CN209086964U - 一种基于图像识别的机械仪表读数装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于图像识别的机械仪表读数装置，包括供电单元、远程监控终端、无线传输模块、图像采集单元和多个机械仪表，在机械仪表的表盘正前方可调节地安装有图像采集单元，该图像采集单元的数据输出端通过无线传输模块与所示远程监控终端无线连接，所述供电单元设置在机械仪表周围，供电单元的电源输出端分别与所述图像采集单元进行电气连接。本实用新型的读数装置可以适应在各种恶劣天气或者环境下难以经常由人员来抄录数据的情况下，可实时或分时地对机械进行读数和监测，而且读数方便和精确，安装容易、电缆布线简单且数据传输难度小。

Description

一种基于图像识别的机械仪表读数装置

技术领域

本实用新型仪表读数及识别技术领域，尤其涉及一种基于图像识别的机械仪表读数装置。

背景技术

随着科学技术的不断发展、越来越多的传统机械仪表改成了电子式仪表，电子式仪表利于数据存储、数据发送、数据分析，具有诸多优点。然而仍有大量的传统机械仪表仍无法转换为电子式仪表，或者是电子式仪表的精度或可靠性不及传统机械仪表，而无法普及。

对于这种情况，仍需要大量的人力对机械仪表进行读取，抄录、输入电脑、等操作。这方式费时费力，且在在恶劣天气或者环境下难以经常由人员来抄录数据，而且，从投资成本上而言，机械读表设备的成本高，安装不方便，电缆布线及数据传输难度大，信号的传输受损或干扰的隐患越大。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种基于图像识别的机械仪表读数装置，本实用新型的读数装置可以适应在各种恶劣天气或者环境下难以经常由人员来抄录数据的情况下，可实时或分时地对机械进行读数和监测，而且读数方便和精确，安装容易、电缆布线简单且数据传输难度小。为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术效果：

根据本发实用新型的一个方面，提供了一种基于图像识别的机械仪表读数装置，包括供电单元、远程监控终端、无线传输模块、图像采集单元和多个机械仪表，在机械仪表的表盘正前方可调节地安装有图像采集单元，该图像采集单元的数据输出端通过无线传输模块与所示远程监控终端无线连接，所述供电单元设置在机械仪表周围，供电单元的电源输出端分别与所述图像采集单元进行电气连接。

优选的，在机械仪表的表盘正前方可调节安装有一个图像采集单元，所述图像采集单元通过一个可滑动调节装置安装在所述机械仪表的表盘正前方。

优选的，所述可滑动调节装置包括滑动导轨、直线轴承和支撑座，所述滑动导轨与所述机械仪表呈平行状态安装，所述直线轴承套接在所述滑动导轨上，在所述直线轴承上固定所述支撑座，所述图像采集单元通过支撑座固定在所述直线轴承上。

优选的，在每一个机械仪表的表盘正前方可调节地安装一个图像采集单元，所述图像采集单元通过一个可转动调节装置安装在所述机械仪表的表盘正前方。

优选的，所述可转动调节装置包括支撑轴、固定座、旋转电机、旋转座、防护罩、滑动轴承和伸缩气缸，所述支撑轴安装在所述机械仪的表盘前方且呈相互平行状态，所述旋转电机通过固定座固定在所述支撑轴上，所述旋转电机的输出轴与所述旋转座传动连接，所述图像采集单元倾斜地安装在所述旋转座内，所述滑动轴承可滑动套接在所述支撑轴上，在所述图像采集单元的采集端设置有防护罩，该防护罩的外壁通过所述伸缩气缸与滑动轴承205 固定连接。

优选的，所述图像采集单元倾斜地安装在旋转座内的倾斜度为10°～20°。

优选的，所述图像采集单元包括摄像头、中央控制器、图像信号编码器、存储器、红外线补光灯和驱动控制单元，该摄像头的采集输出端通过图像信号编码器与所述中央控制器连接，所述中央控制器分别与所述存储器、红外线补光灯、驱动控制单元和无线传输模块进行连接，所述供电单元的电源输出端分别与所述摄像头的电源端、中央控制器、图像信号编码器、存储器、红外线补光灯和驱动控制单元电气连接。

优选的，所述无线传输模块为无线网桥、GPRS无线通信模块、wireless MBUS通信模块或Zigbee通信模块。

综上所述，由于本实用新型采用了上述技术方案，本实用新型具有以下技术效果：

(1)、本实用新型通过摄像头及其他采集控制组件获取仪表的原始图像数据，并对图像数据进行处理获取仪表读数通过无线网桥传输给远程监控终端，这样使得仪表的读数处理速度快、读数及时，远程监控终端仅用来接收处理过的数据，并进行显示和存储，便于工作人员进行记录、分析和读表数据的二次传输和转发，从而减少了程监控终端的处理任务量，避免了数据失真造成无法读数。

(2)、本实用新型通过在机械仪表前架设摄像头对机械仪表进行拍照，并获取图像、照片或视频，将照片通过网桥传输到远程监控终端，远程监控终端对机械仪表的数据进行提取后用于记录、分析、传输，通过该种方式，可将机械仪表信息电子化，减少了人工读表、抄录数据的工作；本实用新型的读数装置可以适应在各种恶劣天气或者环境下难以经常由人员来抄录数据的情况下，可实时或分时地对机械进行读数和监测，而且读数方便和精确，安装容易、电缆布线简单且数据传输难度小。

附图说明

图1是本实用新型的一种基于图像识别的机械仪表读数装置的系统原理图；

图2是本实用新型的图像采集单元第一实施例的安装结构示意图；

图3是本实用新型的图像采集单元的原理图；

图4是本实用新型的图像采集单元第二实施例的安装结构示意图；

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下参照附图并举出优选实施例，对本实用新型进一步详细说明。然而，需要说明的是，说明书中列出的许多细节仅仅是为了使读者对本实用新型的一个或多个方面有一个透彻的理解，即便没有这些特定的细节也可以实现本实用新型的这些方面。

如图1所示，根据本发实用新型的一个方面，提供了一种基于图像识别的机械仪表读数装置，包括供电单元、远程监控终端、无线传输模块、图像采集单元和多个机械仪表，在机械仪表的表盘正前方可调节地安装有图像采集单元，该图像采集单元的数据输出端通过无线传输模块与所示远程监控终端无线连接，所述供电单元设置在机械仪表周围，供电单元的电源输出端分别与所述图像采集单元进行电气连接。

在本实用新型中，结合图1、图2和图3所示，在机械仪表的表盘正前方可调节安装有一个图像采集单元，所述图像采集单元通过一个可滑动调节装置安装在所述机械仪表的表盘正前方，所述可滑动调节装置包括滑动导轨 100、直线轴承101和支撑座102，所述滑动导轨100与所述机械仪表呈平行状态安装，所述直线轴承101套接在所述滑动导轨100上，在所述直线轴承 101上固定所述支撑座102，所述图像采集单元通过支撑座102固定在所述直线轴承101上，在本实用新型中，所述图像采集单元包括摄像头、中央控制器、图像信号编码器、存储器、红外线补光灯和驱动控制单元，该摄像头的采集输出端通过图像信号编码器与所述中央控制器连接，所述中央控制器分别与所述存储器、红外线补光灯、驱动控制单元和无线传输模块进行连接，所述供电单元的电源输出端分别与所述摄像头的电源端、中央控制器、图像信号编码器、存储器、红外线补光灯和驱动控制单元电气连接，所述无线传输模块为无线网桥、GPRS无线通信模块、wireless MBUS通信模块或Zigbee 通信模块，在本实用新型中，所述中央控制器采用STM32系单片机控制器，驱动控制单元采用H桥驱动控制电路，所述供电单元由光伏板、光伏控制器和离电池组成，光伏板通过光伏控制器进行光电转换后给所述锂电池充电，通过蓄电池放电给整个图像采集单元进行供电；在远程监控终端与图像采集单元之间通过无线网桥进行图像、照片或视频数据传输，图像、照片或视频数据通过无线网桥将传输到远程监控终端(PC电脑或手机终端)，PC电脑或手机终端会对图像、照片或视频进行图像识别，将机械仪表的数值提取出来并存储，有利于对数据进行分析利用。因此，在一些环境中会安装有多个机械仪表，并需要对每个仪表进行分时采集和监测，此时，中央控制器通过驱动控制单元驱动使直线轴承101并在滑动导轨100往返滑动，从而使支撑座102 带动摄像头沿着滑动导轨往返滑动，对设置在滑动导轨前方的多个机械仪表的表盘进行扫描读数，其中，红外线补光灯设置在摄像头的壳体外壁顶端并朝向机械仪表的表盘的一方，使摄像头拍摄的仪表读数清晰，红外补光灯分别与供电单元及中央控制器连接，使得红外补光灯在中央控制器的控制下发亮和熄灭，从而便于摄像头清晰地拍摄到仪表读数，摄像头将采集到的图像、照片或视频经过图像信号编码器进行数字化预处理后存储在存储器内，并通过无线网桥传输至PC电脑或手机终端。

作为本申请的另一实施例，如图1、图3和图4所示，在一些环境中会安装有多个机械仪表，并需要对每个仪表进行实时采集和监测时，在每一个机械仪表的表盘正前方可调节地安装一个图像采集单元，所述图像采集单元通过一个可转动调节装置安装在所述机械仪表的表盘正前方，所述可转动调节装置包括支撑轴200、固定座201、旋转电机202、旋转座203、防护罩204、滑动轴承205和伸缩气缸206，所述支撑轴200安装在所述机械仪的表盘前方且呈相互平行状态，所述旋转电机202通过固定座固定201在所述支撑轴200 上，所述旋转电机202的输出轴与所述旋转座203传动连接，所述图像采集单元倾斜地安装在所述旋转座202内，倾斜度为10°～20°，其中摄像头呈倾斜地安装在旋转座203内并在旋转电机202驱动下旋转，所述滑动轴承205 可滑动套接在所述支撑轴200上，在所述图像采集单元的采集端设置有防护罩204，该防护罩204的外壁通过所述伸缩气缸206与滑动轴承205固定连接，在本实用新型中，摄像头的拍摄镜头使用防护罩204盖合，当需要拍摄时，中央控制器通过驱动控制单元控制一个气缸(未图示)来使滑动轴承在支撑轴 200上滑动，从而使防护罩打开，打开完成之后并通过伸缩气缸206的动作，使防护罩204离开摄像头的拍摄镜头，以免阻挡拍摄视线，从而有效解决了摄像头的拍摄镜头收到灰尘或油污的侵蚀，与此同时，所述中央控制器通过驱动控制单元驱动旋转电机101转动，然后驱动旋转座203带动摄像头转动扫描机械仪表的表盘进行读数，红外补光灯也随摄像头倾斜相同角度安装在其外壁顶端，红外补光灯分别与供电单元及中央控制器连接，使得红外补光灯在中央控制器的控制下发亮和熄灭，从而便于摄像头清晰地拍摄到仪表读数，摄像头将采集到的图像、照片或视频经过图像信号编码器进行数字化预处理后存储在存储器内，并通过无线网桥传输至PC电脑或手机终端。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (8)

1.一种基于图像识别的机械仪表读数装置，其特征在于：包括供电单元、远程监控终端、无线传输模块、图像采集单元和多个机械仪表，在机械仪表的表盘正前方可调节地安装有图像采集单元，该图像采集单元的数据输出端通过无线传输模块与所示远程监控终端无线连接，所述供电单元设置在机械仪表周围，供电单元的电源输出端分别与所述图像采集单元进行电气连接。

2.根据权利要求1所述的一种基于图像识别的机械仪表读数装置，其特征在于：在机械仪表的表盘正前方可调节安装有一个图像采集单元，所述图像采集单元通过一个可滑动调节装置安装在所述机械仪表的表盘正前方。

3.根据权利要求2所述的一种基于图像识别的机械仪表读数装置，其特征在于：所述可滑动调节装置包括滑动导轨、直线轴承和支撑座，所述滑动导轨与所述机械仪表呈平行状态安装，所述直线轴承套接在所述滑动导轨上，在所述直线轴承上固定所述支撑座，所述图像采集单元通过支撑座固定在所述直线轴承上。

4.根据权利要求1所述的一种基于图像识别的机械仪表读数装置，其特征在于：在每一个机械仪表的表盘正前方可调节地安装一个图像采集单元，所述图像采集单元通过一个可转动调节装置安装在所述机械仪表的表盘正前方。

5.根据权利要求4所述的一种基于图像识别的机械仪表读数装置，其特征在于：所述可转动调节装置包括支撑轴、固定座、旋转电机、旋转座、防护罩、滑动轴承和伸缩气缸，所述支撑轴安装在所述机械仪的表盘前方且呈相互平行状态，所述旋转电机通过固定座固定在所述支撑轴上，所述旋转电机的输出轴与所述旋转座传动连接，所述图像采集单元倾斜地安装在所述旋转座内，所述滑动轴承可滑动套接在所述支撑轴上，在所述图像采集单元的采集端设置有防护罩，该防护罩的外壁通过所述伸缩气缸与滑动轴承205固定连接。

6.根据权利要求5所述的一种基于图像识别的机械仪表读数装置，其特征在于：所述图像采集单元倾斜地安装在旋转座内的倾斜度为10°～20°。

7.根据权利要求1-6任一权利要求所述的一种基于图像识别的机械仪表读数装置，其特征在于：所述图像采集单元包括摄像头、中央控制器、图像信号编码器、存储器、红外线补光灯和驱动控制单元，该摄像头的采集输出端通过图像信号编码器与所述中央控制器连接，所述中央控制器分别与所述存储器、红外线补光灯、驱动控制单元和无线传输模块进行连接，所述供电单元的电源输出端分别与所述摄像头的电源端、中央控制器、图像信号编码器、存储器、红外线补光灯和驱动控制单元电气连接。

8.根据权利要求7所述的一种基于图像识别的机械仪表读数装置，其特征在于：所述无线传输模块为无线网桥、GPRS无线通信模块、wireless MBUS通信模块或Zigbee通信模块。