[發(fā)明專(zhuān)利]一種面向小區(qū)的高效率遠(yuǎn)程抄表方法及系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201510524234.0
• 申請(qǐng)日: 2015-08-25
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN105118262A
• 公開(kāi)（公告）日: 2015-12-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鄧堅(jiān);王靜;石英;全書(shū)海;謝長(zhǎng)君;黃亮;陳啟宏;張立炎;楊振
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 武漢理工大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): G08C17/02
• 分類(lèi)號(hào): G08C17/02;G08C19/00
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專(zhuān)利代理有限公司 42102
• 代理人: 王丹

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種面向小區(qū)的高效率遠(yuǎn)程抄表方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)

目前，我國(guó)城市居民的用表基本上都是由抄表工人定期查抄，這種人工抄表方式不僅耗費(fèi)大量的人力、物力、時(shí)間、準(zhǔn)確度低、可靠性差，而且，如果白天抄表可能存在與用戶(hù)時(shí)間沖突，而晚上入戶(hù)抄表可能給住戶(hù)帶來(lái)安全隱患等情況。另外，傳統(tǒng)的人工抄表方式也不能滿(mǎn)足居民對(duì)用水服務(wù)質(zhì)量的要求。隨著我國(guó)城市化的發(fā)展，當(dāng)前國(guó)內(nèi)普遍采用的這種人工抄表方式已經(jīng)越來(lái)越難以適應(yīng)智能化系統(tǒng)的發(fā)展和人們生活節(jié)奏的提高。因此，迫切需要開(kāi)發(fā)遠(yuǎn)程的自動(dòng)抄表系統(tǒng)。

系統(tǒng)中抄表集中器與PC服務(wù)器之間的遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)通信方式主要有公用電話(huà)網(wǎng)及電力載波通訊等。其中，公用電話(huà)網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸速率低，而且僅限于電話(huà)網(wǎng)的鋪設(shè)場(chǎng)所，所以不易推廣；電力載波通訊方式在噪聲的干擾下影響數(shù)據(jù)傳輸?shù)馁|(zhì)量。本發(fā)明系統(tǒng)采用GSM無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)完成抄表集中器與PC服務(wù)器之間的遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)通信，提高了抄表效率。抄表集中器與采集器之間的通訊方式主要有M-BUS及無(wú)線(xiàn)傳輸?shù)取Ｆ渲校瑹o(wú)線(xiàn)抄表方式易受外界干擾、系統(tǒng)運(yùn)行費(fèi)用高，而M-BUS總線(xiàn)通信可以使用低價(jià)格的電纜且能夠遠(yuǎn)距離傳輸信號(hào)，所以本發(fā)明系統(tǒng)采用M-BUS完成抄表集中器與采集器之間的通信。

大多數(shù)的遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)都是基于8位和16位的處理器，系統(tǒng)性能低，本發(fā)明系統(tǒng)使用基于32位的ARM核的處理器，具有高性能、穩(wěn)定的優(yōu)勢(shì)。現(xiàn)有的遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)大多需要換裝電子的計(jì)量?jī)x表，然后由它來(lái)發(fā)送計(jì)量數(shù)據(jù)，改造成本大；本發(fā)明不用改造傳統(tǒng)的儀表，只需加裝采集裝置就能識(shí)別和發(fā)送數(shù)據(jù)，簡(jiǎn)單方便，成本低。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)需要更換傳統(tǒng)計(jì)量?jī)x表，并且無(wú)線(xiàn)傳輸方式效率低下的缺陷，提供一種數(shù)據(jù)傳輸效率高的面向小區(qū)的高效率遠(yuǎn)程抄表方法及系統(tǒng)。

本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是：

本發(fā)明提供一種面向小區(qū)的高效率遠(yuǎn)程抄表方法，包括以下步驟：

S1、服務(wù)器通過(guò)GSM網(wǎng)絡(luò)向抄表集中器發(fā)送數(shù)據(jù)采集指令；抄表集中器通過(guò)M-BUS總線(xiàn)將采集指令發(fā)送至設(shè)置在計(jì)量?jī)x表上的采集器，采集器獲取計(jì)量?jī)x表的圖像；

S2、采集器對(duì)采集到的圖像使用基于灰度圖像的模板匹配方法進(jìn)行識(shí)別，具體步驟為：

S21、對(duì)計(jì)量?jī)x表的圖像進(jìn)行預(yù)處理，并對(duì)預(yù)處理后的圖像進(jìn)行字符定位；

S22、將定位后的待識(shí)別字符圖像的左上角與模板圖像的左上角對(duì)齊，模板為黑且圖像也為黑的像素點(diǎn)為符合點(diǎn)，統(tǒng)計(jì)符合點(diǎn)的個(gè)數(shù)；模板為白且圖像為黑或模板為黑且圖像為白的點(diǎn)為不符合點(diǎn)，統(tǒng)計(jì)不符合點(diǎn)的個(gè)數(shù)；符合點(diǎn)與不符合點(diǎn)數(shù)量的差記作差異程度；

S23、對(duì)所有點(diǎn)進(jìn)行循環(huán)統(tǒng)計(jì)，得到最小差異度，記作該模板對(duì)該圖像的差異度；重復(fù)下一個(gè)模板，直到所有模板都統(tǒng)計(jì)完畢，統(tǒng)計(jì)差異度最小的模板為識(shí)別結(jié)果，即識(shí)別的字符；

S3、將識(shí)別出的計(jì)量?jī)x表數(shù)據(jù)通過(guò)M-BUS總線(xiàn)發(fā)送給抄表集中器，并由抄表集中器匯總后，通過(guò)GSM網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到服務(wù)器端。

步驟S2中的圖像預(yù)處理方法具體包括：圖像分割、圖像二值化、圖像均值濾波和圖像線(xiàn)性拉伸。

步驟S2中的字符定位方法具體包括：邊緣檢測(cè)、數(shù)字形態(tài)學(xué)處理、投影法和快速傅里葉變換方法。

本發(fā)明還提供一種面向小區(qū)的高效率遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)，其特征在于，包括設(shè)置在計(jì)量?jī)x表上的采集器、M-BUS總線(xiàn)、抄表集中器和服務(wù)器，所述采集器通過(guò)所述M-BUS總線(xiàn)與所述抄表集中器相連；

所述采集器接收到所述抄表集中器發(fā)送的數(shù)據(jù)采集指令后，對(duì)計(jì)量?jī)x表進(jìn)行圖像采集，并對(duì)圖像進(jìn)行識(shí)別處理，得到儀表的計(jì)量數(shù)據(jù)；

所述M-BUS總線(xiàn)將所述抄表集中器的數(shù)據(jù)采集指令傳輸給所述采集器，并將所述采集器處理得到的計(jì)量數(shù)據(jù)傳輸給所述抄表集中器；

所述抄表集中器用于對(duì)計(jì)量數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總集中，并通過(guò)GSM網(wǎng)絡(luò)將匯總后的計(jì)量數(shù)據(jù)發(fā)送給所示服務(wù)器；

所述服務(wù)器用于通過(guò)GSM網(wǎng)絡(luò)向所述抄表集中器發(fā)送數(shù)據(jù)采集指令，并對(duì)接收到的計(jì)量數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和存儲(chǔ)，配合所述服務(wù)器端的人機(jī)界面。

所述采集器還包括用于存儲(chǔ)圖像和數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)器。

所述服務(wù)器包括傳輸部分和管理部分，其中所述管理部分包括輸入用戶(hù)資訊模塊、輸入查詢(xún)資訊模塊、查詢(xún)結(jié)果顯示模塊、資料分析模塊和用戶(hù)資料管理模塊。

所述采集器采用ARM處理器對(duì)計(jì)量?jī)x表的數(shù)據(jù)圖像進(jìn)行采集和處理。