水表读数装置和系统.pdf

1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)实用新型专利 (10)授权公告号 (45)授权公告日 (21)申请号 202020048759.8 (22)申请日 2020.01.10 (73)专利权人 北京时代凌宇科技股份有限公司 地址 100020 北京市朝阳区容创路17号楼 701室 (72)发明人 黄飞王洪锋梁向锋李颖 黄孝斌司博章孙希法 (74)专利代理机构 北京细软智谷知识产权代理 有限责任公司 11471 代理人 岳凤羽 (51)Int.Cl. H04N 7/18(2006.01) G08C 17/02(2006.01) G06K 9/00(2006.01) (ESM)同样的发明创

2、造已同日申请发明专利 (54)实用新型名称 水表读数装置和系统 (57)摘要 本申请实施例提供一种水表读数装置和系 统， 涉及水表读数采集器领域， 其中， 水表读数装 置安装于水表盘上方， 其包括图像采集模块、 AI 处理器和无线通信模块； AI处理器， 用于控制图 像采集模块采集水表盘图像， 对水表盘图像进行 图像识别， 应用相应图像处理算法读取水表盘上 的水表数据； 并控制无线通信模块将读取到的水 表数据传送至服务平台， 从而实现对水表数据的 读取过程。 本方案中， 通过直接将水表读数装置 部署在老旧水表上方， 拍摄水表盘上的图像， 并 自动完成图像识别， 读取水表数据， 再将识别结 果传

3、输至平台端， 有效降低了数据的传输量， 提 高了处理效率。 权利要求书1页 说明书3页 附图1页 CN 210725125 U 2020.06.09 CN 210725125 U 1.一种水表读数装置， 安装于水表盘上方， 其特征在于， 包括： 图像采集模块、 AI处理器 和无线通信模块； 所述AI处理器， 用于控制所述图像采集模块采集水表盘图像， 对所述水表盘图像进行 图像识别， 应用相应图像处理算法读取水表盘上的水表数据； 并控制所述无线通信模块将 读取到的所述水表数据传送至服务平台。 2.根据权利要求1所述的装置， 其特征在于， 还包括： 与所述AI处理器连接的协处理器， 用于定时打开和

4、关闭所述AI处理器， 以定时启动采 集水表盘图像、 读取水表数据和传送水表数据的操作。 3.根据权利要求1所述的装置， 其特征在于， 还包括： 与所述AI处理器连接的补光灯， 用于在采集所述水表盘图像时， 对拍照对象进行补光。 4.根据权利要求1所述的装置， 其特征在于， 还包括： 与所述AI处理器连接的存储单元， 用于存储所述AI处理器执行图像识别时所采用的模 型算法和/或标注数据。 5.根据权利要求2所述的装置， 其特征在于， 还包括： 与所述协处理器连接的RTC模块， 用于定时唤醒所述协处理器， 以使所述协处理器控制所述AI处理器的工作状态。 6.根据权利要求2所述的装置， 其特征在于，

5、 所述协处理器基于STM8单片机构建而成。 7.根据权利要求1所述的装置， 其特征在于， 所述无线通信模块采用LoRa或者NB-Iot的 无线传输标准进行数据传输。 8.根据权利要求1-7任一项所述的装置， 其特征在于， 还包括： 电源模块， 用于对所述水表读数装置中的各模块进行供电。 9.根据权利要求8所述的装置， 其特征在于， 所述电源模块基于锂电池进行供电。 10.一种水表读数系统， 其特征在于， 包括： 权利要求1-9中任一项所述的水表读数装置 和服务平台； 所述水表读数装置， 用于在水表盘端读取水表盘上的水表数据， 并通过无线传输方式 将读取到的所述水表数据传送至所述服务平台。 权利

6、要求书 1/1 页 2 CN 210725125 U 2 水表读数装置和系统 技术领域 0001 本申请属于水表读数采集器领域， 具体涉及一种水表读数装置和系统。 背景技术 0002 随着现代计算机技术的飞速发展， 计算机技术的进步为人们的衣食住行提供了非 常大的便捷， 人类生活已经逐渐的迈向了自动化以及智能化。 人类的生活离不开水， 每家每 户都有水表来记录家庭的每月用水量， 我国现阶段大多数用的还是非智能水表， 自来水公 司每个月都需要派遣大量人力去到小区的家家户户去抄水表， 这无疑是一项巨大的工程， 依靠这种传统的人工方式去抄水表和收费， 存在着诸多的弊端。 我国目前使用量最多的还 是传

7、统的机械式水表， 若全部更换为智能水表， 需要的成本较高。 出于经济成本以及可操作 性等因素的考虑， 在不改变原来非智能水表结构的基础上， 智能化的抄表方式显得愈发重 要。 0003 现有的智能抄水表方案主要采用用户手机拍照的方式， 将图像上传至远端平台， 并在平台上进行图像识别得到水表数据。 但是该方法需要人工拍摄图像， 由于手机像素或 是人工拍照技术水平的差异性造成平台在进行图像识别时困难较大， 而且该过程需要借助 网络资源传输大量的图片信息， 影响整体处理效率。 实用新型内容 0004 为至少在一定程度上提高智能抄水表的处理效率， 本申请提供一种水表读数装置 和系统， 可以直接部署在老旧

8、水表上方， 拍摄水表盘上的图像， 并自动完成图像识别， 读取 水表数据， 再将识别结果传输至平台端， 降低数据传输量， 提高处理效率。 0005 为实现以上目的， 本申请采用如下技术方案： 0006 第一方面， 提供了一种水表读数装置， 包括： 图像采集模块、 AI处理器和无线通信 模块； 0007 所述AI处理器， 用于控制所述图像采集模块采集水表盘图像， 对所述水表盘图像 进行图像识别， 应用相应图像处理算法读取水表盘上的水表数据； 并控制所述无线通信模 块将读取到的所述水表数据传送至服务平台。 0008 第二方面， 提供了一种水表读数系统， 包括： 第一方面所述水表读数装置和服务平 台；

9、 0009 所述水表读数装置， 用于在水表盘端读取水表盘上的水表数据， 并通过无线传输 方式将读取到的所述水表数据传送至所述服务平台。 0010 本实用新型实施例提供的水表读数装置和系统， 其中， 水表读数装置安装于水表 盘上方， 其包括图像采集模块、 AI处理器和无线通信模块； AI处理器， 用于控制图像采集模 块采集水表盘图像， 对水表盘图像进行图像识别， 应用相应图像处理算法读取水表盘上的 水表数据； 并控制无线通信模块将读取到的水表数据传送至服务平台， 从而实现对水表数 据的读取过程。 本方案中， 通过直接将水表读数装置部署在老旧水表上方， 拍摄水表盘上的 说明书 1/3 页 3 CN

10、 210725125 U 3 图像， 并自动完成图像识别， 读取水表数据， 再将识别结果传输至平台端， 有效降低了数据 的传输量， 提高了处理效率。 0011 应当理解的是， 以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的， 并不 能限制本申请。 附图说明 0012 为了更清楚地说明本申请实施例或相关技术中的技术方案， 下面将对实施例或相 关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 申请的一些实施例， 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。 0013 图1为本申请实施例中水表读数装置的结构示意

11、图。 具体实施方式 0014 为使本申请的目的、 技术方案和优点更加清楚， 下面将对本申请的技术方案进行 详细的描述。 显然， 所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例， 而不是全部的实施例。 基 于本申请中的实施例， 本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有 其它实施方式， 都属于本申请所保护的范围。 0015 本实用新型实施例提供一种水表读数装置， 可直接安装于水表盘上方， 如图1所 示， 该水表读数装置具体包括： 图像采集模块1、 AI处理器2和无线通信模块3； 其中： 0016 AI处理器2， 用于控制图像采集模块1采集水表盘图像， 对水表盘图像进行图像识 别， 应用相

12、应图像处理算法读取水表盘上的水表数据； 并控制无线通信模块3将读取到的水 表数据传送至服务平台。 0017 具体来说， 图像采集模块1和无线通信模块3受AI(Artificial Intelligence， 人 工智能)处理器2的指示命令完成相应操作。 图像采集模块1可采用高分辨率的摄像头来拍 摄水表盘图像， 并将水表盘图像传送至AI处理器2。 AI处理器2中可内置有用于识别水表盘 上数据的图像识别算法的模型或者是标注的数据， 以对图像采集模块1发送的水表盘图像 进行图像识别， 以从中识别读取出水表盘上的水表数据(数字数据)。 最后， AI处理器2控制 无线通信模块3将识别出的水表数据通过无线

13、传输的方式发送给远端的服务平台， 以进行 数据收集。 0018 在一具体实施例中， 上述水表读数装置中还包括： 与AI处理器2连接的协处理器4， 用于定时打开和关闭AI处理器2， 以定时启动采集水表盘图像、 读取水表数据和传送水表数 据的操作。 例如， 当需要对用户家里的水表读取水表数据时， 可以通过协处理器4控制开启 AI处理器2执行相关操作， 并在操作完成后， 及时关闭AI处理器2， 以节省资源。 0019 在一具体实施例中， 上述水表读数装置中还包括： 与AI处理器2连接的补光灯5， 用 于在采集水表盘图像时， 对拍照对象进行补光。 例如， 有的用户家的水表安装在环境光线不 是很明亮的位

14、置， 通过设置补光灯在拍摄图像时对拍摄对象进行补光， 可以提高所拍摄图 像的清晰度， 提高后续图像识别的准确度。 0020 在一具体实施例中， 上述水表读数装置中还包括： 与AI处理器2连接的存储单元6， 用于存储AI处理器2执行图像识别时所采用的模型算法和/或标注数据。 例如， AI处理器2在 说明书 2/3 页 4 CN 210725125 U 4 识别水表盘图像时所采用的算法和/或标注数据可以预先存储在存储单元6中， 还可以通过 无线通信模块3对这些算法和标注数据进行更新， 以达到更好的识别效果。 0021 在一具体实施例中， 上述水表读数装置中还包括： 与协处理器4连接的RTC模块7，

15、 用于定时唤醒协处理器， 以使协处理器4控制AI处理器2的工作状态。 0022 例如， 为了更好的对AI处理器2的工作状态进行控制， 可以在水表读数装置中增加 RTC模块7， 内置有实时时钟(Real Time Clock， RTC)， 其可以在定点时刻准时唤醒协处理器 4， 以通过协处理器4对AI处理器2的工作状态进行精确控制。 0023 在一具体实施例中， 上述协处理器4可基于STM8单片机构建而成。 0024 在一具体实施例中， 上述无线通信模块3可采用LoRa或者NB-Iot的无线传输标准 进行数据传输。 0025 其中LoRa(Long Range， 远距离),是一种低功耗、 远距离

16、的局域网无线标准； NB- Iot为窄带物联网(Narrow Band Internet of Things， NB-IoT)。 二者都可以很好的支持无 线传输功能。 0026 在一具体实施例中， 上述水表读数装置中还包括： 电源模块8， 用于对水表读数装 置中的各模块进行供电。 0027 具体地。 该电源模块8为基于锂电池进行供电。 0028 进一步的， 本实施例还提供了一种水表读数系统， 包括： 上述任一项所述的水表读 数装置和服务平台； 其中： 0029 水表读数装置， 用于在水表盘端读取水表盘上的水表数据， 并通过无线传输方式 将读取到的水表数据传送至服务平台。 0030 本实用新型实

17、施例提供的水表读数装置和系统， 其中， 水表读数装置安装于水表 盘上方， 其包括图像采集模块、 AI处理器和无线通信模块； AI处理器， 用于控制图像采集模 块采集水表盘图像， 对水表盘图像进行图像识别， 应用相应图像处理算法读取水表盘上的 水表数据； 并控制无线通信模块将读取到的水表数据传送至服务平台， 从而实现对水表数 据的读取过程。 本方案中， 通过直接将水表读数装置部署在老旧水表上方， 拍摄水表盘上的 图像， 并自动完成图像识别， 读取水表数据， 再将识别结果传输至平台端， 有效降低了数据 的传输量， 提高了处理效率。 0031 本方案中， 可通过在老旧水表上加装上述具有拍摄和无线传输

18、功能的水表读数装 置， 该装置通过电池供电， 无需现场取电。 0032 另外， 该装置具有AI处理器， 可在装置内部将采集到的水表读数进行分析识别， 再 将分析后的水表读数回传至平台端， 无需人工拍照， 提高了处理效果。 0033 在本说明书的描述中， 参考术语 “一个实施例” 、“一些实施例” 、“示例” 、“具体示 例” 、 或 “一些示例” 等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、 结构、 材料或者特 点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。 在本说明书中， 对上述术语的示意性表述不 一定指的是相同的实施例或示例。 而且， 描述的具体特征、 结构、 材料或者特点可以在任何 的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。 0034 尽管上面已经示出和描述了本申请的实施例， 可以理解的是， 上述实施例是示例 性的， 不能理解为对本申请的限制， 本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述 实施例进行变化、 修改、 替换和变型。 说明书 3/3 页 5 CN 210725125 U 5 图1 说明书附图 1/1 页 6 CN 210725125 U 6