CN111093061A - 一种数据采集装置 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例提供了一种数据采集装置，包括电路板、摄像头、护套外壳、仪表以及仪表底座；通过电路板内的stm32芯片结合摄像头获取仪表的图像，通过通信模块获取仪表内的数据，且可通过串联的方式对联排的仪表进行数据采集，能够提高采集效率，避免拆装仪表，降低拆装成本以及时间成本；且安装简单，节约线路成本；通用性强，能够避免环境因素对摄像头的数据采集识别。

Description

一种数据采集装置
技术领域
本发明涉及数据采集技术领域，特别是涉及一种数据采集装置。
背景技术
在工业互联网的新时代，机联网实现远程监控成了一个强需求；但现有的诸多仪器仪表都是不带通信功能的机械仪表或非通信的数字仪表；对仪表的改造不但成本高昂，且风险巨大。
随着工业互联网的不断火热，机联网中经常要对设备关键的仪器仪表进行数据采集，例如温控表，电表，压力表等，这些仪表不具有通信功能，往往需要更换仪表。
目前，但更换仪表的代价巨大，需要原有厂家协助；有些老旧设备原厂也轻易不敢拆装管道，而且报价一般都比较高；做机联网的厂家更不敢轻易改动和升级仪表；集成商尝试改造过温控表等仪表，但后续的扫尾工作往往让改造成本不可控。
发明内容
鉴于上述问题，提出了本发明实施例以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种数据采集装置。
为了解决上述问题，本发明实施例公开了一种数据采集装置，包括电路板、摄像头、护套外壳、仪表以及仪表底座；
进一步地，所述仪表底座连接所述仪表的一侧，所述护套外壳设置在所述仪表底座上，所述护套外壳的内侧套设在所述仪表的上端，所述护套外壳在远离所述仪表底座的一侧设有向外延伸面，所述向外延伸面设有所述摄像头；
进一步地，所述护套外壳内设有电路板，所述电路板包括stm32芯片、通信模块、IO控制模块、存储模块以及输出模块；所述stm32芯片分别连接所述通信模块、所述IO控制模块、所述存储模块、所述输出模块以及所述摄像头；
进一步地，所述通信模块包括232通信模块以及485通信模块，所述232通信模块连接所述stm32芯片，所述485通信模块连接所述stm32芯片；所述485通信模块连接所述输出模块；
进一步地，还包括输入模块，所述输入模块连接所述485通信模块，所述485通信模块连接所述stm32芯片；
进一步地，还包括红外光补偿LED灯，所述红外光补偿LED灯设置在所述摄像头的一侧，所述红外光补偿LED灯连接所述IO控制模块；
进一步地，还包括掉电保持单元，所述存储模块内设有所述掉电保持单元；
进一步地，还包括电源管理单元，所述电路板内设有所述电源管理单元，所述电源管理单元连接所述stm32芯片；
进一步地，所述电源管理单元包括电源输出端和电源输入端，所述电源输出端连接所述stm32芯片，所述电源输入端连接所述stm32芯片；
进一步地，还包括螺孔固定件，所述护套外壳与所述仪表底座通过所述螺孔固定件连接；所述螺孔固定件包括“L”型螺孔以及螺丝，所述螺丝连接所述“L”型螺孔；所述“L”型螺孔的两侧均设有螺孔，所述“L”型螺孔的一侧连接所述护套外壳，所述“L”型螺孔的另一侧连接所述仪表底座；
进一步地，还包括航空插头，所述航空插头设置在所述护套外壳的外侧，所述航空插头连接所述电路板；
进一步地，所述摄像头为广角摄像头。
本发明实施例包括以下优点：通过电路板内的stm32芯片结合摄像头获取仪表的图像，通过通信模块获取仪表内的数据，且可通过串联的方式对联排的仪表进行数据采集，能够提高采集效率，避免拆装仪表，降低拆装成本以及时间成本；且安装简单，节约线路成本；通用性强，能够避免环境因素对摄像头的数据采集识别。
附图说明
图1是本发明一种数据采集装置某一实施例的结构示意图；
图2是本发明一种数据采集装置某一实施例的结构框图。
附图中：1、摄像头；2、护套外壳；3、仪表；4、仪表底座；5、“L”型螺孔；6、螺丝；7、航空插头；8、向外延伸面。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
参照图1和图2，示出了本发明的一种数据采集装置某一实施例的结构示意图以及结构框图，具体可以包括：电路板、摄像头1、护套外壳2、仪表3以及仪表底座4；
在本发明的实施例中，所述仪表底座4连接所述仪表3的一侧，所述护套外壳2设置在所述仪表底座4上，所述护套外壳2的内侧套设在所述仪表3的上端，所述护套外壳2在远离所述仪表底座4的一侧设有向外延伸面8，所述向外延伸面8的内侧设有所述摄像头1；所述仪表3包括指针气表、温控表、电表、压力表以及非智能仪表；所述仪表底座4能够满足35mm×35mm、45mm×45mm、60mm×60mm、75mm×75mm相对应规格的仪表3；所述护套外壳2套设在仪表上端用于避免遮挡仪表3，且能满足仪表3检查需求，同时通过护套外壳2的向外延伸面8设有的摄像头1能够将整个仪表1完全拍摄。
在本发明的实施例中，所述护套外壳2内设有电路板，所述电路板包括stm32芯片、通信模块、IO控制模块、存储模块以及输出模块；所述stm32芯片分别连接所述通信模块、所述IO控制模块、所述存储模块、所述输出模块以及所述摄像头1；所述stm32芯片为stm32可编程单片机芯片，支持C++编译的OCR程序，OCR程序分执行体和模型两部分，执行体烧录在单片机内，模型存放在模型寄存器内，并且可联网更新；所述存储模块用于存储摄像头1所摄得的照片以及模型数据；所述通信模块用于与特定的测试软件连接，用于调测。
在本发明的实施例中，所述通信模块包括232通信模块以及485通信模块，所述232通信模块连接所述stm32芯片，所述485通信模块连接所述stm32芯片；所述485通信模块连接所述输出模块；还包括输入模块，所述输入模块连接所述485通信模块，所述485通信模块连接所述stm32芯片；所述232通信模块用于stm32芯片烧录和调试时使用的通信接口模块，用于调试以及下载模型；所述485通信模块用于通信上报使用，所述485通信模块包括了被动采集的ModBus RTU通讯协议以及主动上报的MQTT协议；所述ModBus RTU通讯协议为异步串行传输；所述MQTT协议为Message Queuing TelemetryTransport简称(译为消息队列遥测传输)是ISO标准(ISO/IEC PRF20922)下基于发布或订阅范式的消息协议，它工作在TCP/IP协议族上，是为硬件性能低下的远程设备以及网络状况糟糕的情况下而设计的发布或订阅型消息协议；根据实际情况具体选择相应的协议；所述485通信模块可用于stm32芯片的OCR程序的模型下载以及更新；当有新的仪表无法识读时，可将摄像,1影像截取到缓冲区，然后将缓冲区图像上传到云服务器，服务器经过深度学习训练，将运算好的模型通过485通信模块下载回仪表的模型寄存器进行升级。
在本发明的实施例中，所述输出模块以及所述输入模块为485通信线；根据室内以及室外不同分别采用两芯端子排以及两芯航空插头7；能够满足级联的要求，方便满足多个数据采集装置串联安装时的通信要求。
在本发明的实施例中，还包括红外光补偿LED灯，所述红外光补偿LED灯设置在所述摄像头1的一侧，所述红外光补偿LED灯连接所述IO控制模块；所述红外光补偿LED灯用于不带发光的仪表进行光补偿；所述IO控制模块用于控制红外光补偿LED灯对非自发光仪表进行视觉补光。
在本发明的实施例中，还包括掉电保持单元，所述存储模块内设有所述掉电保持单元；所述掉电保持单元用于支持数据队列，未上传的数据支持在掉电的情况下保持。
在本发明的实施例中，还包括电源管理单元，所述电路板内设有所述电源管理单元，所述电源管理单元连接所述stm32芯片；所述电源管理单元包括电源输出端和电源输入端，所述电源输出端连接所述stm32芯片，所述电源输入端连接所述stm32芯片；所述电源管理单元用于在多个采集装置串联时的供电管理；所述电源输出端和电源输入端为24V电源；使用24V供电是因为工业控制系统多蝉蛹24V直流供电，可适配使用；能够满足级联的要求，方便满足多个数据采集装置串联安装时的供电要求。
在本发明的实施例中，还包括螺孔固定件，所述护套外壳2与所述仪表底座4通过所述螺孔固定件连接；所述螺孔固定件包括“L”型螺孔5以及螺丝6，所述螺丝6连接所述“L”型螺孔5；所述“L”型螺孔5的两侧均设有螺孔，所述“L”型螺孔5的一侧连接所述护套外壳2，所述“L”型螺孔5的另一侧连接所述仪表底座4；所述螺丝6为自攻螺丝；将所述自攻螺丝与“L”型螺孔5连接即可将将所述护套外壳2以及所述仪表底座4固定。
在本发明的实施例中，还包括航空插头7，所述航空插头7设置在所述护套外壳2的外侧，所述航空插头7连接所述电路板；所述航空插头7用于连接电源。
在本发明的实施例中，所述摄像头1为广角摄像头；优选地采用500万FPC自动对焦广角畸变摄像头；能够避免识别受环境干扰大，影响识别效果，图像服务器处理，消耗资源大。
在本发明的实施例中，具体实施方式如下所述：将仪表3安装在所述仪表底座4上，并连接通信模块，通过检测软件扫描是否检测到仪表3，若没有检测到仪表3，则检查连接线路；检测到仪表3后选择通信模块进行连接，连接后进行识别测试，识别是否具有数据；若没有识别到数据，则检查安装是否正确；识别到数据后完成调测；完成调测后通过摄像头1进行拍摄，将摄像头1拍摄所得照片传输至电路板内的stm32芯片，stm32芯片对照片进行采集识别处理，采集识别成功将采集识别结果存储在存储模块内；采集识别失败后进行二次采集识别，二次采集识别继续失败则丢弃并记录失败次数；二次采集识别成功后将采集识别结果存储在存储模块内。
本发明实施例包括以下优点：通过电路板内的stm32芯片结合摄像头1获取仪表3的图像，通过通信模块获取仪表3内的数据，且可通过串联的方式对联排的仪表3进行数据采集，能够提高采集效率，避免拆装仪表3，降低拆装成本以及时间成本；且安装简单，节约线路成本；通用性强，能够避免环境因素对摄像头1的数据采集识别。
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。
尽管已描述了本发明实施例的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明实施例范围的所有变更和修改。
最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者终端设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者终端设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者终端设备中还存在另外的相同要素。
以上对本发明所提供的一种数据采集装置，进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种数据采集装置，其特征在于，包括电路板、摄像头、护套外壳、仪表以及仪表底座；
所述仪表底座连接所述仪表的一侧，所述护套外壳设置在所述仪表底座上，所述护套外壳的内侧套设在所述仪表的上端，所述护套外壳在远离所述仪表底座的一侧设有向外延伸面，所述向外延伸面设有所述摄像头；
所述护套外壳内设有电路板，所述电路板包括stm32芯片、通信模块、IO控制模块、存储模块以及输出模块；所述stm32芯片分别连接所述通信模块、所述IO控制模块、所述存储模块、所述输出模块以及所述摄像头。
2.根据权利要求1所述的数据采集装置，其特征在于，所述通信模块包括232通信模块以及485通信模块，所述232通信模块连接所述stm32芯片，所述485通信模块连接所述stm32芯片；所述485通信模块连接所述输出模块。
3.根据权利要求2所述的数据采集装置，其特征在于，还包括输入模块，所述输入模块连接所述485通信模块，所述485通信模块连接所述stm32芯片。
4.根据权利要求1所述的数据采集装置，其特征在于，还包括红外光补偿LED灯，所述红外光补偿LED灯设置在所述摄像头的一侧，所述红外光补偿LED灯连接所述IO控制模块。
5.根据权利要求1所述的数据采集装置，其特征在于，还包括掉电保持单元，所述存储模块内设有所述掉电保持单元。
6.根据权利要求1所述的数据采集装置，其特征在于，还包括电源管理单元，所述电路板内设有所述电源管理单元，所述电源管理单元连接所述stm32芯片。
7.根据权利要求6所述的数据采集装置，其特征在于，所述电源管理单元包括电源输出端和电源输入端，所述电源输出端连接所述stm32芯片，所述电源输入端连接所述stm32芯片。
8.根据权利要求1所述的数据采集装置，其特征在于，还包括螺孔固定件，所述护套外壳与所述仪表底座通过所述螺孔固定件连接；所述螺孔固定件包括“L”型螺孔以及螺丝，所述螺丝连接所述“L”型螺孔；所述“L”型螺孔的两侧均设有螺孔，所述“L”型螺孔的一侧连接所述护套外壳，所述“L”型螺孔的另一侧连接所述仪表底座。
9.根据权利要求1所述的数据采集装置，其特征在于，还包括航空插头，所述航空插头设置在所述护套外壳的外侧，所述航空插头连接所述电路板。
10.根据权利要求1所述的数据采集装置，其特征在于，所述摄像头为广角摄像头。
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