CN204305227U - 机械计量表的电子读取装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种电子机械计量表的电子读取装置，包括光线发射器、光学透镜、光学传感器、专用图像分析器以及通信模块；光线发射器位于仪表盘表面上方，其发出的光线投射于仪表盘表面；光学透镜设于光线发射器和仪表盘表面之间，用于收集进入获取角中预定的获取范围中的光线，并在预定焦平面上形成对应的图像；光学传感器设于焦平面处，用于将光学透镜所形成的图像转换为电子图像信息；专用图像分析器连接光学传感器，用于获取并分析处理电子图像信息；通信模块将处理后的数字信息上传至本地数据收集终端或远程信息服务器。通过加装读取装置使原本机械式仪表变成数字化仪表，实现数据实时记录、数据传输，同时节约了仪表或管路的改造成本。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种计量表的示数读取装置，特别是一种机械计量表的电子读取装置，主要应用于指针式或字轮式水表、电表的示值或转速的读取。
背景技术
当前在居民或工矿企业中使用的绝大多数计量表，如水表和电表等，都是机械式计量表。相关的供电供水部门使用人工抄表，浪费大量的人力；且在某些场合下，比如无人值守的泵站、狭小的抄表空间、不定期的抄表时间等，人们难以轻松、便捷的读取到这些计量表的读数。因此，如何将计量表的信息转化为电子信息成为亟待解决的问题。
目前人们对计量表电子化的方案大多是将流速直接转换成为电压、电流信号，或通过光电码盘将流量提取出来，并进一步转化成为电子信号。也有一些方案采用摄像头的方式对机械表盘进行直接读取，并将图像发送给用户。如专利CN1025447245A的申请文件，公开了一种机械式电表的数字读取设备及信息读取系统，其数字读取设备包括图像获取模块、主动光源模块和数据传输模块；通过图像获取模块自动拍摄生成数码相片，并传输至服务器计算机进行处理，转换成具体数字来达到读取目的。
然而上述方案都需要更换原有的机械计量表，或在原有的机械计量表上进行较大幅度的改造，这使得计量表数字化改造的成本居高不下。同时，目前使用摄像头的电子计量表无法实时获取或上传流速信息，这使得用户难以做到对能源消耗速度的实时监控。
实用新型内容
为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种电子机械计量表的电子读取装置，通过加装该读取装置使原本的普通机械式仪表变成数字化仪表，实现数据实时记录、数据传输，同时节约了仪表或管路的改造成本。
本实用新型具体技术方案如下：
一种机械计量表的电子读取装置，装置设于仪表盘表面上方，装置包括光线发射器、光学透镜、光学传感器、专用图像分析器以及通信模块；
光线发射器位于仪表盘表面上方，其发出的光线投射于仪表盘表面；光学透镜设于光线发射器和仪表盘表面之间，用于收集进入获取角中预定的获取范围中的光线，并在预定焦平面上形成对应的图像；光学传感器设于焦平面处，用于将光学透镜所形成的图像转换为电子图像信息；专用图像分析器连接所述光学传感器，用于获取并分析处理电子图像信息；通信模块将处理后的数字信息上传至本地数据收集终端或远程信息服务器。
进一步地，本实用新型的装置包括光学棱镜，使光线发射器的光源分光或折射，更大范围且更准确的照射至仪表盘表面；具体为光学棱镜设于光线发射器的光源光线的进入侧，将并将光源分散后投射至仪表盘表面。
进一步地精准化本实用新型装置的具体光学折射范围，使其能更好的运用：光学透镜为圆形透镜或凸透镜，光学棱镜为凸棱镜且凸面朝向光线发射器。
优选的，光线发射器为发光二极管。
为更好地本地保存相关信息，装置包括连接于专用图像分析器的存储器，存储器为非易失性存储器、SD存储卡或USB存储器。
进一步地，通信模块包括有线通信模块和/或无线通信模块，以便实现远程抄表和监控；有线通信模块为有线以太网，无线通信模块为无线以太网、zigbee或蓝牙方式。
具体的，仪表盘表面包括表盘的指针表、数字示值表或流速旋转轮等。
本实用新型另一方面还提供了一种机械计量表的电子读取方法，该方法包括如下步骤：
步骤a.采用光线发射器照射至仪表盘表面；
步骤b.将仪表盘表面的光线通过光学透镜传导至光学传感器内成像；
步骤c.专用图像分析器对所获取的图像进行分析处理，然后得出相关图像信息转化成数字信息；
步骤d.将处理后的数字信息保存至电子读取装置的存储器内，并通过有线/无线通信模块上传至本地数据收集终端或远程信息服务器。
进一步地，步骤a中的光线发射器的光线透过光学棱镜照射至仪表盘表面。
更进一步地，步骤c中的图像信息包括仪表盘的指针、数字示值或流速旋转轮，所述专用图像分析器件对所获取的图像进行分析处理，然后得出指针、数字表盘示值的信息或生成当前的流速信息。
本实用新型的电子读取装置和方法具有以下优点：
1.与现有的机械计量仪表相比，通过增加这种装置可以将普通机械式仪表变成数字化仪表，从而使得无人值守、数据实时记录、数据传输变为可能。
2.与现有的一些电子数字仪表相比(如电压、电流的传感方式，或光电码盘的传感方式)，这种装置可以在不更换当前机械计量仪表的情况下，仅需简单的改造就可以实现仪表的数字化转换，能相对降低仪表或管路的改造成本，且安装简单方便。
3.与现有的远程数字抄表系统相比，本装置不仅可以获取当前的计量表示值，同时也可以实时获取其流速信息，方便信息的实时收集。
附图说明
图1为实施例1的装置工作原理示意图；
图2为实施例1的装置的部件连接关系示意图。
具体实施方式
实施例1
本实施例的一种机械计量表的电子读取装置，如图1、图2所示，该装置设于仪表盘表面4上方，装置包括光线发射器1、光学透镜20、光学棱镜21、光学传感器3、专用图像分析器以及通信模块。
光线发射器1位于仪表盘表面4上方，其发出的光线投射于仪表盘表面4；光学透镜20设于光线发射器1和仪表盘表面4之间，用于收集进入获取角中预定的获取范围中的光线，并在预定焦平面上形成对应的图像；光学传感器3设于所述焦平面处，用于将所述光学透镜20所形成的图像转换为电子图像信息；专用图像分析器连接光学传感器3，用于获取电子图像信息并分析处理成数字信息；所述通信模块将处理后的数字信息上传至本地数据收集终端或远程信息服务器。
光学棱镜21设于光线发射器1的光源光线的进入侧，并将光源分散后投射至仪表盘表面4。
本实用新型的光学透镜20和光学棱镜21根据实际使用情况选取相应的形状，本实施例中优选光学透镜20为圆形透镜；光学棱镜21为凸棱镜且凸面朝向光线发射器1。
其中，本实施例的光线发射器1优选为发光二极管。
专用图像分析器由图像采集传感器(IAS)、数字信号处理器(DSP)和/或相应的通讯连接接口(如串行接口、并行接口等)共同组成，其在采集图像信息后，将图像信息分析处理转化成数字信息。此外，专用图像分析器还连接有存储器，所述存储器为非易失性存储器、SD存储卡或USB存储器的一种或几种。
通信模块包括有线通信模块和/或无线通信模块；所述有线通信模块为有线以太网形式，而无线通信模块为无线以太网、z igbee或蓝牙方式。
本实施例的电子读取装置可安装于电表或水表等仪表盘上，仪表盘表面4具体为表盘的指针表、数字示值表或流速旋转轮。
实施例2
本实施例提供了运用实施例1的机械计量表的电子读取装置的电子读取方法，该方法包括以下步骤：
步骤a.采用光线发射器1透过光学棱镜21照射至仪表盘表面4；
具体为打开光线发射器1，其光源光线恰好透过安装在其光线进入侧的光学棱镜21，照亮机械仪表盘表面4的示数区。
步骤b.将仪表盘表面4的光线通过光学透镜20传导至光学传感器3内成像；
由于选用凸透镜或圆形的光学透镜20，且光学传感器3恰好设于其焦平面处，使成像清晰。
步骤c.专用图像分析器对所获取的图像进行分析处理，然后得出相关图像信息转化成数字信息；
专用图像分析器内安装有图像数据处理软件，用以对相关图像进行处理，将图像中的读数信息转换成具体数字；其中，图像信息包括仪表盘的指针、数字示值或流速旋转轮，所述专用图像分析器件对所获取的图像进行分析处理，然后得出指针、数字表盘示值的信息或生成当前的流速信息。
步骤d.将处理后的数字信息保存至电子读取装置的存储器内，并通过有线/无线通信模块上传至本地数据收集终端或远程信息服务器；
专用图像分析器将处理后的具体数字和相关的其他数据，如对应的机械仪表盘的编号和位置等，通过本地保存存储至存储器内，或通过以太网或其他短距离无线传输模块上传至本地数据收集终端或远程信息服务器；其中本地数据收集终端包括计算机、手机、平板等移动终端。
以上所述实施例仅仅是本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本实用新型的权利要求书确定的保护范围内。
Claims (8)
1.一种机械计量表的电子读取装置，其特征在于，所述装置设于仪表盘表面(4)上方，所述装置包括光线发射器(1)、光学透镜(20)、光学传感器(3)、专用图像分析器以及通信模块；
所述光线发射器(1)位于仪表盘表面(4)上方，其发出的光线投射于仪表盘表面(4)；所述光学透镜(20)设于光线发射器(1)和仪表盘表面(4)之间，用于收集进入获取角中预定的获取范围中的光线，并在预定焦平面上形成对应的图像；所述光学传感器(3)设于所述焦平面处，用于将所述光学透镜(20)所形成的图像转换为电子图像信息；所述专用图像分析器连接所述光学传感器(3)，用于获取电子图像信息并分析处理成数字信息；所述通信模块将处理后的数字信息上传至本地数据收集终端或远程信息服务器。
2.如权利要求1所述的机械计量表的电子读取装置，其特征在于，所述装置还包括光学棱镜(21)；所述光学棱镜(21)设置于光线发射器(1)的光源光线的进入侧，并将光源投射至仪表盘表面(4)。
3.如权利要求2所述的机械计量表的电子读取装置，其特征在于，所述光学透镜(20)为圆形透镜或凸透镜。
4.如权利要求2所述的机械计量表的电子读取装置，其特征在于，所述光学棱镜(21)为凸棱镜且其凸面朝向光线发射器(1)。
5.如权利要求1所述的机械计量表的电子读取装置，其特征在于，所述光线发射器(1)为发光二极管。
6.如权利要求2所述的机械计量表的电子读取装置，其特征在于，所述装置包括连接于专用图像分析器的存储器，所述存储器为非易失性存储器、SD存储卡或USB存储器。
7.如权利要求2所述的机械计量表的电子读取装置，其特征在于，所述通信模块包括有线通信模块和/或无线通信模块；所述有线通信模块为有线以太网，所述无线通信模块为无线以太网、zigbee或蓝牙方式。
8.如权利要求2所述的机械计量表的电子读取装置，其特征在于，所述仪表盘表面(4)包括表盘的指针表、数字示值表或流速旋转轮。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CN201520015464.XU CN204305227U (zh) | 2015-01-09 | 2015-01-09 | 机械计量表的电子读取装置 |
Applications Claiming Priority (1)
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| CN201520015464.XU CN204305227U (zh) | 2015-01-09 | 2015-01-09 | 机械计量表的电子读取装置 |
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| CN204305227U true CN204305227U (zh) | 2015-04-29 |
Family
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| CN (1) | CN204305227U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2022160073A1 (zh) * | 2021-01-28 | 2022-08-04 | 汕头超声显示器技术有限公司 | 汽车驾驶座仪表盘及其显示警示图标的方法 |
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2015
- 2015-01-09 CN CN201520015464.XU patent/CN204305227U/zh not_active Expired - Fee Related
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