[发明专利]一种基于数字图像的水表检定系统

权利要求书

1.一种基于数字图像的水表检定系统，其特征在于包括：水表检定安装台模块、恒定水流供应模块、数字图像识别模块和计算机数据采集处理模块；

所述水表检定安装台模块负责对三台各种口径和规格的水表进行串联安装；所述恒定水流供应模块是整体系统的供水来源，并通过机械结构与水表检定安装台固定模块连接；所述数字图像识别模块通过摄像头放置于在水表检定安装台模块上端采集数字图像，并调用数字图像处理算法对采集的数字图像进行处理，获取水表的实时识读数据；所述计算机数据采集处理模块通过数字图像识别模块的算法接口获取输出数据，并将相应数据进行计算，获得水表检定的误差和重复性结果，生成电子化的检定原始记录；

所述水表检定安装台模块，通过一台机械伸缩传动夹表结构，控制各水表之间的安装距离，保证进行测试的水表无缝衔接，完成对三台不同规格和口径的水表通过不同口径水管的串联；

所述的恒定水流供应模块包括水泵、稳压罐、流量开关阀、流量调节阀和指示流量计；水泵将循环水从地下水池中抽取至稳压罐中，进行稳压调节；然后打开流量开关阀，将稳压的循环水输入水表检定安装台模块，通过密封连接的机械水表，流入流量调节阀进行循环水的流速调节；循环水流速通过指示流量计获取；稳定压力和固定流速的循环水通过机械连接管道进入标准器，完成恒定水流的一次循环；

所述数字图像识别模块包括摄像头、数据传输链路和数字图像封装器；数字图像识别模块通过摄像头对机械水表的表盘进行数字图像捕获，数字图像通过数据传输链路传输至工控机内，再通过内嵌于工控机中的数字图像封装器，对机械水表表盘特征进行提取，获取实时的水表累积数据；

所述的计算机数据采集处理模块包括安装在标准器中的压力传感器、安装在指示流量器上的温度传感器、数据库、实验数据处理器和报表模板，温度传感器和压力传感器与实验数据处理器通过通讯线路连接，对各种试验过程中的压力和介质温度进行收集、整理以及运算；首先计算机数据采集处理模块通过对温度以及压力传感器数据进行转化，获取试验过程中收集的循环水质量数据；其次获取数字图像识别模块通过算法接口输出的机械水表累积值数据；最后二者输入实验数据处理器中，生成Word版本的水表检定原始记录；

所述的计算机数据采集处理模块，通过获得试验过程中前后两次的水表表盘实时机械读数，代入容积算法公式进行计算获取试验时间内的水表实际流量累积量，再通过标准器在相同试验时间内的容积累积量即标准值进行比较，代入误差公式计算此次试验的水表示值误差；通过在不同检测流量点下的多次重复试验，获得水表检定完整的实验数据，形成水表检定原始记录，完成水表检定，打印水表检定原始记录。

2.根据权利要求1所述一种基于数字图像的水表检定系统，其特征在于：所述指示流量计包括三台不同口径和流量范围的电磁流量计，及时指示实时通过机械水表的水流流速。

3.根据权利要求1所述一种基于数字图像的水表检定系统，其特征在于：标准器是一个水流的收集装置，获取累积工作时间内的水流质量累积量。

4.根据权利要求1所述一种基于数字图像的水表检定系统，其特征在于：所述的水表检定系统通过数据传输线路实现对：稳压罐、流量调节阀、标准器和指示流量计之间的指令发送与数据采集；

水表、恒定水流供应模块、流量调节阀、指示流量计和标准器达到工作状态之后通过工控机下达检定指令，将介质流量调整至要求的流量点下；标准器通过其中的压力传感器获得实时的标准质量。

5.根据权利要求1所述一种基于数字图像的水表检定系统，其特征在于：实验数据处理器集成了水表检定示值误差的计算方法，存储了EXCEL版本的水表检定原始纪录模板，将实验数据计算之后置入水表检定原始纪录模板之中，再通过综合试验过程的环境参数，最终处理输出水表检定的示值误差和重复性。

6.根据权利要求1所述一种基于数字图像的水表检定系统，其特征在于：所述的数字图像识别模块通过采集水表表盘的数字图像，输入数字图像封装器，经过计算之后获得水表表盘的实时读数；此过程通过数字图像算法得以实现，具体通过C++与OPENCV相结合，对获取的数字图像先后进行红色指针提取、灰度处理、二值化处理、边缘轮廓提取与模板识别匹配，获取水表表盘的实时机械累积读数。