[实用新型]一种基于GSM网络的智能远传抄表装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及仪表类读数智能识别技术领域，特别涉及一种基于GSM网络的智能远传抄表装置。

背景技术

水表是一种运用广泛的测量水流量的仪表，大多数应用于家庭用水的累计流量测量，也有部分应用于大型工业设备。目前，收集水表数据均采用人工入户抄表的方式。但随着住宅数量大幅度增加,水表抄表员面临如下问题：(1)工作量急剧增加;(2)家中经常无人;(3)住户担心骗子假冒抄表员而拒绝入户。因而传统的人工入户抄表方式难以满足社会发展的需要。

目前市场上推行的有IC卡预付费水表（CN202422270 U）和家用水表改造成远程抄表（CN2783279 Y），这两种技术方案都利用脉冲信号来收集数据。基于脉冲计数的水表数据远传系统需要实时供电,否则将丢失数据。即使能够保证稳定的供电,也会由于长期工作存在累计误差,导致检测结果出现偏差。另外，基于脉冲计数的远传系统需要对既有水表的机械装置进行改造，增加了改造难度和成本，难以实施。另外，也有学者提出了通过图像的方式进行水表读数的采集。比如无线图像远传抄表系统（专利公开号CN202306802U），通过终端采集器采集图像，经无线收发装置将图像发送至图像识别处理中心进行处理获取水表的读数，但这种方式发送数据量较大，容易造成数据缺失，而且采用的是局域无线网络，传输距离受限，系统复杂，可靠性较差。沈阳工业大学公布了一种流量计费表数字远传图像自动识别方法及数字远传抄表系统（公开号CN101000652）,该系统先对图像进行处理和字符识别，获取水表读数，然后通过局域网进行无线传输，实现远传抄表。同样由于采用的是局域网，传输距离有限，系统复杂，成本高。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提出一种基于GSM网络的智能远传抄表装置，以解决传统人工抄表方式效率低下的问题，尤其是解决现有远传抄表系统存在的改造成本高、系统复杂、稳定性差的问题。该装置安装方便，直接盖在水表表盘上方，通过离水表数字盘一定距离的摄像头来摄取数字表盘的图像,然后运用单片机中存储的图像处理算法对字符进行智能识别提取。为保证识别系统稳定且不受外界干扰，装置用LED进行补光，确保光照稳定。最后识别出的数据即为水表所测得的数据，再通过无线模块经GSM网络传输到指定用户手机上，从而实现水表的智能远传抄表功能。

本实用新型采用如下技术方案：

一种基于GSM网络的智能远传抄表装置，该装置由图像传感器、图像处理识别系统、无线传输模块、外部封装组成。其中图像传感器、图像处理识别系统和无线传输模块通过接口电路依次连接，构成电路板硬件；电路板硬件与外部封装通过螺栓连接。

所述的图像传感器部分主要由OV7670摄像头模组及外围电路、LED灯和TF卡组成，三部分通过贴片方式焊接在电路板上。OV7670摄像头模组离水表数字盘的距离满足拍摄范围的需要，由外部封装进行固定。摄像头对水表数字盘进行图像采集，并同时打开和OV7670摄像头模组在同一面的LED灯进行补光，采集到的数字图片存入TF卡中。

所述的图像处理识别系统主要由稳压电路、ARM-Cortex M3内核微处理器和外扩SRAM三部分组成。系统稳压电路采用DCDC电路芯片为系统提供稳定电源。ARM-Cortex M3内核微处理器具有flash、 SRAM以及LQFP144封装，便于后期功能扩展。为满足图像处理算法对RAM的需求，外扩SRAM芯片，并在程序中添加内存管理代码，实现片内片外的内存申请和释放，做到内存占用实时管理。图像处理识别系统关键在于图像的处理和识别，装置前端摄取的图片数据被传输到单片机中，由内部程序控制进行图像预处理，如图像分割、图像灰度化、图像增强处理、二值化、字符分割、字符大小调整、字符识别等，其中图像预处理的效果直接影响后续字符识别。为保证系统稳定性，不受外界干扰，系统用LED灯进行补光，确保光照稳定，使系统更好的识别字符。

所述无线传输模块主要由GPRS A6模块、用户手机两部分组成。GPRS A6模块利用GSM网络进行数据的无线传输，不受地域限制，信号好，通过串行口实现与单片机的通信，单片机主要控制其相关引脚便实现短信收发功能。单片机将识别后得到的数据通过GPRS A6模块发送到指定用户手机完成数据的无线传输。