[发明专利]用于远程自动抄表系统的计量表读数识别装置

说明书

技术领域  本发明涉及仪表数据远程自动采集技术领域，特别是涉及用于远程自动抄表系统的计量表读数识别装置。

背景技术  随着各方面现代化进程的发展，水、电、气、热各行业的智能抄表和智能收费管理成为必然的趋势。自从20世纪80年代中后期以来，就不断有人提出各种远程抄表系统的实施方案以及具有远传功能的智能仪表。但是到目前为止，要么由于成本较高，要么由于存在较大计量误差，要么由于方案本身存在内伤，这些方案和装置一直难于得到推广普及。

在经历了脉冲远传和卡表技术之后，目前的水、电、气等计量表的数据远程自动采集技术已经发展到“直读”阶段。顾名思义，直读式远传就是对计量表的示值直接读取、存储并将数据远传。现有的直读技术主要有编码直读式或称码盘直读式和摄像直读式两类。

编码直读技术的本质是一种机械位置的识别技术，通过在计数器上开孔或附加电子元件或印刷标识，利用内建的或安装在外围的传感器进行位置检测，形成不同的编码组合来判定计数器的当前位置。具体的实现有许多种，如光电收发式、电阻逻辑式、接触开关式、光电透射式等。这类技术目前已有了大量的应用和实践，主要缺点是：需对表具本身进行各种改造，此外还存在因读数盲点、进位不准、老化或磨损等各种问题造成的计量不准或者读数与显示值不符等问题，引起纠纷时常常无法取证。这些技术中有些还有应用领域限制，例如不能用于湿式水表，而在气表中加装电子装置会造成火灾隐患。因而，发展出摄像直读技术。

摄像直读技术利用安装于计量表具码盘上或外持的小型摄像头，拍摄下表具值的画面，再通过图像识别技术来获得读数。现在还没有在表端直接执行图像判读的实际系统，目前的各种实现方案都是将图像传送至集中处理端执行判读。摄像直读技术有很多优点：寿命长，平时不用通电，一般不需对表具内做任何改动，各种干式湿式水表及电表、气表都可以用；在图像上加上用户信息、表具代号及读表时间后保存下来，还可具有法律效力。摄像直读式远传技术已被列入建设部行业标准。但目前这类技术还存在一些不足之处，最主要的还是图像识别正确率问题以及实现成本问题。

ZL 95214924.9设计了水、电或煤气表使用的一种用条形码阅读器可读的计数器，实质上是要用条形码代替传统数轮上的阿拉伯数字。此专利存在的主要问题是：为达到足够分辨率，每个数位需占用较宽空间，因此只有可能用在大体积的计量表中；需要专门的条形码阅读器，尚不能直接使用通常的条形码阅读器。

ZL 03113051.8提出了一种轮式计数器计数的远程采集、传输的方法及装置，在计数轮上设有区别不同数字的条状或格状图形码，通过图像传感器和信号处理技术识别数字，并给出了识别一维条形码读数的方法。这种识别算法的优点是简单容易实现，缺点是如图像有倾斜会读出错误数据。该专利还有以下问题：数字过渡时就存在什么也没读到的情况，如果取多行数据判读又可能会出现不同读数，否则算法将变复杂；二维格状码在数字过渡时会产生严重歧义，如其2-3和5-6过渡都与0的符号相同、3-4和9-0过渡都与2的符号相同。另外仅用图形码区别数字，普通人难以识别，专业人员也容易误读，虽然其公开文件中也指出可在计数轮上另行标出颜色较淡的阿拉伯数字，但实际效果不仅将增加图像识读的噪声，而且人工识读也不清晰。

发明内容  发明目的是针对现有计量表图像直读技术存在的不足，提出一种用于远程自动抄表系统的计量表读数识别装置。该发明在不改变现有计量表结构和计量方法、读数方法的基础上，通过对计量示值方式的改进，解决自动抄表时图/数转换识别率问题，并使该技术实现的各个环节(表具生产改造、数据采集装置及远传系统的改造或重新设计、用户端改造或购买)所需成本达到最小。

采用的技术方案：用于远程自动抄表系统的计量表读数识别装置，包括计量表具和单片机图像处理系统，所述的计量表具是数字条码计量指示字轮，包括计量指示字轮圆周表面印刷计量指示符号，数字条码计量指示字轮的结构是其圆周表面印刷有两种并行排列的计量指示符号数字和条形码；

符号数字由0～9的数字组成，数字置于在条形码的左边或右边，数字保留了原计量表的人工易读；

条形码无起始符和终止符，置于数字对应符号的上下边框范围内，由对应于0～9的双色条纹图案组成；所述的双色条纹图案采用二五条码编码形式，由三个深色条纹和两个浅色条纹组成，窄条表示编码0，宽条表示编码1，其中条纹方向为水平，即平行于字轮的转动轴，垂直于字轮边缘圆周，条形码的两个符号图案之间置有分隔空白作为分隔，条形码用来保证图像直读时图/数转换的简单和正确，特别是：