[发明专利]机械计量表的电子读取装置及其读取方法

说明书

技术领域

本发明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及其读取方法，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。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明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。

本发明具体技术方案如下：

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，本发明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。

进一步地精准化本发明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。

本发明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。

本发明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。