用。

4、如果用户使用智能手机连接家用计量表，在校验完成后，智能手机显示字轮图片识别结果和剩余金额，避免字轮显示和电子数据不一致造成用户对计费的质疑和和由此产生的纠纷。

5、将图片转存到第三方服务器，可以在发生纠纷时，调取图片作为证据。

附图说明

图1为字轮转换脉冲的原理图，磁铁远离干簧管，干簧管未吸合，

图2为字轮转换脉冲的原理图，磁铁转到干簧管附近，干簧管吸合，

图3为字轮转换脉冲的另一种原理图，

图4是本发明以燃气表为例的流程图。

其中，1是磁铁，2是反光点。

具体实施方式

图1-3为机电转换方式的实现原理图。

图1、图2是脉冲转换方式：磁铁经过干簧管一次，如图2所示，产生一个脉冲信号，计费模块检测到脉冲信号后将剩余气量减小相应的量值。

图3是光电读取方式中反射式读表方式的原理图，发光管发出的光线通过反光点反射到光电传感器上。

一种家用计量表数据的读取及校验方法，基于家用计量表、后台主站实现，家用计量表中设置有通信模块和计费模块，包括以下步骤：

A、后台主站获取家用计量表字轮的图片或图片的识别结果；

B、后台主站获取家用计量表的电子数据；

C、如果后台获取的是图片，后台主站识别图片；将识别结果与电子数据比对；

D、如果两者之差在误差允许范围内，后台主站向家用计量表发送识别结果和校验指令；家用计量表收到校验指令后，根据识别结果修正电子数据，并在计费模块中修正剩余金额；

E、如果两者之差超过允许范围，后台主站向维护人员发送维护指令。

主站中存储各家用计量表每次读取的数据，在步骤C中，识别结果与电子数据比对的方法为：

读取上一次的识别结果F1，本次识别结果为F2，本次的电子数据为P，

计算ABS(P-F2)/(F2-F1)，如果计算结果小于3%，为两者之差在误差允许范围内，否则，为两者之差超过允许范围。

步骤A中，后台主站获取家用计量表字轮的图片，根据使用的硬件设备不同，有两种方式：

1、家用计量表中设置摄像装置，后台主站向家用计量表发送指令，家用计量表拍摄字轮的图片并发送给后台主站。

2、使用智能手机连接后台主站，智能手机通过拍照获取字轮的图片并发送给后台主站。

考虑到图片有可能作为证据使用，本发明在获得字轮图片信息的同时，还增加了图片的附加信息：家用计量表中设置摄像装置时，家用计量表将自身的序列码作为附加信息，连同字轮的图片发送给后台主站；使用智能手机通过拍照获取字轮的图片时，智能手机打开定位功能，将位置信息和时间信息作为附加信息，连同字轮的图片发送给后台主站。

后台主站收到字轮图片及附加信息后，将其转存到第三方服务器。

家用计量表中的通信模块可采用两种：

1、无线公网通信模块，如GPRS模块、4G模块、NB-IOT等，家用计量表通过无线公网通信模块直接连接后台主站。这种方式，家用计量表直接与后台主机进行通信，如果家用计量表配置摄像装置，可以脱离智能手机单独工作。

2、近距离通信模块，如蓝牙模块、WIFI模块等，这种方式，家用计量表不能直接与后台主站通信。这里使用智能手机，通过内置APP，经近距离通信模块连接家用计量表，同时，智能手机经手机的通信系统连接后台主站。在执行家用计量表的数据读取、校验之前，首先要建立上述通信连接。

考虑到如果家用计量表经常处于误差临近点，有可能会是故障的前兆，本发明中，在主站中存储各家用计量表每次识别结果与电子数据的比对误差，如果连续10次的比对误差大于2%，发出告警信号。

如果用户使用智能手机进行操作，在家用计量表完成校验后，将修正后的剩余金额发送给智能手机，智能手机显示字轮图片识别结果和剩余金额。此时的电子数据与字轮显示一致，费用计算也没有差错。

参看图4，本发明的流程图。下面结合实施例进行详细说明。

以下实施例中的家用计量表为燃气表。

实施例1：智能燃气表+摄像装置。

智能燃气表与后台主站，智能燃气表上加装摄像装置。

后台主站向燃气表发送获取图片指令，燃气表启动摄像装置，生成图片后，将燃气表的ID附加到图片上，并将图片和电子数据一同发送给后台主站。后台主站的比对结果直接发送给燃气表，燃气表自己完成校验修改工作。

燃气表可以识别图片，将识别结果进行发送。

实施例2：智能燃气表+智能手机。

智能手机中设置APP，智能手机通过APP连后台主站，启动获取过程。后台主站向智能手机和燃气表发送指令，智能手机获取字轮图片，附加上位置信息和时间信息，一同发送给后台主站；燃气表将电子数据发送给后台主站。后台主站的比对结果发送给燃气表，燃气表自己完成校验修改工作，将剩余金额发送给后台主站，后台主站将比对结果和剩余金额发送给智能手机上进行显示。

实施例3：预付费燃气表+近距离通信模块+智能手机+摄像装置。

燃气表通过近距离通信模块如蓝牙模块连接智能手机，智能手机中设置APP，智能手机通过APP连后台主站，启动获取过程。

燃气表控制摄像装置获取图片，并将图片和电子数据通过蓝牙传给智能手机，智能手机将位置信息和时间信息附加到图片上，并将图片和电子数据传送给后台主站；后台主站将比对结果下发给智能手机，智能手机将比对结果发送给燃气表，燃气表根据结果修正电子数据，并将修订后的剩余金额发送给智能手机，智能手机显示字轮图片识别结果和剩余金额。

实施例4：预付费燃气表+近距离通信模块+智能手机。

智能手机中设置APP。

智能手机通过APP连接后台主机，通过近距离通信模块如蓝牙模块连接燃气表，启动获取过程。

A、后台主站获取燃气表字轮的图片或图片的识别结果：智能手机通过拍照获取燃气表字轮图片，发送给后台主站，图片上附加有手机的位置信息和时间信息。

如果燃气表周边环境不利于拍摄，再加上使用者的操作不规范，有可能造成拍摄的照片不能被后台识别。针对这种情况，可以采取强制措施，让手机识别出字轮的数字后，发送识别结果。

B、后台主站获取燃气表的电子数据：智能手机通过蓝牙，命令燃气表发送电子数据；燃气表中设置处理器，收到指令后，将电子数据发送给智能手机，智能手机将收到的电子数据发送给后台主站。

C、如果后台获取的是图片，后台主站识别图片；将识别结果与电子数据比对。

D、如果两者之差在误差允许范围内，后台主站将识别结果和校验指令发送智能手机，智能手机将受到的结果发送给燃气表，燃气表收到校验指令后，根据识别结果修正电子数据，并在计费模块中修正剩余金额。

燃气表将剩余金额发送给智能手机，智能手机显示字轮图片识别结果和剩余金额，并将剩余金额发送给后台主机。

上述实施例中，如果两者之差超过允许范围，后台主站向维护人员发送维护指令。

Claims (10)

1.一种家用计量表数据的读取及校验方法，基于家用计量表、后台主站实现，家用计量表中设置有通信模块和计费模块，其特征在于：

所述方法包括以下步骤：

A、后台主站获取家用计量表字轮的图片或图片的识别结果；

B、后台主站获取家用计量表的电子数据；

C、如果后台获取的是图片，后台主站识别图片；将识别结果与电子数据比对；

D、如果两者之差在误差允许范围内，后台主站向家用计量表发送识别结果和校验指令；家用计量表收到校验指令后，根据识别结果修正电子数据，并在计费模块中修正剩余金额；

E、如果两者之差超过允许范围，后台主站向维护人员发送维护指令。

2.根据权利要求1所述的家用计量表数据的读取及校验方法，其特征在于：

主站中存储各家用计量表每次读取的数据，在步骤C中，识别结果与电子数据比对的方法为：

读取上一次的识别结果F1，本次识别结果为F2，本次的电子数据为P，

计算ABS(P-F2)/(F2-F1)，如果计算结果小于3%，为两者之差在误差允许范围内，否则，为两者之差超过允许范围。

3.根据权利要求1所述的家用计量表数据的读取及校验方法，其特征在于：家用计量表中设置摄像装置，步骤A中，后台主站向家用计量表发送指令，家用计量表拍摄字轮的图片并发送给后台主站。

4.根据权利要求1所述的家用计量表数据的读取及校验方法，其特征在于：使用智能手机连接后台主站，步骤A中，智能手机通过拍照获取字轮的图片并发送给后台主站，或者将识别字轮的结果发送给后台主站。

5.根据权利要求3或4所述的家用计量表数据的读取及校验方法，其特征在于：所述通信模块为无线公网通信模块，家用计量表通过无线公网通信模块连接后台主站。

6.根据权利要求3或4所述的家用计量表数据的读取及校验方法，其特征在于：所述通信模块为近距离通信模块，使用智能手机通过近距离通信模块连接家用计量表，家用计量表与后台主站的通信通过智能手机完成；在执行步骤A之前，首先执行以下步骤：

智能手机连接后台主站和家用计量表。

7.根据权利要求1所述的家用计量表数据的读取及校验方法，其特征在于：步骤A中，家用计量表将自身的序列码作为附加信息，连同字轮的图片发送给后台主站。

8.根据权利要求4所述的家用计量表数据的读取及校验方法，其特征在于：智能手机打开定位功能，将位置信息和时间信息作为附加信息，连同字轮的图片发送给后台主站。

9.根据权利要求7或8所述的家用计量表数据的读取及校验方法，其特征在于：后台主站获取家用计量表字轮的图片及附加信息后，转存到第三方服务器。

10.根据权利要求1所述的家用计量表数据的读取及校验方法，其特征在于：主站中存储各家用计量表每次识别结果与电子数据的比对误差，如果连续10次的比对误差大于2%，发出告警信号。