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无线表计读数识别装置有效专利 实用

技术领域

[0001] 本实用新型涉及无线表计读数识别技术领域,是一种无线表计读数识别装置。

相关背景技术

[0002] 目前变电站、升压站、换流站等能源行业对运行设备的表计运行状态的巡检方式,都是巡检人员开车四处抄表,效率低而成本高,且部分高位区域的密度计巡检人员不方便查看,甚至危及人身安全。
[0003] 同时变电站巡检机器人在运行中还有不足与缺陷,以及没有配备巡检机器人的变电站怎样进行户外高压设备的表计信息智能识别,所以需要开展在线巡检信息系统的研究。开发出智能表计识别装置,以及配套的无线通讯基站和后台信息识别软件。
[0004] 因为强磁强电的工作环境要求,为保证仪表的准确和稳定,变电站均采用机械表而非电子表。机械表只能传递简单的开关量信息而无法传递具体的仪表数字给监控平台。老旧变电站中的指针式仪表一般都没有通讯接口,高压设备的重要运行参数难以进行实时监控、记录和分析。
[0005] 例如“避雷器泄漏电流表”,该表的状态信息并没有传到监控平台,雷击次数有显示但也并未传递到监控平台,只能靠日常的人工巡检来记录和反馈。例如“六氟化硫气压表”,该表只能输出“正常”、“告警”和“闭锁”三种状态给监控平台。当出现“告警”、“闭锁”状态时,派工单给工作人员到变电站现场查看仪表指针并报送监控平台,监控平台确定不是误报后,另外再派工单领料后到现场更换,周期长。
[0006] 在变电站运维实践中,获得仪表的实时数值,可有效判断“误报”、“漏报”,防患于未然,降低人为因素的影响。

具体实施方式

[0019] 本实用新型不受下述实施例的限制,可根据本实用新型的技术方案与实际情况来确定具体的实施方式。
[0020] 在本实用新型中,为了便于描述,各部件的相对位置关系的描述均是根据说明书附图1的布图方式来进行描述的,如:前、后、上、下、左、右等的位置关系是依据说明书附图1的布图方向来确定的。
[0021] 下面结合实施例及附图对本实用新型作进一步描述:
[0022] 如附图1、2所示,该无线表计读数识别装置包括仪表1,还包括外壳2、摄像头3、透明护罩及控制盒4,外壳2呈圆筒状,外壳2下端套装在仪表1上端,外壳2上侧安装有透明护罩,透明护罩上部内侧设有摄像头3,外壳2右部外侧设有控制盒4,控制盒4内间隔设有供电装置5和信号处理模块6,控制盒4外侧设有天线7,信号处理模块6分别与摄像头3、供电装置5及天线7电连接。
[0023] 根据需求,仪表1为现有公知产品,如避雷器泄漏电流表、六氟化硫气压表等仪表,故不在本实用新型保护范围内;摄像头3为现有公知技术,可采用OV5640  是  OV(OmniVision)公司生产的一颗 1/4 寸的 CMOS QSXGA(2592*1944)图像传感器,提供了一个完整的500W 像素摄像头3解决方案,并且集成了自动对焦(AF)功能,具有非常高的性价比。信号处理模块6为现有公知技术,可采用STM32H743微处理器,外扩128Mb的SDRAM和256Mb的QSPI FLASH,SDRAM当作内存使用,FLASH用于存放图片等数据,STM32H743处理器集成工作频率高达480 MHz的Arm® Cortex®‑M7内核,带8 14bit最大80MHz摄像头3接口,在~
低功耗待机模式下的典型功耗电流小于4uA,能满足对射频采集低功耗需求。
[0024] 在使用过程中,信号处理模块6与天线7,负责定时控制摄像头3拍摄图像,将图像进行畸变校正并通过AI图像识别技术识别摄像头3拍摄的图像,转化为数据,并及时上传至管理平台。
[0025] 可根据实际需要,对上述无线表计读数识别装置作进一步优化或/和改进:
[0026] 如附图1、2所示,透明护罩包括护罩壳体8、窗口9、环形压盖10及安装座11,护罩壳体8内侧设有内环台12,内环台12下侧设有开口向下的环槽13,环槽13右部内侧设有安装座11,摄像头3安装在安装座11内,对应摄像头3位置的内环台12内侧开设有与环槽13连通的开口14,环槽13内设有照明元件15,内环台12上侧设有呈圆形的窗口9,窗口9上侧固定有环形压盖10。
[0027] 根据需求,窗口9可为透明玻璃。在使用过程中,窗口9可以阻挡空气中的灰尘、水汽等杂质进入护罩壳体8内污染摄像头3及仪表1盘,起到保护摄像头3及仪表1的作用,也可以使巡检人员正常观察仪表1指针读数不受遮挡。
[0028] 如附图2所示,安装座11包括底座16及盖板18,底座16上侧固定在环槽13内,底座16下侧面设有凸台17,凸台17下侧面呈左高右低状,凸台17下侧面中部设有安装槽,摄像头
3安装在安装槽内,凸台17下侧固定有盖板18,对应摄像头3位置的盖板18设有通孔19。
[0029] 在使用过程中,由于凸台17下侧面呈左高右低状的斜面,且安装槽同斜面一样倾斜设置,如此便于摄像头3呈倾斜设置,可以完整清晰的拍摄整个仪表1盘,其中盖板18用于限位摄像头3向下掉落的同时,防止镜头与仪表1接触或被其他物体接触损坏镜头,盖板18上的通孔19为摄像头3提供完整的拍摄视线,使拍摄视线无遮挡。摄像头3设置在环槽13内,即可保证对仪表1的拍摄同时,也不妨碍本装置故障时,人工抄表。
[0030] 如附图1、2所示,还包括太阳能板20,对应透明护罩下方位置的外壳2外侧设有太阳能板20,供电装置5为蓄电池组,太阳能板20与蓄电池组电连接。
[0031] 根据需求,蓄电池组可为一个或多个蓄电池,可采用电池容量为2.8Ah的锂电池17505,为本装置供电。在使用过程中,当环境光照充足时,由太阳能电池板为摄像头3及信号处理模块6供电,并对电池充电,在光照不足时,由电池为摄像头3及信号处理模块6供电。
[0032] 如附图1、2所示,太阳能板20为柔性太阳能板。
[0033] 在使用过程中,柔性太阳能板20沿传感器外表面布置。
[0034] 如附图1、2所示,照明元件15为灯带。
[0035] 根据需求,灯带为现有公知技术,可采用光纤灯带或LED灯带等。在使用过程中,可以照明仪表1,便于摄像头3拍摄到清晰的数据。
[0036] 以上技术特征构成了本实用新型的最佳实施例,其具有较强的适应性和最佳实施效果,可根据实际需要增减非必要的技术特征,来满足不同情况的需求。
[0037] 本实用新型最佳实施例的使用过程:本装置中的信号处理模块6与天线7,负责定时控制摄像头3拍摄图像,将图像进行畸变校正并通过AI图像识别技术识别摄像头3拍摄的图像,转化为数据,并及时上传至管理平台,管理平台为巡检维护人员可通过计算机或移动设备登录的管理平台,可在平台自定义无线表计读数识别装置的拍摄间隔;当表计出现异常数据时,管理平台将主动发送报警信息至巡检维护人员,以及时排查故障设备,减少事故发生;通过表计巡检管理平台可随时查看无线表计读数识别装置所上传的表计数据,并自动生成报表,供巡检维护人员随时查看和导出。
[0038] 所述AI图片智能识别功能基于大数据、深度学习技术、图像算法及图像畸变拟合算法,对仪表1表盘图像进行感兴趣区域的分割、增强、二值化处理及识别仪表1数值,对于指针型工业仪表1主要通过判断图像中指针的角度来得到仪表1读数。应用行业领先的OCR技术,定位图像中机械表识读区域,将图像中所包含的文字识别为可编辑的文本信息,识别表计读数,识别精度高。
[0039] 本装置可采用LoRa无线通信技术进行数据传输,LoRa以其独有的专利技术提供了最大168dB的链路预算,一般来说,在城市中无线距离范围是1-2公里,在郊区无线距离最高可达20km。无线电计量仪表1使用频段为470-510MHz。由于LoRa是工作在免授权频段的,无需申请即可进行网络建设,网络架构简单,运营成本也低。

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