一种基于图像识别的仪表数据云边协同采集处理系统及方法技术方案

本发明专利技术提出一种基于图像识别的仪表数据云边协同采集处理系统及方法，系统包括摄像头，用于获取仪表的图像数据，并发送到边缘服务器；边缘服务器，用于接收云服务器的操作指令，对图像数据进行识别，获得识别结果，并反馈到云服务器；云服务器，用于下发操作指令到边缘服务器和接收边缘服务器的识别结果。本发明专利技术使用图像识别仪表读数，不需要在仪表上加装变送器，复用现场已有的摄像头或者独立安装网络摄像头，不需要人员现场记录，数值自动识别汇总，并生成报警信息，通过边缘服务器和远程平台进行通信，确保网络安全。当摄像头出现问题之后可以快速进行替换，不影响生产流程。不影响生产流程。不影响生产流程。

【技术实现步骤摘要】
一种基于图像识别的仪表数据云边协同采集处理系统及方法


[0001]本专利技术涉及仪表读数提取
，尤其是一种基于图像识别的仪表数据云边协同采集处理系统及方法。

技术介绍

[0002]工业现场分布着大量的监控仪表，用于展示生产过程中的工艺参数，传统的仪表读数监控需要人工定时巡检抄表，这不仅消耗了人力资源并且两次巡检之间存在着时间间隔，这个时间间隔中发生的异常事件往往会被遗漏，对生产活动存在潜在的威胁。针对此情况，可以通过仪表升级，加入传感器测量物理量，将测量信号发送到控制室，工作人员不用巡检抄表也可以快速获取到仪表的读数。但是这种方法有两个弊端，第一是巨大的改造成本，并且可能由于现场条件限制无法进行改造，第二是加入了传感器件的仪表在使用中可能会出现传感器件损坏的情况，这种情况下仪表将不能自动上传信号，并且只能在下一次检修的时候才可以进行备件更换，这就又回到了传统的人工定时检修抄表的方式。参考中国专利公开号为CN200944052的把仪表中机械读数转换为数字电信号的装置，包括有编码字轮、轮轴、控制电路和传感器组件，多个传感器组件均固定在轮轴上，多个编码字轮活动套于轮轴上，并位于相邻两传感器组件之间，控制电路设置于主控电路板上，其特征在于传感器组件是：在传感器电路板地两面均设置有若干个传感器，且相邻两传感器电路板相对面上的传感器彼此相对应，传感器电路板固定于主控电路板上，传感器上设置有挡光防护限位件。
[0003]因此可以看出，通过在传统的仪表上增加辅助的物理量采集装置可以解决人力浪费和无法实时监控仪表读数的情况，但是当前的解决方案仍然存在着失效的风险，并且失效之后可能无法快速恢复。

技术实现思路

[0004]本专利技术解决了传统仪表读数实时监控方案改造成本高，容易出现失效且失效后无法快速恢复的问题，提出一种基于图像识别的仪表数据云边协同采集处理系统及方法，使用图像识别仪表读数，不需要在仪表上加装变送器，复用现场已有的摄像头或者独立安装网络摄像头，不需要人员现场记录，数值自动识别汇总，并生成报警信息，通过边缘服务器和远程平台进行通信，确保网络安全。当摄像头出现问题之后可以快速进行替换，不影响生产流程。
[0005]为实现上述目的，提出以下技术方案：
[0006]一种基于图像识别的仪表数据云边协同采集处理系统，包括：
[0007]摄像头，用于获取仪表的图像数据，并发送到边缘服务器；
[0008]边缘服务器，用于接收云服务器的操作指令，对图像数据进行识别，获得识别结果，并反馈到云服务器；
[0009]云服务器，用于下发操作指令到边缘服务器和接收边缘服务器的识别结果。
[0010]本专利技术复用现场已有的摄像头或者独立安装网络摄像头，不需要人员现场记录，数值自动识别汇总，通过边缘服务器对图像进行识别并生成报警信息，和远程平台进行通信，确保网络安全。当摄像头出现问题之后可以快速进行替换，不影响生产流程。
[0011]作为优选，所述摄像头与边缘服务器通过网络通信或专用数据线通信。摄像头包括现场已有的摄像头和专门安装的摄像头，包括固定式的摄像头和移动式的摄像头，网络通信包括有线网络通信和无线网络通信。
[0012]作为优选，所述边缘服务器包括边缘管理服务器和若干边缘计算服务器，若干边缘计算服务器与边缘管理服务器通信连接，边缘管理服务器和摄像头以及云服务器通信连接。边缘计算服务器执行具体的计算任务，由边缘管理服务器统一进行管理，边缘管理服务器和摄像头以及云服务器进行通信，边缘计算服务器只需要和边缘管理服务器通信。
[0013]作为优选，所述云服务器由服务器集群组成并与边缘管理服务器通信连接。
[0014]一种基于图像识别的仪表数据云边协同采集处理方法，采用上述的一种基于图像识别的仪表数据云边协同采集处理系统，包括以下步骤：
[0015]S1，云服务器绑定摄像头到边缘计算服务器，并设定摄像头的采集间隔，云服务器下发图像识别程序到和报警处理程序到边缘管理服务器；
[0016]S2，摄像头根据采集间隔获取仪表的图像数据，并发送到边缘管理服务器，边缘管理服务器将图像数据发送到绑定的边缘计算服务器；
[0017]S3，边缘计算服务器执行图像识别程序进行图像识别，获得识别结果，并将识别结果发送到边缘计算服务器；
[0018]S4，边缘计算服务器执行报警处理程序对识别结果进行判断，判断是否进行报警，若是，将报警记录上传到云服务器，若否，返回S2。
[0019]作为优选，所述图像识别程序由仪表读数识别算法和模型参数封装而成，并在在云服务器上执行模型训练及封装。
[0020]作为优选，所述S1具体包括以下步骤：
[0021]S101，系统中增加一个新的摄像头，云服务器中新建唯一对应的摄像头ID，并分配采集图像的时间间隔；
[0022]S102，云服务器下发图像识别程序到和报警处理程序到边缘管理服务器；
[0023]S103，将图像识别程序和报警处理程序与摄像头ID进行绑定；
[0024]S104，报警处理程序在边缘管理服务器上运行，当边缘管理服务器获得某摄像头对应的图像数据后，调用该摄像头ID对应的报警处理程序和图像识别程序。
[0025]本专利技术的有益效果是：
[0026](1)现场使用网络摄像头可以横向扩展，可以新装摄像头，也可以复用现场已有的摄像头；
[0027](2)边缘计算服务器可以根据摄像头数量进行横向扩展，通过扩展可以在靠近现场的边缘端提供强大的数据处理能力；
[0028](3)边缘端具备数据处理能力，不用将大量的图像数据上传到云端，节省宽带资源，并且降低计算结果延迟时间；
[0029](4)云端只需要接收边缘端发送的仪表读数结果和报警信息接口，通过这些数据形成决策方案。
附图说明
[0030]图1是系统硬件层面上的架构图；
[0031]图2是系统分工图；
[0032]图3是实施例应用例的系统架构图。
具体实施方式
[0033]实施例：
[0034]本实施例提出一种基于图像识别的仪表数据云边协同采集处理系统，参考图1，包括：摄像头，用于获取仪表的图像数据，并发送到边缘服务器；边缘服务器，用于接收云服务器的操作指令，对图像数据进行识别，获得识别结果，并反馈到云服务器；云服务器，用于下发操作指令到边缘服务器和接收边缘服务器的识别结果。摄像头与边缘服务器通过网络通信或专用数据线通信。摄像头包括现场已有的摄像头和专门安装的摄像头，包括固定式的摄像头和移动式的摄像头，网络通信包括有线网络通信和无线网络通信。边缘服务器包括边缘管理服务器和若干边缘计算服务器，若干边缘计算服务器与边缘管理服务器通信连接，边缘管理服务器和摄像头以及云服务器通信连接。边缘计算服务器执行具体的计算任务，由边缘管理服务器统一进行管理，边缘管理服务器和摄像头以及云服务器进行通信，边缘计算服务器只需要和边缘管理服务器通信。云服务器由服务器集群组成并与本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于图像识别的仪表数据云边协同采集处理系统，其特征是，包括：摄像头，用于获取仪表的图像数据，并发送到边缘服务器；边缘服务器，用于接收云服务器的操作指令，对图像数据进行识别，获得识别结果，并反馈到云服务器；云服务器，用于下发操作指令到边缘服务器和接收边缘服务器的识别结果。2.根据权利要求1所述的一种基于图像识别的仪表数据云边协同采集处理系统，其特征是，所述摄像头与边缘服务器通过网络通信或专用数据线通信。3.根据权利要求1所述的一种基于图像识别的仪表数据云边协同采集处理系统，其特征是，所述边缘服务器包括边缘管理服务器和若干边缘计算服务器，若干边缘计算服务器与边缘管理服务器通信连接，边缘管理服务器和摄像头以及云服务器通信连接。4.根据权利要求3所述的一种基于图像识别的仪表数据云边协同采集处理系统，其特征是，所述云服务器由服务器集群组成并与边缘管理服务器通信连接。5.一种基于图像识别的仪表数据云边协同采集处理方法，采用权利要求4所述的一种基于图像识别的仪表数据云边协同采集处理系统，其特征是，包括以下步骤：S1，云服务器绑定摄像头到边缘计算服务器，并设定摄像头的采集间隔，云服务器下发图像识别程序到和报警处理程...

【专利技术属性】
技术研发人员：段腾飞，赵彤，孙丰诚，蔡一彪，潘凡，倪军，
申请(专利权)人：杭州安脉盛智能技术有限公司，
类型：发明
国别省市：