CN108896799A - 重要客户电能表摄像智读远传装置 - Google Patents

Abstract

针对现有技术的不足，本发明公开重要客户电能表摄像智读远传装置，采用更精准的定位安装，在确保拍摄效果的前提下，不影响人工读数。为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：重要客户电能表摄像智读远传装置，安装在固定电表箱内的待监控电表，透明罩体外侧不遮挡待监控电表读数的位置上设有监测盒体，所述监测盒体内装有可旋转的摄像头以及连接到摄像头的电能表运行现场监控终端。本发明通过这样的技术方案，本发明用于对重要客户的电表进行摄像智读远传，以图文的形式传输电表读表信息。整套系统安全可靠，安装方便同时可以监控一个固定电表箱中的多个电表。整个设备也方便在旧式固定电表箱上进行改装。

Description

重要客户电能表摄像智读远传装置

技术领域

本发明涉及一种抄表系统，具体涉及重要客户电能表摄像智读远传装置。

背景技术

电力抄表也是电力公司服务中的一块重要环节，现有技术中用电信息采集系统虽已基本实现用电客户“全覆盖、全采集”，但数据采集依赖系统主站统一对时及任务下发，存在一定的故障概率。同时对于计量及采集故障原因判别，缺乏现场情况支撑，无法第一时间识别故障原因，及采取消缺措施。

另一方面，若在抄表日当天自动化抄表失败，电费部门需要人工现场补抄，存在错抄、漏抄的可能性，增加人力、物力等资源消耗，给企业带来经济损失。一旦发生抄表错误，或客户对表计更换前度数存在异议，供电企业往往缺乏电能表在客户用电现场运行度数的第一手证据，在后续处理过程中陷入被动，阻碍了客户服务水平的提升，给企业形象造成不良影响。

对于这个问题，专利申请号为201711229727.7的发明专利《一种采用七段码字码盘的摄像直读远传电表》中提出了一种解决方案：该本发明将PCB板4固定在电表本体1上七段码字码盘3的正前方，然后在PCB板上分别设置摄像头5、单片机7、存储器8、通信芯片9、LED灯6及电源芯片13，实现七段码字码盘的补光、拍摄、图像处理、数字识别及数据传输，PCB板上的摄像头拍摄的图片经单片机处理后得到二值化的黑白七段码数字图像，可对二值化的黑白七段码数字图像做规整处理、干扰去除和缺损修补，然后进行细化处理和整形处理，本发明具有识别成功率和准确性高、抗气泡干扰能力强和抗脏污干扰能力强的特点，适合大范围的推广和应用。

但是实际上从该发明的说明书附图上可以看出，现有技术的电表如果安装了所述的装置后，其显示完全被遮挡,通过设备读表后，无法通过窗口人工读数，即便发生了读数错误，也无法直接在现场纠正。同时PCB板4固定并不稳定，安装维护都不方便。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明公开重要客户电能表摄像智读远传装置，采用更精准的定位安装，在确保拍摄效果的前提下，不影响人工读数，同时整个设备安装拆卸维护都很方便，尤其适合旧装备的改造。

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：重要客户电能表摄像智读远传装置，安装在固定电表箱内的待监控电表，所述待监控电表上设有电源输出端口，所述固定电表箱正面设有透明罩体，所述透明罩体所占面积大于待监控电表在透明罩体上的投影所占面积，透明罩体外侧不遮挡待监控电表读数的位置上设有监测盒体，所述监测盒体内装有可旋转的摄像头以及连接到摄像头的电能表运行现场监控终端，所述电能表运行现场监控终端包括：摄像头模块，计时器模块，数据传输模块，数据传输模块通过HTTPConnect将终端信息上传至数据管理后台系统的服务器进行存储，传输过程遵循HTTPS协议，使用OpenSSL对数据进行严格加密。

优选的，所述摄像头后方设有活动补光装置。活动补光装置通常为活动固定在监测盒体的led灯。此灯通过摄像头模块感知光线后加以控制。

优选的，所述电能表运行现场监控终端内还设有图片压缩处理模块，图片压缩处理模块通过硬件使用采样法对照片压缩处理，限定长宽比，进行等比例循环压缩，以保证单张图片大小控制在500K以内，保存为.JPEG格式，图片压缩处理模块对每次压缩完的图像再次进行分辨，以确保能分辨出读数。这样的结构确保读数能分辨清楚，即便读数出现显著的分辨错误，操作人员也能迅速发觉。

优选的，摄像头和电能表运行现场监控终端通过同一根电源线供电，所述电源线沿着透明罩体设置，并通过透明罩体边缘设置的空隙进入固定电表箱内，最终连接在待监控电表的电源输出端口上。

进一步的，所述补光设备为至少三个角度不同设置的LED灯，所述LED灯通过电池供电。这样的组合可以配置出多种不同的补光方案，兼顾各种拍摄场合。

优选的，监测盒体和透明罩体接触一面的边缘设有磁性条，所述透明罩体的内侧对应磁性条位置设有磁性框，所述磁性框为矩形框，矩形框四角上设有吸盘，吸盘位置不阻挡住摄像头的镜头。这样的结构便于安装和拆卸，同时不会对固定电表箱造成损伤，使用方便。

优选的，监测盒体背面设有拆卸凹槽，所述拆卸凹槽内设有带有通孔的楔形板，所述楔形板卡接在磁性条边缘。通过这样的结构能够快速将磁性条推离，在很短时间内就能卸下监测盒体。

进一步的，本发明重要客户电能表摄像智读远传装置，其使用方式包括以下步骤：步骤1：制定装备使用方式，并确定拍摄模式；装备使用方式可以选择定时自动拍摄或者手动控制拍摄，拍摄模式根据要求整图清晰、要求读数清晰等不同需求进行设置。

步骤2：摄像头模块根据拍摄模式控制进行摄像头进行拍摄读表；在读表过程中摄像头的镜片尽可能紧贴透明罩体，减少透明罩体折射导致的模糊。但是摄像头依然需要一个可以小范围转动的区间，用于调整拍摄固定电表箱内的多个目标电表。

步骤3：拍摄完成后，将拍摄的图像传输到数据管理后台系统，完成命令传输，现场终端将依据设定拍照时间间隔和张数对电能表发起实时监控拍摄，显示在终端屏幕上；人员在现场时可以简单观察图形是否清晰，是否需要重新拍摄。

步骤4：通过数据管理后台系统中的图形识别装置将检测结果转化为数字，记录在服务器中；

步骤5，数据管理后台系统通过通用界面提供数据查询的接口。这样用户可以自行查询历史记录，用于更深入了解自身用电的情况。

优选的，还包括数据验证步骤，通过数据库数据分析该户表历史用电记录，将该数值和图片记载数值进行对比，判断取值的准确性。

优选的，所述拍摄模式包括：手动控制拍摄以及定时自动拍摄，图片根据用户电能表设定计度器类型，每组拍摄五个页面图片：正向有功总读数、正向有功尖端读数、正向有功峰值读数、正向有功谷值读数、正向无功总读数。这几项参数拍摄清晰基本能保证读取数据的准确性。

本发明通过这样的技术方案，本发明用于对重要客户的电表进行摄像智读远传，以图文的形式传输电表读表信息。整套系统安全可靠，安装方便同时可以监控一个固定电表箱中的多个电表。整个设备也方便在旧式固定电表箱上进行改装。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明重要客户电能表摄像智读远传装置的安装结构示意图。

图2是本发明重要客户电能表摄像智读远传装置的内部结构图。

图3是本发明重要客户电能表摄像智读远传装置的侧面结构图。

图4是是本发明重要客户电能表摄像智读远传装置的磁性条安装结构图。

图5是是本发明重要客户电能表摄像智读远传装置的磁性框结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1-5所示，重要客户电能表摄像智读远传装置，安装在固定电表箱1内的待监控电表2，所述待监控电表2上设有电源输出端口，其特征在于：所述固定电表箱1正面设有透明罩体3，所述透明罩体3所占面积大于待监控电表2在透明罩体3上的投影所占面积，透明罩体3外侧不遮挡待监控电表2读数的位置上设有监测盒体4，所述监测盒体4内装有可旋转的摄像头5以及连接到摄像头5的电能表运行现场监控终端，图3中标记5的是摄像头5所在位置，用于显示摄像头5需尽可能紧贴透明罩体3，而不是摄像头5本身，特此说明。所述电能表运行现场监控终端包括：摄像头模块6，计时器模块7，数据传输模块8，数据传输模块8通过HTTPConnect将终端信息上传至数据管理后台系统的服务器进行存储，传输过程遵循HTTPS协议，使用OpenSSL对数据进行严格加密。所述摄像头5后方设有活动补光装置9。所述电能表运行现场监控终端内还设有图片压缩处理模块10，图片压缩处理模块10通过硬件使用采样法对照片压缩处理，限定长宽比，进行等比例循环压缩，以保证单张图片大小控制在500K以内，保存为.JPEG格式，图片压缩处理模块10对每次压缩完的图像再次进行分辨，以确保能分辨出读数。摄像头5和电能表运行现场监控终端通过同一根电源线供电，所述电源线沿着透明罩体3设置，并通过透明罩体3边缘设置的空隙进入固定电表箱1内，最终连接在待监控电表2的电源输出端口上。所述补光设备为至少三个角度不同设置的LED灯，所述LED灯通过电池供电。监测盒体4和透明罩体3接触一面的边缘设有磁性条11，所述透明罩体3的内侧对应磁性条11位置设有磁性框12，所述磁性框12为矩形框，矩形框四角上设有吸盘13，吸盘13位置不阻挡住摄像头5的镜头。监测盒体4背面设有拆卸凹槽14，所述拆卸凹槽14内设有带有通孔的楔形板，所述楔形板卡接在磁性条11边缘。

因此在安装时，需要打开固定电表箱1，同时设置磁性框12和监测盒体4，磁性条11和磁性框12在磁力作用下相互固定，而磁性框本身通过吸盘13固定在透明罩体3内侧。在安装过程中需要时刻检查，确保摄像头5的拍摄范围不会受到磁性框12的影响。

安装完毕后，摄像头5将在指定时间进行拍摄，进行正常工作。

本发明重要客户电能表摄像智读远传装置，其使用方式包括以下步骤：步骤1：制定装备使用方式，并确定拍摄模式；

步骤2：摄像头模块6根据拍摄模式控制进行摄像头5进行拍摄读表；通常是通过Camera API程序，调用摄像头模块进行拍摄。通过Timer API程序，实现摄像头定时重复拍照，以实现现场终端根据设定要求定时对计量装置进行监控摄录；同时配合电能表轮显，实现摄像头捕捉电能表每一屏示数信息，以满足各类运行参数及各费率度数获取。

步骤3：拍摄完成后，将拍摄的图像传输到数据管理后台系统，完成命令传输，现场终端将依据设定拍照时间间隔和张数对电能表发起实时监控拍摄，显示在终端屏幕上；为了保证图像数据读取的稳定性和正确性，选用了目前应用最为成熟可靠的卷积神经网络CNN深度学习系统。该系统在进行图像处理时可以通过相邻度对连接进行滤波而计算可管理。具体实施时，调用了Cloud Vision API，使用效果良好。

步骤4：通过数据管理后台系统中的图形识别装置将检测结果转化为数字，记录在服务器中；

步骤5，数据管理后台系统通过通用界面提供数据查询的接口。现场终端与后台服务器交互基于Client/Server客户/服务器模式，服务器端为监控信息数据存储，通过MYSQL数据库软件建立重要客户现场电能表状态数据库。还包括数据验证步骤，通过数据库数据分析该户表历史用电记录，将该数值和图片记载数值进行对比，判断取值的准确性。所述拍摄模式包括：手动控制拍摄以及定时自动拍摄，图片根据用户电能表设定计度器类型，每组拍摄五个页面图片：正向有功总读数、正向有功尖端读数、正向有功峰值读数、正向有功谷值读数、正向无功总读数。

为了便于后期应用扩展，在后台系统开发中采用严格分层设计，应用Java SpringMVC框架，将数据模型分为两部分，即DAO(Data Access Object，数据访问对象)和Service(业务逻辑模型)。控制器只需要调用Service接口中的方法获取或是处理数据，Service层对控制器传入的数据进行业务逻辑处理封装后，传给DAO层，由DAO层负责将处理后的数据写入数据库中。

在数据管理后台系统中，系统主界面重要展示目前系统部署终端统计，依据用户分层分终端进行展示，并对系统分层覆盖率进行计算展示。同时能实现如下功能：用户档案查询，电能表实时负荷数据查询，对于已确定户号用户，点选“抄表数据查询”，对查找范围的“开始时间”、“结束时间”进行选择，选择支持精确到分钟。时间范围选择完毕后，对于多电源用户，选择需要查找的终端。

选择完毕后，点击“查询”，即可获得与用户现场监控相同频率获取的用户实时负荷数据。电能表实时示数监控，对于已确定户号用户，点选“表计示数监控”，对查找范围的“开始时间”、“结束时间”、“终端局号”进行选择，选择支持精确到分钟。选择完毕后，点击“查询”，即可获得与用户现场设定频率获取的用户实时电量数据：

监控图像以文件夹形式展示，文件夹以“年-月-日-小时”方式命名，简单直观。查看文件时，只需将鼠标放在相应文件夹图标上，即可显示改组监控照片示意图。

改组图片根据用户电能表设定计度器类型，每组拍摄五个页面图片：正向有功总、正向有功尖、正向有功锋、正向有功谷、正向无功总。点击图片，即可显示图片放大效果。拖动滚轮，可控制图片缩放。下方工具栏支持对图片进行缩放、还原、旋转、上下页切换、镜像旋转等。

对于已确定户号用户，电能表实时监控拍摄系统后台对现场终端完成命令传输后，现场终端将依据设定拍照时间间隔和张数对电能表发起实时监控拍摄，显示在屏幕上。

使用完毕后，如果设备需要检修或者更换，可以通过从监测盒体4背面的拆卸凹槽14处拨动楔形板，楔形板在外力作用下，撑开磁性条11和监测盒体4之间的距离，此时和磁性条11磁性框12脱离，使得监测盒体4可以完整取下。

通过本发明的设置，最终在实际应用过程中实现了以下功能：

1实现摄像头模块6调用，延时控制在200ms以内，以满足电能表内置时钟误差控制需求。

2实现摄像头5定时重复拍照，以实现现场终端根据设定要求定时对计量装置进行监控摄录；同时配合电能表轮显，实现摄像头捕捉电能表每一屏示数信息，以满足各类运行参数及各费率度数获取。

3对拍摄RAW格式原图进行合理化压缩，以节约数据带宽，提升系统运行效率，图像以合理算法进行压缩存储，同时不影响判读清晰度和图片质量。

4对监控数据进行加密传输，保证系统数据通道的安全性；对服务器进行接口布置，以保证监控数据合理高效存储。同时本发明配套部署后台数据管理系统，以满足电能表运行现场监控终端获取各项数据有效存储及合理调用。同步存储用户档案，实现重要用户各类用电信息全景式展示。合理设计前台展示，要求展示简洁，层级清楚，用户体验良好。具体如下：

1实现数据有效管理，对数据库架构合理设计。

2前端运用合理页面样式，要求引擎成本较低，数据绑定简洁，前后端数据交互方便。

3用电实时数据采集方面，运用图像识别功能，实现电表数据数字化转换，便于工作人员数据统计及判读。

由于整套设备还需要后台的整体服务，因此单独设置价格较高，通常用于重要客户的电表监控中，暂时不适合于民用。

在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.重要客户电能表摄像智读远传装置，安装在固定电表箱(1)内的待监控电表(2)，所述待监控电表(2)上设有电源输出端口，其特征在于：所述固定电表箱(1)正面设有透明罩体(3)，所述透明罩体(3)所占面积大于待监控电表(2)在透明罩体(3)上的投影所占面积，透明罩体(3)外侧不遮挡待监控电表(2)读数的位置上设有监测盒体(4)，所述监测盒体(4)内装有可旋转的摄像头(5)以及连接到摄像头(5)的电能表运行现场监控终端，所述电能表运行现场监控终端包括：摄像头模块(6)，计时器模块(7)，数据传输模块(8)，数据传输模块(8)通过HTTPConnect将终端信息上传至数据管理后台系统的服务器进行存储，传输过程遵循HTTPS协议，使用OpenSSL对数据进行严格加密。

2.如权利要求书1所述的重要客户电能表摄像智读远传装置，其特征在于：所述摄像头(5)后方设有活动补光装置(9)。

3.如权利要求书1所述的重要客户电能表摄像智读远传装置，其特征在于：所述电能表运行现场监控终端内还设有图片压缩处理模块(10)，图片压缩处理模块(10)通过硬件使用采样法对照片压缩处理，限定长宽比，进行等比例循环压缩，以保证单张图片大小控制在500K以内，保存为.JPEG格式，图片压缩处理模块(10)对每次压缩完的图像再次进行分辨，以确保能分辨出读数。

4.如权利要求书1-3其中任一所述的重要客户电能表摄像智读远传装置，其特征在于：摄像头(5)和电能表运行现场监控终端通过同一根电源线供电，所述电源线沿着透明罩体(3)设置，并通过透明罩体(3)边缘设置的空隙进入固定电表箱(1)内，最终连接在待监控电表(2)的电源输出端口上。

5.如权利要求书4所述的重要客户电能表摄像智读远传装置，其特征在于：所述补光设备为至少三个角度不同设置的LED灯，所述LED灯通过电池供电。

6.如权利要求书1-3其中任一所述的重要客户电能表摄像智读远传装置，其特征在于：监测盒体(4)和透明罩体(3)接触一面的边缘设有磁性条(11)，所述透明罩体(3)的内侧对应磁性条(11)位置设有磁性框(12)，所述磁性框(12)为矩形框，矩形框四角上设有吸盘(13)，吸盘(13)位置不阻挡住摄像头(5)的镜头。

7.如权利要求书6所述的重要客户电能表摄像智读远传装置，其特征在于：监测盒体(4)背面设有拆卸凹槽(14)，所述拆卸凹槽(14)内设有带有通孔的楔形板，所述楔形板卡接在磁性条(11)边缘。

8.如权利要求书1所述的重要客户电能表摄像智读远传装置，其特征在于：其使用方式包括以下步骤：步骤1：制定装备使用方式，并确定拍摄模式；

步骤2：摄像头模块(6)根据拍摄模式控制进行摄像头(5)进行拍摄读表；

步骤3：拍摄完成后，将拍摄的图像传输到数据管理后台系统，完成命令传输，现场终端将依据设定拍照时间间隔和张数对电能表发起实时监控拍摄，显示在终端屏幕上；

步骤4：通过数据管理后台系统中的图形识别装置将检测结果转化为数字，记录在服务器中；

步骤5，数据管理后台系统通过通用界面提供数据查询的接口。

9.如权利要求书8所述的重要客户电能表摄像智读远传装置，其特征在于：还包括数据验证步骤，通过数据库数据分析该户表历史用电记录，将该数值和图片记载数值进行对比，判断取值的准确性。

10.如权利要求书8或9所述的重要客户电能表摄像智读远传装置，其特征在于：所述拍摄模式包括：手动控制拍摄以及定时自动拍摄，图片根据用户电能表设定计度器类型，每组拍摄五个页面图片：正向有功总读数、正向有功尖端读数、正向有功峰值读数、正向有功谷值读数、正向无功总读数。