CN113390482A - 一种摄像直读式nb-tot远传水表 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及区域供水监测技术领域，且公开了一种摄像直读式NB‑TOT远传水表，包括表体1、外壳2、表盘3、摄像与控制模块4、NB‑IOT远传模块5和电池6，该摄像直读式NB‑TOT远传水表采取了摄像直读式的解决方案，很好解决了新旧表、不同类型表的兼容，不需要对原表做较大改动，并且兼容气表、电表等等不同类型；直接读取表盘数据，稳定可靠，不容易被干扰，同时数据格式为压缩图像，极大降低了数据量，使得NB‑IOT传输图像成为可能，通过摄像直读图像，可以避免各种干扰，而通过压缩图像，使得图像大小大大减小，原本拍摄的图像文件降低到1k左右，非常容易通过NB‑IOT传输，同时摄像与压缩图像、控制器均为同一芯片，减小了成本，增加了可靠性。
Description
技术领域
本发明涉区域供水监测技术领域，具体为一种摄像直读式NB-TOT远传水表。
背景技术
目前的远传水表，一般为脉冲、光电形式采集数据，再通过自组网、NB-IOT等远传到服务器，这种方式需要对原表做较大的改动，甚至需要重新设计，才能采集获得数据，有些还需要连续读取，对外部干扰比较敏感，容易被有意无意的干扰，目前市面上大多数水表信号发射功率为11db,信号太弱，部分水表采用蓝牙传输，传输距离短。
发明内容
本发明的目的在于提供一种摄像直读式NB-TOT远传水表，以解决上述背景技术中提出的问题。
摄像直读远传水表是普通机械水表加上摄像采集通讯模块而组成，摄像模块完成信号采集、数据分解及压缩处理、存储并将数据通过NB-IOT上传给服务器，表体采用一体设计，它可以实时的将用户用水量记录并保存，或者直接读取当前累计数，每块水表都有唯一的代码，当摄像智能水表接收到抄表指令后可即时将水表数据上传给管理系统。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种摄像直读式NB-TOT远传水表，包括表体1、外壳2、表盘3、摄像与控制模块4、NB-IOT远传模块5和电池6，操作步骤如下：
S1、在需要拍的时候通过电池提供电流，对机械式水表根据机械式万位机械计时器上表盘记录的数字进行拍摄图像记录；
S2、由于该装置通过拍摄机械式水表表盘上对应每个字轮的数字取得读数，因此获取数值的速度快，且比较准确；
S3、摄像头按预设周期采集水表表盘图像数据，将表盘图像数据实时拍摄、采集、整理、分解、压缩；
S4、根据所述摄像头的帧中断数据将采集到的所述表盘图像数据至数据存储器中；
S5、对所述表盘图像数据依次进行图像预处理、倾斜矫正、字轮区域精确定位、字轮区域字符分割；
S6、采用基于BP神经网络的数字识别算法识别所述分割后的字轮区域字符，得到表盘读数；S5、利用NB-IoT技术将所述表盘读数发送到透传云服务器上。
优选的，摄像直读远传水表包括与水表本体上端连接的水表外壳，摄像智能模块，模块包括与控制电路连接的MCU控制电路以及与NB-IOT天线连接的无线传输模块以及为NB-IOT远传模块供电的电池设于水表外壳内。
与现有技术相比，本发明提供了一种摄像直读式NB-TOT远传水表，具备以下有益效果：
该摄像直读式NB-TOT远传水表采取了摄像直读式的解决方案，很好解决了新旧表、不同类型表的兼容，不需要对原表做较大改动，并且兼容气表、电表热量表及各类仪表类型；直接读取表盘数据，稳定可靠，不容易被干扰，同时数据格式为压缩图像，极大降低了数据量，使得NB-IOT传输图像成为可能，通过摄像直读图像，可以避免各种干扰，而通过压缩图像，使得图像大小大大减小，原本拍摄的图像文件分解压缩到1k左右，非常容易通过NB-IOT传输，同时摄像与压缩图像、控制器均为同一芯片，减小了成本，增加了可靠性。
附图说明
图1为本发明的系统图；
图2为本发明正面剖视图；
图3为本发明的表盘盘面普通的摄像图；
图4为本发明的原理图。
图中：1、表体；2、外壳；3、表盘；4、摄像与控制模块；5、NB-IOT远传模块；6、电池。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，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。
请参阅图1-图4，一种摄像直读式NB-TOT远传水表，包括表体1、外壳2、表盘3、摄像与控制模块4、NB-IOT远传模块5和电池6，操作步骤如下：
S1、在需要拍的时候通过电池提供电流，对机械式水表根据机械式万位机械计时器上表盘记录的数字进行拍摄图像记录；
S2、由于该装置通过拍摄机械式水表表盘上对应每个字轮的数字取得读数，因此获取数值的速度快，且比较准确；
S3、摄像头按预设周期采集水表表盘图像数据，将表盘图像数据实时拍摄、采集、整理、分解、压缩；
S4、根据所述摄像头的帧中断数据将采集到的所述表盘图像数据至数据存储器中；
S5、对所述表盘图像数据依次进行图像预处理、倾斜矫正、字轮区域精确定位、字轮区域字符分割；
S6、采用基于BP神经网络的数字识别算法识别所述分割后的字轮区域字符，得到表盘读数；S5、利用NB-IoT技术将所述表盘读数发送到透传云服务器上。
为了对图像进行旋转变换实现倾斜校正，本实施例中优选的，步骤S5所述倾斜校正、字轮区域精确定位、字轮区域字符分割的具体过程，通过Hough变换将直角坐标空间中的点映射到参数空间中，检测出预处理后的图像的字轮区域上下边框直线，然后计算出该直线与水平轴的夹角作为倾斜角，最后根据倾斜角对所述预处理后的图像进行旋转变换实现倾斜校正。
特别说明，本公司目前在摄像直读远传水表的数据传输上，采用了WIFI模块组网模式与NB-IOT模式结合，性能优越。
每个系统中A模块有一个，带有IOT模组、WIFI通讯模组，B模块有多个(最多可以超过1000个)，带有控制抄表与WIFI通讯模组。
工作过程：A模块、B模块之间通过WIFI信号连接，而A模块与基站通过IOT信号连接。
这样，抄表时，只有一个IOT在工作，其余模块都是WIFI信号，避免了多个IOT同时启动，众多信道堵塞的问题，同时一个IOT工作，可以加大发射功率，避免干扰其他IOT，解决了弱信号问题。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (4)
1.一种摄像直读式NB-TOT远传水表，包括表体1、外壳2、表盘3、摄像与控制模块4、NB-IOT远传模块5和电池6，操作步骤如下：
S1、在需要拍的时候通过电池提供电流，对机械式水表根据机械式万位机械计时器上表盘记录的数字进行拍摄图像记录；
S2、由于该装置通过拍摄机械式水表表盘上对应每个字轮的数字取得读数，因此获取数值的速度快，且比较准确；
S3、摄像头按预设周期采集水表表盘图像数据，将表盘图像数据实时拍摄、采集、整理、分解、压缩；
S4、根据所述摄像头的帧中断数据将采集到的所述表盘图像数据至数据存储器中；
S5、对所述表盘图像数据依次进行图像预处理、倾斜矫正、字轮区域精确定位、字轮区域字符分割；
S6、采用基于BP神经网络的数字识别算法识别所述分割后的字轮区域字符，得到表盘读数；S5、利用NB-IoT技术将所述表盘读数发送到透传云服务器上。
2.根据权利要求1所述一种摄像直读式NB-TOT远传水表，其特征在于：步骤S5所述倾斜校正、字轮区域精确定位、字轮区域字符分割的具体过程，通过Hough变换将直角坐标空间中的点映射到参数空间中，检测出预处理后的图像的字轮区域上下边框直线，然后计算出该直线与水平轴的夹角作为倾斜角，最后根据倾斜角对所述预处理后的图像进行旋转变换实现倾斜校正。
3.根据权利要求1所述一种摄像直读式NB-TOT远传水表，其特征在于：将倾斜矫正后的图像再次进行灰度化、Otsu二值化操作，将图片的背景信息去除，根据图像白色像素点的分布设定初始矩形区域，改变窗口区域，统计改变前后区域内白色像素点个数的差值，根据所述差值及预设阈值来判断字轮区域的边界，得到字轮区域精确定位，按照宽度等比例切分的方案对字轮区域的字符分割。
4.根据权利要求1所述的一种摄像直读式NB-TOT远传水表，其特征在于：摄像直读远传水表还包括与水表本体上端连接的水表外壳，摄像直读远传水表还包括电源模块，电源模块包括与控制电路连接的用以为MCU控制电路供电的电池以及与NB-IOT天线连接的用以为NB-IOT无线传输模块全部安装在机械水表上方的摄像远传壳体内。
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| CN (1) | CN113390482A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117315670A (zh) * | 2023-09-26 | 2023-12-29 | 天津市金超利达科技有限公司 | 一种基于计算机视觉的水表读数区域检测方法 |
-
2021
- 2021-06-09 CN CN202110644812.XA patent/CN113390482A/zh not_active Withdrawn
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|---|---|---|---|---|
| CN117315670A (zh) * | 2023-09-26 | 2023-12-29 | 天津市金超利达科技有限公司 | 一种基于计算机视觉的水表读数区域检测方法 |
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