一種基于wifi網(wǎng)絡(luò)的指針式儀表數(shù)據(jù)采集裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實用新型涉及指針數(shù)據(jù)采集領(lǐng)域，具體涉及一種基于wifi網(wǎng)絡(luò)的指針式儀表 數(shù)據(jù)采集裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 雖然數(shù)字式儀表已經(jīng)多樣化和普及，但是，針對大型老式企業(yè)及其電磁性較強場 所指針式儀表憑借結(jié)構(gòu)簡單，維護方便，抗電磁干擾性強等優(yōu)點在工業(yè)環(huán)境中依舊能廣泛 使用?？墒怯捎谥羔樖絻x表讀數(shù)采用肉眼識別易受到多因素影響導(dǎo)致精度不高，另外一些 大型老式企業(yè)儀表數(shù)目較多，工業(yè)環(huán)境復(fù)雜不適宜人工判讀，且改造費用過高，因此實現(xiàn)對 指針式儀表自動識別有特別重要的現(xiàn)實意義。 【實用新型內(nèi)容】
[0003] 本實用新型所要解決的技術(shù)問題是針對上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種基于wifi 網(wǎng)絡(luò)的指針式儀表數(shù)據(jù)采集裝置，通過無線wifi攝像頭采集指針數(shù)據(jù)的圖像，然后通過無 線wifi傳遞給PC機進行處理。
[0004] 為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型的技術(shù)方案是：一種基于wifi網(wǎng)絡(luò)的指針式儀表 數(shù)據(jù)采集裝置，包括無線Wifi攝像頭、路由器、PC機，無線wifi攝像頭無線連接路由器，路 由器的LAN 口通過網(wǎng)線與PC機連接；所述無線wifi攝像頭安裝于透明罩的頂部。
[0005] 所述無線wifi攝像頭上還設(shè)有豎直向下的環(huán)形光源，用于增強圖像采集環(huán)境的 亮度，保障圖像采集的質(zhì)量。
[0006] 所述透明罩的底部設(shè)有固定螺栓。
[0007] 所述固定螺栓用于將透明罩固定于儀表裝置上。
[0008] 所述路由器為TP-LINK TL-WVR308大功率無線路由器，該路由器提供1個WAN 口、 1個WAN/LAN可變口和7個LAN 口，采用11N無線技術(shù)，外置兩根5dBi可拆卸高增益全向天 線，無線傳輸速率達到300Mbps。TL-WVR308采用32位網(wǎng)絡(luò)專用處理器，主頻高達560MHz， 支持上網(wǎng)行為管理、IPSec/PPTP/L2TP VPN、智能IP帶寬控制及連接數(shù)限制、ARP防護和攻 擊防護等豐富功能特性。
[0009] 采用上述結(jié)構(gòu)，本實用新型針對指針式儀表數(shù)據(jù)進行采集和數(shù)據(jù)分析處理。利用 這種自動讀數(shù)的方式能夠提高讀表速度，同時能減少人工重復(fù)頻繁的記錄、統(tǒng)計等繁重的 工作量，能夠減少人力勞動的同時節(jié)省時間，提高效率。WiFi的工作方式保證數(shù)據(jù)傳輸速度 的同時又節(jié)省了布線的繁瑣及高額電纜費用，也符合個人和社會信息化的需求。
【附圖說明】
[0010] 下面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型作進一步說明：
[0011] 圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0012] 圖2為本實用新型的系統(tǒng)處理過程圖；
[0013] 圖3為圖像預(yù)處理過程圖；
[0014] 圖4為指針數(shù)值數(shù)據(jù)處理過程圖；
[0015] 圖中：無線wifi攝像頭1、路由器2、PC機3、透明罩4、環(huán)形光源5、指針式儀表6、 固定螺栓7。
【具體實施方式】
[0016] 如圖1所示，一種基于wifi網(wǎng)絡(luò)的指針式儀表數(shù)據(jù)采集裝置，包括無線wifi攝像 頭1、路由器2、PC機3,無線wifi攝像頭1無線連接路由器2,路由器2的LAN 口通過網(wǎng)線 與PC機連接；所述無線wifi攝像頭1安裝于透明罩4的頂部。
[0017] 所述無線wifi攝像頭1上還設(shè)有豎直向下的環(huán)形光源5,用于增強圖像采集環(huán)境 的亮度，保障圖像采集的質(zhì)量。
[0018] 所述透明罩4的底部設(shè)有固定螺栓7。
[0019] 所述固定螺栓7用于將透明罩4固定于儀表裝置上。
[0020] 所述路由器2為TP-LINK TL-WVR308大功率無線路由器，該路由器提供1個WAN 口、1個WAN/LAN可變口和7個LAN 口，采用1 IN無線技術(shù)，外置兩根5dBi可拆卸高增益全向 天線，無線傳輸速率達到300Mbps。TL-WVR308采用32位網(wǎng)絡(luò)專用處理器，主頻高達560MHz， 支持上網(wǎng)行為管理、IPSec/PPTP/L2TP VPN、智能IP帶寬控制及連接數(shù)限制、ARP防護和攻 擊防護等豐富功能特性。
[0021] 如圖2所示，本裝置是針對工業(yè)環(huán)境下通過無線WiFi攝像1頭采集儀表數(shù)據(jù)圖 像，對儀表數(shù)據(jù)進行分析處理的集成系統(tǒng)，用于企業(yè)直觀多數(shù)據(jù)、高頻率的指針儀表數(shù)據(jù) 讀取。裝置主要功能包括儀表數(shù)據(jù)圖像采集、圖像預(yù)處理、指針數(shù)據(jù)處理等。裝置可以在 WiFi模式下采集圖像，控制端對指針儀表圖像實現(xiàn)指針數(shù)據(jù)提取，數(shù)據(jù)分析后的信息顯示， 從而實現(xiàn)遠程測控。
[0022] 如圖3所示，為圖像預(yù)處理過程圖，在PC端對圖像處理及數(shù)據(jù)提取分析，主要包括 二值化、濾波、膨脹細化、指針角度轉(zhuǎn)換數(shù)值等。首先利用動態(tài)閾值分割算法對圖像進行二 值化處理，使得儀表指針可從復(fù)雜背景中分離出來，然后利用自適應(yīng)中值濾波去除噪聲和 保存細節(jié)，使得儀表指針更為精細平滑，最后利用形態(tài)學(xué)中的膨脹運算把斷點儀表指針圖 像變的最為清晰連續(xù)，預(yù)處理為后面儀表指針角度提取奠定基礎(chǔ)。
[0023] 如圖4所示，為指針數(shù)值數(shù)據(jù)處理過程圖，先采用性能良好的Sobel算子檢測圖 像邊緣，然后利用Hough變換將預(yù)處理過的圖像中給定直線上的所有點集中到變換空間的 某個點形成峰值，再尋找峰點累加數(shù)的最大值即可確定出指針?biāo)诘闹本€，即偏轉(zhuǎn)角度，原 理：直線y = kx+b的極坐標(biāo)形式為p = xcos 0 +ysin 0，X，Y平面的任意一直線的Hough 變換是9, P空間中的一個點。求取Hough變換后，可獲得變換角度0，此時由刻度所指 角度范圍（E-S)、指針量程范圍（A-B)，指針角度讀數(shù)a (儀表指針與x正半軸的夾角）的 關(guān)系式x = 及直角坐標(biāo)系下a與0的關(guān)系，在直角坐標(biāo)系下第一二象限時 a = 0，第三象限a = 0+180,第四象限a = 180-0，這樣可以求得指針讀數(shù)。
[0024] 圖像的本質(zhì)就是函數(shù)、矩陣或程序設(shè)計中的數(shù)組，而MATLAB具有強大而方便的數(shù) 組操作功能，同時又提供了豐富的圖像處理函數(shù)，且提供了制作界面的功能，故PC機控制 端采用MATLAB軟件編程，實現(xiàn)圖像處理指針數(shù)據(jù)獲取和異常點報警的功能。PC機監(jiān)控端可 以高效快捷的監(jiān)測多個數(shù)據(jù)，由所得的指針指數(shù)在上位機上顯示，并將所得數(shù)據(jù)和之前設(shè) 定的報警值進行比較以便及時發(fā)現(xiàn)設(shè)備的異?？旖萏幚懋惓?，且能夠告知異常點位置，同 時PC端可對多數(shù)目、多時間段、多類別的數(shù)據(jù)進行存儲、調(diào)取。
[0025] 軟件設(shè)計包括圖像信號采集和上位機組態(tài)程序設(shè)計。無線wifi攝像頭既保證了 圖像數(shù)據(jù)采集的便捷可靠又省去遠距離布線的繁瑣和昂貴；PC機采用MATLAB的CTI程序 來設(shè)計友好的人機界面，直觀顯示數(shù)據(jù)報表、異常點報警、異常位置顯示等。數(shù)據(jù)庫采用 SQL，具有數(shù)據(jù)記錄保存、歷史數(shù)據(jù)查詢等功能。
【主權(quán)項】
1. 一種基于Wif i網(wǎng)絡(luò)的指針式儀表數(shù)據(jù)采集裝置，包括無線Wif i攝像頭（I)、路由器 (2)、PC機（3)，其特征在于：無線wifi攝像頭⑴無線連接路由器（2)，路由器⑵的LAN 口通過網(wǎng)線與PC機連接；所述無線wifi攝像頭（1)安裝于透明罩（4)的頂部。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述一種基于wif i網(wǎng)絡(luò)的指針式儀表數(shù)據(jù)采集裝置，其特征在于： 所述無線wifi攝像頭（1)上還設(shè)有豎直向下的環(huán)形光源（5)。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述一種基于wif i網(wǎng)絡(luò)的指針式儀表數(shù)據(jù)采集裝置，其特征在于： 所述透明罩（4)的底部設(shè)有固定螺栓（7)。4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述一種基于wif i網(wǎng)絡(luò)的指針式儀表數(shù)據(jù)采集裝置，其特征在于： 所述固定螺栓（7)用于將透明罩（4)固定于儀表裝置上。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述一種基于wif i網(wǎng)絡(luò)的指針式儀表數(shù)據(jù)采集裝置，其特征在于： 所述路由器（2)為TP-LINK TL-WVR308大功率無線路由器。
【專利摘要】一種基于wifi網(wǎng)絡(luò)的指針式儀表數(shù)據(jù)采集裝置，包括無線wifi攝像頭、路由器、PC機，無線wifi攝像頭無線連接路由器，路由器的LAN口通過網(wǎng)線與PC機連接；所述無線wifi攝像頭安裝于透明罩的頂部。本實用新型提供一種基于wifi網(wǎng)絡(luò)的指針式儀表數(shù)據(jù)采集裝置，通過無線wifi攝像頭采集指針數(shù)據(jù)的圖像，然后通過無線wifi傳遞給PC機進行處理。
【IPC分類】G05B19/042
【公開號】CN204719489
【申請?zhí)枴緾N201520476376
【發(fā)明人】施保華, 張猛
【申請人】三峽大學(xué)
【公開日】2015年10月21日
【申請日】2015年7月3日