[发明专利]一种基于ARM和视觉识别的仪表转换装置及其实现方法

说明书

技术领域

本发明涉及仪表转换技术领域，特别是涉及一种基于ARM和视觉识别的仪表转换装置及其实现方法。

背景技术

仪表作为整个自动控制系统中非常重要的部分，能够最直观的提供给操作人员各项重要参数，是提高控制系统综合性能的重要方面之一。随着计算机软硬件技术、总线技术、电子技术等的迅猛发展，传统仪表需要升级。常规仪表对信号缺少数字化处理，读数不稳定，升级困难，输出接口较少，和DCS、PLC连接困难。

在需要升级控制系统的场合，常规仪表的处理是一个较大的难题。如果全部更换，费用相当高，而且也相当繁琐。还可能影响现有系统的运行。

综上所述，现有技术中对于常规仪表的数据处理及输出信息通信的问题，尚缺乏有效的解决方案。

发明内容

为了解决现有技术的不足，本发明提供了一种基于ARM和视觉识别的仪表转换装置，该装置对原有仪表和输入信号不做改动，不影响原有仪表精度和使用，且该装置可以直接连接PLC和DCS。

一种基于ARM和视觉识别的仪表转换装置，包括：

视觉输入电路，用于采集常规仪表显示的光学信号，并利用采样芯片将采集的光学信号变换变成数字量，通过端口读入主控制器；

主控制器，用于接收上述数字信号并进行数据处理，包括光学识别、数字滤波及标度变换，主控制器中构建虚拟仪表函数，标度变换后的数字量作为虚拟仪表函数的输入，在主控制器中内经过运算后，作为虚拟仪表的输出，通过显示装置进行显示。

进一步的，所述主控制器还将虚拟仪表的输出的信号以模拟量、数字量或总线输出。

进一步的，所述主控制器的输出直接连接至可编程控制器PLC或集散控制系统DCS。

进一步的，所述主控制器还将数据处理后的数据传输至存储器进行存储。

进一步的，所述主控制器还分别与显示回路、总线输出回路及输出回路相连。

进一步的，所述主控制器有电源供电。

进一步的，采集常规仪表显示的光学信号是通过摄像头或工业相机来采集。

进一步的，所述虚拟仪表函数为基于算法的虚拟仪表多输入多输出函数，输入为多个常规仪表的显示数据，输出为显示输出、总线输出、声像输出及数字量模拟量输出。

进一步的，所述主控制器为ARM控制器。

本发明还公开了一种基于ARM和视觉识别的仪表转换装置的实现方法，包括以下步骤：

步骤一：视觉采集：通过摄像头或工业相机采集常规仪表显示的光学信号，用采样芯片通过光电变换变成数字量，通过端口读入ARM；

步骤二：数据处理：ARM将采集到的数字量进行数据处理,对数字量进行光学识别、数字滤波及标度变换，在ARM内部，构建虚拟仪表函数，将标度变换后的数字量作为虚拟仪表函数的输入，在ARM内经过运算后，作为虚拟仪表的输出；

步骤三：显示输出：将虚拟仪表的输出的数据显示出来，并经过数字量、模拟量和总线输出。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明的的转换装置对原有仪表和输入信号不做改动，不影响原有仪表精度和使用。

2、本发明的的转换装置虚拟仪表盘直观、界面友好、读数方便。

3、本发明的的转换装置可以直接对读进的原有仪表读数进行数字处理，如数字滤波，标度变换。

4、本发明的的转换装置扩充了原有仪表的输出，可以根据需要扩充数字量、模拟量或总线接口。

5、本发明的的转换装置用在已有控制系统升级上，不用改动原有仪表接线，最大限度的减小对原有系统的影响。

6、本发明的的转换装置可以直接连接PLC和DCS。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。

图1为本发明基于ARM和视觉识别的仪表转换装置系统结构示意图；

图2为本发明基于ARM和视觉识别的仪表转换装置硬件示意图；

图3控制器的数据处理流程图；

图4本发明的虚拟仪表生成示意图；

图5常规仪表工作流程示意图；

图6虚拟仪表的输出流程图。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。