CN111707322B - 一种具有数据自动回传功能的智能燃气表 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及智能燃气表技术领域，具体涉及包括基表，基表的顶端设有进气管和出气管，基表的正面一体化连接有表外壳，表外壳的正面设有摄像头防尘槽、观察窗和电池外保护盖；表外壳的顶端内通过轴承转动安装有转轴，转轴的左、右两端外壁均固定有连接片，两个连接片之间固定有挡尘罩，挡尘罩包括保护罩和透明罩，保护罩的背面固定有摄像头安装架，摄像头安装架上安装有微型摄像头；基表的内部设有图像处理模块、图像识别模块、数据判断模块、数据存储模块、数据处理模块及无线射频传输模块；本发明无需入户即可定期获得燃气表上的示数，实现了燃气管理部门对用户的用气进行科学智能化管理，解决了入户抄表困难，抄表工作量大的问题。

Description

一种具有数据自动回传功能的智能燃气表
技术领域
本发明涉及智能燃气表技术领域，具体涉及一种具有数据自动回传功能的智能燃气表。
背景技术
燃气表的外面只能看到小玻璃窗里有个带数码的滚轮，滚轮上也有七位数字，小数点前四位黑色，后三位红色。人们日常做饭用的燃料已经从木柴、煤等资源浪费严重、污染严重的常规能源转变为天然气和煤气，甚至是电等清洁能源了。在这里燃气表就要发挥其作用了，它的自动累计功能，使得那些使用天然气或管道煤气的人家，可以方便地知道用了多少燃气，以便能按照每月消耗燃气的立方米数缴费。
作为城市燃气的运营商，如何及时、准确将分散在不同地方计量仪表中的数据采集回系统，是整个经营活动中最重要的一环。随着人们生活方式的变化，“入户抄表难”问题日益突出，传统方式的安装基表，抄表人员手工按月抄表方式不仅费时、费力，抄表数据的准确性和及时性得不到保障，还涉及到用户的隐私性、安全性、抄表人员工作强度大等诸多问题。
专利申请号201721405500.9的实用新型为最接近的现有技术，且公开了一种具备远程抄表功能的工业燃气表，包括燃气表本体，所述燃气表本体上对称套设有两个U型壳体，两个U型壳体相互靠近的一侧相互接触，两个U型壳体的顶侧分别焊接有第一固定块和第二固定块，所述第一固定块与第二固定块相互靠近的一侧相互接触，且第一固定块靠近第二固定块的一侧开设有安装槽，所述第二固定块靠近第一固定块的一侧开设有安装块，所述第一固定块的顶侧开设有滑动槽，所述滑动槽与安装槽相连通，且滑动槽内滑动安装有滑动杆，该实用新型结构简单，使用方便，使燃气表本体具备防尘功能，且U型壳体受到污染后，可快速将U型壳体拆下清洗，满足用户的使用需求；但是该实用新型依旧存在一些不足之处，例如，摄像头依旧容易进入灰尘，导致拍摄不清晰，影响数字的识别；摄像头造价成本高，易损坏。
发明内容
本发明针对背景技术所提出的问题，设计了一种具有数据自动回传功能的智能燃气表。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种具有数据自动回传功能的智能燃气表，包括基表，所述基表的顶端设有进气管和出气管，所述进气管和出气管的顶端均安装有连接头，所述基表的正面一体化连接有表外壳，所述表外壳的正面设有摄像头防尘槽、观察窗和电池外保护盖，所述观察窗的后方设有机械计数器，所述电池外保护盖的后方设有电池盒，所述电池盒内部安装有两节干电池；所述表外壳的顶端内通过轴承转动安装有转轴，所述转轴的左、右两端外壁均固定有连接片，两个所述连接片之间固定有挡尘罩，所述挡尘罩包括保护罩和透明罩，所述保护罩的背面固定有摄像头安装架，所述摄像头安装架上安装有微型摄像头；所述转轴的右端还固定有齿轮，所述齿轮的后端啮合连接有齿条，所述齿条的下端通过第一连接杆与电动推杆的伸缩端相连接，所述电动推杆固定于所述基表的前表面；
所述基表的内部设有图像处理模块、图像识别模块、数据判断模块、数据存储模块、数据处理模块及无线射频传输模块，所述图像处理模块将微型摄像头拍摄的图像依次进行倾斜矫正、字符切割、噪声去除和二值化处理，所述图像识别模块是将二值化后图像的分别往x、y轴上投影，组建一个100*800的位图进行分析，将待匹配的二值化图片与标准图片进行像素的一一对比，如果两个像素位图值都是0或者都是1时，则计数为1，最终得到累加后的计数数值n，待匹配的二值化图片与标准图片的匹配值为k＝n/(100*800)；所述数据判断模块是对识别后的数字准确性进行判断，并将数据发送至所述数据存储模块；所述数据存储模块用于数据的存储，且存储的形式为周次、月份、年份；所述数据处理模块用于燃气表的数据分析，还将数据发送至所述无线射频传输模块，所述无线射频传输模块将数据信息回传至后台主机服务器。
作为上述方案的进一步改进，所述齿条的上端固定有第二连接杆，所述第二连接杆和所述第一连接杆分别滑动安装于两个滑套内部，两个所述滑套均固定于所述基表的前表面。
作为上述方案的进一步改进，所述表外壳的前表面还通过固定螺栓安装有装饰罩，所述装饰罩罩设于所述电动推杆、齿条、齿轮及滑套外部。
作为上述方案的进一步改进，所述机械计数器的四周设有补光灯，所述表外壳的正面还设有若干个光强传感器，且所有所述光强传感器信号输出端共同与补光控制器的信号输入端电性连接，所述补光控制器的信号输出端与所述补光灯电性连接。
作为上述方案的进一步改进，所述表外壳的外壁还设有电器接口，所述电器接口上插接有电器接头，所述电器接头通过电导线与燃气泄漏报警器电性连接；所述燃气泄漏报警器的正面设有报警蜂鸣器和报警指示灯，所述燃气泄漏报警器的背面固定有粘胶片。
作为上述方案的进一步改进，所述标准图片中包括数字图片和符号图片，所述数字图片包含的数字为0～9的整数，所述符号图片为小数点的图片。
作为上述方案的进一步改进，所述图像识别模块中得到的匹配值k≧95％时，则判断此数据为准确数据；所述图像识别模块中得到的匹配值k＜95％时，则判断此数据为错误数据，所述微型摄像头会进行下一次拍摄，直至得到的匹配值k≧95％。
作为上述方案的进一步改进，所述基表包括上壳和下壳，且所述上壳和下壳采用一根整体性不锈钢压封圈进行密封。
作为上述方案的进一步改进，所述挡尘罩的后端口固定有防尘胶圈。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明中，在保护罩的背面固定有摄像头安装架，摄像头安装架上安装有微型摄像头，微型摄像头能够定期采集机械计数器的照片，基表内部的图像处理模块、图像识别模块会及时分析、识别机械计数器上面的数字，再经过数据判断模块、数据存储模块、数据处理模块及无线射频传输模块回传至后台主机服务器，从而无需入户即可定期获得燃气表上的示数，实现了燃气管理部门对用户的用气进行科学智能化管理，解决了入户抄表困难，抄表工作量大的问题。
2、本发明中，在机械计数器的四周设有补光灯，表外壳的正面还设有多个光强传感器，光强传感器可对燃气表周边的光线强度进行检测，当它们的平均光照强度小于一定值时，补光控制器会使补光灯接通电源发光，一方面便于微型摄像头采机械计数器的照片，另一方面便于家庭用户读取械计数器的数字；反之平均光照强度大于一定值时，补光控制器会使补光灯断开电源，实现了补光的自动智能化控制，设计更加让人性化，也不浪费电池电量。
3、本发明中，表外壳的顶端内通过轴承转动安装有转轴，转轴的右端还固定有齿轮，齿轮的后端啮合连接有齿条，齿条的下端通过第一连接杆与电动推杆的伸缩端相连接，远程控制电动推杆收缩，可带动齿条向下移动，进一步会带动齿轮及转轴顺时针转动，从而挡尘罩向上旋转打开，挡尘罩包括保护罩和透明罩，且微型摄像头安装于保护罩后面，因此可使用微型摄像头进行拍摄并采集机械计数器的示数，挡尘罩可停留在多个角度，从而微型摄像头也停留在多个角度，即可设置调整微型摄像头的拍摄角度，使得拍摄画面更加清晰；无需采集燃气表示数时，可远程控制电动推杆伸长，进一步会带动齿轮及转轴逆时针转动，挡尘罩向下旋转关闭，从而微型摄像头会隐藏至表外壳正面开的摄像头防尘槽内部，一方面能防止微型摄像头长期暴露在外会沾附灰尘，影响拍摄画面的清晰度及数据的识别，另一方面因微型摄像头造价过高，能避免微型摄像头被损坏。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的第一视角立体结构示意图；
图2为本发明中电池外保护盖拆下后的结构示意图；
图3为本发明第二视角立体结构示意图；
图4为本发明中装饰罩拆下后的结构示意图；
图5为本发明的局部放大示意图；
图6为本发明中微型摄像头识别数字的电路模块示意图；
图7为本发明实施例二的结构示意图；
图8为本发明中补光灯的工作电路模块示意图；
图9为本发明实施例三的结构示意图。
其中，1-基表，2-进气管，3-出气管，4-连接头，5-表外壳，6-摄像头防尘槽，7-观察窗，8-电池外保护盖，9-机械计数器，10-电池盒，11-转轴，12-连接片，13-挡尘罩，131-保护罩，132-透明罩，14-摄像头安装架，15-微型摄像头，16-齿轮，17-齿条，18-第一连接杆，19-电动推杆，20-电器接口，21-电器接头，22-电导线，23-燃气泄漏报警器，24-图像处理模块，25-图像识别模块，26-数据判断模块，27-数据存储模块，28-数据处理模块，29-无线射频传输模块，30-后台主机服务器，31-第二连接杆，32-滑套，33-装饰罩，34-补光灯，35-光强传感器，36-补光控制器，37-防尘胶圈。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都应当属于本申请保护的范围。
下面结合附图对本发明进一步说明。
实施例一
一种具有数据自动回传功能的智能燃气表，如图1、图2和图5所示，包括基表1，基表1包括上壳和下壳，且上壳和下壳采用一根整体性不锈钢压封圈进行密封；基表1的顶端设有进气管2和出气管3，进气管2和出气管3的顶端均安装有连接头4，基表1的正面一体化连接有表外壳5，表外壳5的正面设有摄像头防尘槽6、观察窗7和电池外保护盖8，观察窗7的后方设有机械计数器9，电池外保护盖8的后方设有电池盒10，电池盒10内部安装有两节干电池；表外壳5的顶端内通过轴承转动安装有转轴11，转轴11的左、右两端外壁均固定有连接片12，两个连接片12之间固定有挡尘罩13，挡尘罩13包括保护罩131和透明罩132，保护罩131的背面固定有摄像头安装架14，摄像头安装架14上安装有微型摄像头15,挡尘罩13的后端口固定有防尘胶圈37；转轴11的右端还固定有齿轮16，齿轮16的后端啮合连接有齿条17，齿条17的下端通过第一连接杆18与电动推杆19的伸缩端相连接，电动推杆19固定于基表1的前表面；
齿条17的上端固定有第二连接杆31，第二连接杆31和第一连接杆18分别滑动安装于两个滑套32内部，两个滑套32均固定于基表1的前表面；表外壳5的前表面还通过固定螺栓安装有装饰罩33，装饰罩33罩设于电动推杆19、齿条17、齿轮16及滑套32外部。
基表1的内部设有图像处理模块24、图像识别模块25、数据判断模块26、数据存储模块27、数据处理模块28及无线射频传输模块29，图像处理模块24将微型摄像头15拍摄的图像依次进行倾斜矫正、字符切割、噪声去除和二值化处理，图像识别模块25是将二值化后图像的分别往x、y轴上投影，组建一个100*800的位图进行分析，将待匹配的二值化图片与标准图片进行像素的一一对比，如果两个像素位图值都是0或者都是1时，则计数为1，最终得到累加后的计数数值n，待匹配的二值化图片与标准图片的匹配值为k＝n/(100*800)；数据判断模块26是对识别后的数字准确性进行判断，并将数据发送至数据存储模块27；数据存储模块27用于数据的存储，且存储的形式为周次、月份、年份；数据处理模块28用于燃气表的数据分析，还将数据发送至无线射频传输模块29，无线射频传输模块29将数据信息回传至后台主机服务器30；其中，标准图片中包括数字图片和符号图片，数字图片包含的数字为0～9的整数，符号图片为小数点的图片，图像识别模块25中得到的匹配值k≧95％时，则判断此数据为准确数据；图像识别模块25中得到的匹配值k＜95％时，则判断此数据为错误数据，微型摄像头15会进行下一次拍摄，直至得到的匹配值k≧95％。
燃气表的工作机理是利用气体在基表1内流动过程中的压力差作为动力，由阀座、阀盖的相对位置来控制气体流向的分配，燃气表的膜盒由左右相同的两个气体测量室组成，每个气体测量室由一张柔软的膜片将其分为两个相同的小计量室；当分配的气体依次进入四个小计量室；推动膜片自由的摆动，膜片组件的运动通过摇杆带动连杆机构，并使阀盖做旋转运动从而控制各计量室依次充气和排气，使燃气表连续循环运动，同时连杆机构的偏心转动齿轮通过齿轮的传动驱动机械计数器9计数，最终通过机械计数器9显示燃气表的排气量。
本实施例在使用过程中，当需要回去用户的示数时，可远程控制电动推杆19收缩，可带动齿条17向下移动，进一步会带动齿轮16及转轴11顺时针转动，从而挡尘罩13向上旋转打开，挡尘罩13包括保护罩131和透明罩132，且微型摄像头15安装于保护罩131后面，因此可使用微型摄像头15进行拍摄并采集机械计数器的示数，挡尘罩13可停留在多个角度，从而微型摄像头15也停留在多个角度，即可设置调整微型摄像头15的拍摄角度，使得拍摄画面更加清晰；微型摄像头15采集机械计数器的照片后，基表内部的图像处理模块、图像识别模块会及时分析、识别机械计数器上面的数字，再经过数据判断模块、数据存储模块、数据处理模块及无线射频传输模块回传至后台主机服务器，从而无需入户即可定期获得燃气表上的示数，实现了燃气管理部门对用户的用气进行科学智能化管理，解决了入户抄表困难，抄表工作量大的问题。
当无需采集燃气表示数时，可远程控制电动推杆19伸长，进一步会带动齿轮16及转轴11逆时针转动，挡尘罩13向下旋转关闭，从而微型摄像头15会隐藏至表外壳5正面开的摄像头防尘槽6内部，一方面能防止微型摄像头15长期暴露在外会沾附灰尘，影响拍摄画面的清晰度及数据的识别，另一方面因微型摄像头15造价过高，能避免微型摄像头15被损坏，延长了其使用寿命。
实施例二
在实施例一的基础上，如图7和图8所示，机械计数器9的四周设有补光灯34，表外壳5的正面还设有6个光强传感器35，且所有光强传感器35信号输出端共同与补光控制器36的信号输入端电性连接，补光控制器36的信号输出端与补光灯34电性连接。
本实施例在使用时，光强传感器35可对燃气表周边的光线强度进行检测，当它们的平均光照强度小于一定值时，补光控制器36会使补光灯34接通电源发光，一方面便于微型摄像头15采机械计数器的照片，另一方面便于家庭用户读取械计数器的数字；反之平均光照强度大于一定值时，补光控制器36会使补光灯34断开电源，实现了补光的自动智能化控制，设计更加让人性化，也不浪费电池电量。
实施例三
在实施例二的基础上，如图9所示，表外壳5的外壁还设有电器接口20，电器接口20上插接有电器接头21，电器接头21通过电导线22与燃气泄漏报警器23电性连接；燃气泄漏报警器23的正面设有报警蜂鸣器和报警指示灯，燃气泄漏报警器23的背面固定有粘胶片。
本实施例在使用时，可先将电器接头21插入至电器接口20内部，再利用粘胶片将燃气泄漏报警器23粘在墙壁或者柜体上，燃气泄漏报警器23通电后即可对泄漏的燃气进行检测，当泄漏浓度达到一定值后，燃气泄漏报警器23的正面的报警蜂鸣器会发出警报声，报警指示灯会快速闪烁。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种具有数据自动回传功能的智能燃气表，包括基表(1)，其特征在于：所述基表(1)的顶端设有进气管(2)和出气管(3)，所述进气管(2)和出气管(3)的顶端均安装有连接头(4)，所述基表(1)的正面一体化连接有表外壳(5)，所述表外壳(5)的正面设有摄像头防尘槽(6)、观察窗(7)和电池外保护盖(8)，所述观察窗(7)的后方设有机械计数器(9)，所述电池外保护盖(8)的后方设有电池盒(10)，所述电池盒(10)内部安装有两节干电池；所述表外壳(5)的顶端内通过轴承转动安装有转轴(11)，所述转轴(11)的左、右两端外壁均固定有连接片(12)，两个所述连接片(12)之间固定有挡尘罩(13)，所述挡尘罩(13)包括保护罩(131)和透明罩(132)，所述保护罩(131)的背面固定有摄像头安装架(14)，所述摄像头安装架(14)上安装有微型摄像头(15)；所述转轴(11)的右端还固定有齿轮(16)，所述齿轮(16)的后端啮合连接有齿条(17)，所述齿条(17)的下端通过第一连接杆(18)与电动推杆(19)的伸缩端相连接，所述电动推杆(19)固定于所述基表(1)的前表面；
所述基表(1)的内部设有图像处理模块(24)、图像识别模块(25)、数据判断模块(26)、数据存储模块(27)、数据处理模块(28)及无线射频传输模块(29)，所述图像处理模块(24)将微型摄像头(15)拍摄的图像依次进行倾斜矫正、字符切割、噪声去除和二值化处理，所述图像识别模块(25)是将二值化后图像的分别往x、y轴上投影，组建一个100*800的位图进行分析，将待匹配的二值化图片与标准图片进行像素的一一对比，如果两个像素位图值都是0或者都是1时，则计数为1，最终得到累加后的计数数值n，待匹配的二值化图片与标准图片的匹配值为k＝n/(100*800)；所述数据判断模块(26)是对识别后的数字准确性进行判断，并将数据发送至所述数据存储模块(27)；所述数据存储模块(27)用于数据的存储，且存储的形式为周次、月份、年份；所述数据处理模块(28)用于燃气表的数据分析，还将数据发送至所述无线射频传输模块(29)，所述无线射频传输模块(29)将数据信息回传至后台主机服务器(30)。
2.根据权利要求1所述的一种具有数据自动回传功能的智能燃气表，其特征在于：所述齿条(17)的上端固定有第二连接杆(31)，所述第二连接杆(31)和所述第一连接杆(18)分别滑动安装于两个滑套(32)内部，两个所述滑套(32)均固定于所述基表(1)的前表面。
3.根据权利要求2所述的一种具有数据自动回传功能的智能燃气表，其特征在于：所述表外壳(5)的前表面还通过固定螺栓安装有装饰罩(33)，所述装饰罩(33)罩设于所述电动推杆(19)、齿条(17)、齿轮(16)及滑套(32)外部。
4.根据权利要求1所述的一种具有数据自动回传功能的智能燃气表，其特征在于：所述机械计数器(9)的四周设有补光灯(34)，所述表外壳(5)的正面还设有若干个光强传感器(35)，且所有所述光强传感器(35)信号输出端共同与补光控制器(36)的信号输入端电性连接，所述补光控制器(36)的信号输出端与所述补光灯(34)电性连接。
5.根据权利要求1所述的一种具有数据自动回传功能的智能燃气表，其特征在于：所述表外壳(5)的外壁还设有电器接口(20)，所述电器接口(20)上插接有电器接头(21)，所述电器接头(21)通过电导线(22)与燃气泄漏报警器(23)电性连接；所述燃气泄漏报警器(23)的正面设有报警蜂鸣器和报警指示灯，所述燃气泄漏报警器(23)的背面固定有粘胶片。
6.根据权利要求1所述的一种具有数据自动回传功能的智能燃气表，其特征在于：所述标准图片中包括数字图片和符号图片，所述数字图片包含的数字为0～9的整数，所述符号图片为小数点的图片。
7.根据权利要求1所述的一种具有数据自动回传功能的智能燃气表，其特征在于：所述图像识别模块(25)中得到的匹配值k≧95％时，则判断此数据为准确数据；所述图像识别模块(25)中得到的匹配值k＜95％时，则判断此数据为错误数据，所述微型摄像头(15)会进行下一次拍摄，直至得到的匹配值k≧95％。
8.根据权利要求1所述的一种具有数据自动回传功能的智能燃气表，其特征在于：所述基表(1)包括上壳和下壳，且所述上壳和下壳采用一根整体性不锈钢压封圈进行密封。
9.根据权利要求1所述的一种具有数据自动回传功能的智能燃气表，其特征在于：所述挡尘罩(13)的后端口固定有防尘胶圈(37)。
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