基于图像的直读式抄表系统集中器技术方案

一种基于图像的直读式抄表系统集中器，其特征在于，包括通信接口电路，抄表控制电路，图像解码电路，抄表接口电路及电源供电电路，其中通信接口电路提供集中器与其后端设备的通信接口，前端连接抄表控制电路；抄表控制电路通过控制总线连接至抄表接口电路，并与图像解码电路的输出端相连，图像解码电路的输入端连接至抄表接口电路；抄表接口电路前端通过数据线和电源线与前端图像采集器相连；电源供电电路为集中器提供电源，并通过抄表接口电路为前端采集器提供电源。（*该技术在2013年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及直读式抄表系统数据处理装置。
技术介绍
水电气远程抄表系统早在10年前就提出了，主要是想提高水电气各公司的自动化程度，降低运营成本，同时也方便用户。而目前实现远程抄表系统大都是脉冲式抄表系统和数字式抄表系统。脉冲式抄表系统的原理是表具齿轮转动时，产生一串电脉冲信号，并通过线缆传到单元或小区接收器上，接收器对脉冲进行计数，计数的结果就是表具的读数。该系统致命的缺点是，脉冲在传输过程中常常受到周围环境的干扰，造成漏计数或多计数，而且错误将一直保持下去，无法恢复。针对脉冲式抄表系统的缺点，人们又推出了数字式抄表系统，它也是利用齿轮转动产生的脉冲进行计数，不过，该系统将计数单元放到了表头附近甚至是在表头内部就完成了计数，表头通过一个数据口，以一定的格式将数据通过线缆传到统计中心，这种方式解决了干扰问题，但同样存在弱点，特别是在水表上，由于水的回流、传感器的临界跳动等问题，同样会造成漏计和多计的错误，并且无法恢复。另外，这两个系统都需要对表具进行改动，可能会影响到表具本身的精确性。由于以上情况一直没有很好的解决，现有的远程抄表系统运用范围不广，有的地方安装有远程抄表系统，但还需要人工抄表。随着技术不断发展，相关技术趋于成熟，特别是成本在不断降低，为我们研发新一代的远程抄表系统创造了良好的条件。
技术实现思路
本技术的目的是为了克服现有远程抄表技术的缺点，提供一种基于图像的直读式远程抄表系统集中器，配合前端的图像采集器和后端的处理平台实现基于图像的远程抄表系统，利用图像识别和网络传输技术，直接从表具的表盘上采集读数。为了实现本技术的目的，本技术采取的技术方案是一种基于图像的直读式抄表系统集中器，其特征在于，包括通信接口电路，抄表控制电路，图像解码电路，抄表接口电路及电源供电电路，其中通信接口电路提供集中器与其后端设备的通信接口，前端连接抄表控制电路；抄表控制电路通过控制总线连接至抄表接口电路，并与图像解码电路的输出端相连，图像解码电路的输入端连接至抄表接口电路；抄表接口电路前端通过数据线和电源线与前端图像采集器相连；电源供电电路为集中器提供电源，并通过抄表接口电路为前端采集器提供电源。附加技术特征是所述的抄表控制电路包括处理机单元、处理器接口、存储单元、寻址控制单元、采集控制单元和存储控制单元，其中处理机单元通过处理器接口分别与寻址控制单元和存储控制单元相连，存储控制单元分别与采集控制单元和存储单元相连接。本技术的优点在于配合前端的图像采集器和后端的处理平台，可以直接从表具上采集读数，代替人眼的功能，完全杜绝了漏计和多计错误的发生，而且不需要对表具进行改造，适用于各种表具，同时采用远端供电方式，在抄表时才加电，具有可靠、安全、省电、精度高、无差错等突出优点，可以完全替代人工抄表适于推广应用。附图说明图1是本技术的电路结构原理示意图图2是本技术中抄表控制电路功能单元组成示意图图3是本技术抄表接口电路实现电路图图4是本技术图像解码电路的实现电路图图5是本技术抄表控制电路的实现电路图图6是本技术电源供电电路实现电路图图7是以太网通信接口模块实现电路图图8是电话网通信接口模块实现电路图具体实施方式一种基于图像的直读式抄表系统集中器，其特征在于包括通信接口电路，抄表控制电路，图像解码电路，抄表接口电路及电源供电电路，图1为其结构原理图。通信接口电路提供集中器与其后端设备的通信接口，前端连接抄表控制电路，该电路接收、确认后端处理平台发来的指令，将接收到的指令传送给其前端的抄表控制电路，并将前端采集到的图像数据传送到后端处理平台，图3为其实现电路。抄表控制电路通过控制总线连接至抄表接口电路，并与图像解码电路的输出端连接，该控制电路接收并执行从通信接口电路传来的指令，通过抄表接口电路对集中器前端的多个采集器进行控制，接收图像解码电路传来的前端采集器采集到的表盘图像信息，并对图像信息进行处理和缓存，图2、图5为其实现电路；图像解码电路的输入端连接至抄表接口电路，将通过抄表接口电路传来的PAL制式图像信息，进行处理并转换成数字图像信息后，传送到抄表控制电路，图4为其实现电路；抄表接口电路前端通过数据线和电源线与其前端的图像采集器相连，在抄表控制电路的控制下开启或关闭，为集中器和前端多个采集器提供电源和数据通路；电源供电电路为集中器提供电源，并通过抄表接口电路为前端采集器提供电源。本实施例中，共有28个抄表线路接口，如果每个住户两个表(水表和气表)，那么共可以支持14个住户，相当于一个普通的住宅单元的住户量；如果每个用户只抄一个表(水表或气表)，那么共可以支持28个住户，相当于两个普通住宅单元的住户量。在图3只给出了其中两个表头的接口电路，图中继电器为双刀双置继电器，采用HRS2H-S-DC5V(闭合电压5V；触点最大电流1A；触点最大电压120V-AC，24V-DC)；每个用户接线柱提供一个住户两个表的接线功能；在用户接线柱上接头PORTnV(n从1到28)为采集器提供电源，一端通过印制板电路分别和继电器阵列的PORTnV脚连接，另一端通过线路分别连接到水表和气表的采集器的电源输入端；接头AGND为采集器提供地线，一端固定接在集中器的地线上，另一端通过线路连接到采集器的地线上；接头P为视频信号输入，一端和继电器相应管脚连接，另一端通过线路连接到采集器的视频信号输出上。继电器上的接头PORTn(n从1到28)连接到抄表控制电路的控制信号输出端上，接收通过抄表控制电路传来的后端处理平台的指令，控制两个触点的同时通、断；接头VIDEO＿IN连接到图像解码电路视频输入端，将采集器传来的视频信号传给图像解码器，由于在同一时刻只可能有一个继电器闭合，因此所有的继电器的VIDEO端可以连在一起，不必担心信号短路。图像解码电路的实现电路请参见图4，视频解码芯片采用的是PHILIPS的SAA7111AHZ，该芯片提供4个模拟视频输入接口，2个8位的视频信号模数转换接口，芯片内置数字锁相环和垂直同步发生装置，自动适应PAL和NTSC制式，具有多种数字输出格式(本实例选用CCIR656-8BIT模式)，提供27Mhz的同步时钟和一个I2C配置接口。在视频解码芯片上，VIDEO＿IN信号是从抄表接口电路过来的视频信号输入，连接到了视频解码芯片的6脚(模拟输入A22)上；SDA和SCL是I2C配置接口的数据和时钟信号，来自抄表控制电路分别和视频解码芯片对应引脚相连接；VP8-VP15是模拟信号经过解码后的图像输出总线，输出到抄表控制电路；LLC和LLC2分别是和数字视频输出总线同步的27Mhz时钟输出以及半分频的13.5Mhz时钟输出，HS和VS分别是数字视频信号的水平同步信号和垂直同步信号，输出到抄表控制电路。抄表控制电路的实现电路图请参见图5，其中的处理机单元采用的是51系列单片机，寻址控制单元、采集控制单元和存储控制单元用一块可编程逻辑器件完成，存储单元采用的是SRAM。在图5中，FPGA(现场可编程逻辑阵列)采用的是ALTERA的EP1K30TC144-3，总线驱动芯片选择的是74HC245，主要目的是为了让FPGA能够驱动继电器，51系列的单片机，采用的是Winbond的W77E58本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：徐利，刘智广，罗实，刘建新，
申请(专利权)人：成都三零凯天通信实业有限公司，
类型：实用新型
国别省市：