具有显示流量数据识别的lng加气机计量检定标准装置的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种具有显示流量数据识别的LNG加气机计量检定装置，在现有标准计量设备、高分辨率工业数码相机以及装有同步数据采集软件的笔记本电脑之上，增加了一显示流量数据识别模块，该模块并行数据总线与高分辨率工业数码相机连接；高分辨率工业数码相机获取的显示流量数据图片通过该并行数据总线发送到显示流量数据识别模块进行图像识别，识别出的显示流量数据发送给装有同步数据采集软件的笔记本电脑。这样可以快速地将高分辨率工业数码相机获取的显示流量数据图片发送给显示流量数据识别模块进行图像识别，识别出显示流量数据就很小了，花费的时间比大大缩短，可以充分满足对LNG加气机的现场检定实时性要求。
【专利说明】
具有显示流量数据识别的LNG加气机计量检定标准装置
技术领域
[0001]本实用新型属于计量检定标准设备技术领域，更为具体地讲，涉及一种具有显示流量数据识别的液化天然气(LNG)加气机计量检定装置。【背景技术】
[0002]LNG加气机计量检定标准装置是一个标准流量计，用于检定被检的流量计量设备即LNG加气机，以确定其技术指标是否合乎要求。
[0003]在2011年08月10日授权公告的、公告号为CN201925716U、名称为“液化天然气加气机计量检定标准装置”的中国实用新型公布了一种由加液管路、回气管路和放空管路组成的计量检定标准装置，其中，加液管路用作与LNG加气机的加液枪头连接的加液接口、液相质量流量计、第一止回阀、加液真空金属软管以及用作与车载LNG储气瓶的加液接口连接的加液枪头依次连接，且第一止回阀的出口连接第二止回阀的进口，第二止回阀的出口连接安全阀后接放空管；回气管路用作与车载LNG储气瓶的回气接口连接的回气枪头顺次连接回气真空金属软管、气相质量流量计、第四止回阀以及用作与LNG加气机的回气枪头连接的回气接口。
[0004]此外，如图1所示，该计量检测标准装置还具有数据采集系统，包括:
[0005]工业数码相机:用作对LNG加气机加气量的显示累积流量数据进行拍照，工业数码相机其信号输出端与笔记本电脑连接，由笔记本电脑上安装的专用软件控制相机的拍照。
[0006]笔记本电脑:接收工业数码相机的输出LNG加气机显示流量数据图片信号，根据前后两次采集到的相机图片读取流量数据，并进行处理，以判断LNG加气机的净加气量。笔记本电脑上安装的专用软件启动同步采集LNG加气机现场检定装置气相流量计和液相流量计累积流量值，气相流量计和液相流量计读数的差值视为LNG加气机现场检定装置净流量读数。再通过笔记本电脑数据处理系统处理数据得出平均误差和重复性，判定LNG加气机的计量精度是否合格。
[0007]LNG加气机计量检定标准装置采用动态法和静态法检定方式，可以利用高分辨率工业数码相机对LNG加气机显示累积流量数值进行拍照。同时，笔记本电脑上安装的专用软件启动同步采集LNG加气机现场检定装置气相流量计和液相流量计累积流量值进行数据处理，使得LNG加气机计量检定标准装置的数据采集系统得到同一工况条件下LNG加气机和 LNG加气机计量检定标准装置的数字信号和图像信息进行数据处理，这些技术措施保证了 LNG加气机计量检定标准装置的检定和校准精度。
[0008]因此，现有技术的LNG加气机计量检定标准装置进行现场检定时，需要用高分辨率工业相机拍摄被测LNG加气机显示面板数字，记录加气累计数值。图1所示的LNG加气机计量检定标准装置通过高分辨率工业数码相机，解决了LNG加气机显示流量数据的获取问题；同时，通过笔记本电脑解决了LNG加气机显示流量数据与LNG加气机计量检定标准装置计量流量数据的获取同步问题。但是，由于需要准确识别LNG加气机显示流量数据，高分辨率工业数码相机获取的显示流量数据图片文件都比较大，这样通过RS-485总线、USB转换，再到笔记本电脑上进行图像识别，获取显示流量数据，花费的时间比较长，不能满足现场检定的实时性要求。
[0009]目前，由于显示流量数据的数字字符字体各异，现有技术的LNG加气机计量检定标准装置还存在不能准确识别显示流量数据图片的问题，通常情况下，目前的计量检定还是采用根据高清晰度工业数码相机拍照、人工读数手动填写的方式进行检定数据记录，效率比较低。【实用新型内容】
[0010]本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种具有显示流量数据识别的 LNG加气机计量检定装置，以满足现场检定的实时性要求。
[0011]为实现上述目的，本实用新型具有显示流量数据识别的LNG加气机计量检定装置， 包括:
[0012]由气相流量计或/和液相流量计构成的标准计量设备，与LNG加气机的加液枪头连接，用于对LNG加气机输出的液化天然气进行计量；[〇〇13]高分辨率工业数码相机，用于对LNG加气机上的显示流量数据进行拍照，获取显示流量数据图片；
[0014]装有同步数据采集软件的笔记本电脑，用于给出同步数据采集信号，并通过RS-485总线发送给标准计量设备、高分辨率工业数码相机，同步获取标准计量设备的流量数据以及对LNG加气机上的显示流量数据进行拍照；[〇〇15] 其特征在于，还包括:
[0016]一显示流量数据识别模块，通过并行数据总线与高分辨率工业数码相机连接；
[0017]高分辨率工业数码相机获取的显示流量数据图片通过该并行数据总线发送到显示流量数据识别模块进行图像识别，识别出的显示流量数据发送给装有同步数据采集软件的笔记本电脑；
[0018]装有同步数据采集软件的笔记本电脑对两次同步获取的标准计量设备流量数据以及显示流量数据分别进行差值计算，同时将标准计量设备流量数据的差值作为标准的净流量读数，显示流量数据差值作为LNG加气机的净流量读数，二者做差值得到误差值，用于判定LNG加气机的计量精度是否合格。
[0019]作为进一步的改进，所述的显示流量数据识别模块内置于高分辨率工业数码相机中。
[0020]作为进一步的改进，所述的显示流量数据识别模块包括:
[0021]一图像处理模块，用于对待识别的显示流量数据图片进行灰度转换和平滑处理， 得到显示流量数据灰度图片；
[0022]—区域划分模块，用于对显示流量数据灰度图片进行边缘检测和腐蚀去杂；
[0023]—数字分割模块，用于对边缘检测和腐蚀去杂后的显示流量数据灰度图片进行数字分割，构造出多个独立字符区域；
[0024]—识别匹配模块，将各独立字符区域与各数字模板中的数字进行匹配识别，匹配度最高的即为识别出的数字，从而得到显示流量数据，其中，数字模板根据LNG加气机显示模板上的数字模型进行采样而构建。
[0025]本实用新型的目的是这样实现的。[0〇26]本实用新型具有显示流量数据识别的LNG加气机计量检定装置，在现有标准计量设备、高分辨率工业数码相机以及装有同步数据采集软件的笔记本电脑之上，增加了一显示流量数据识别模块，该模块并行数据总线与高分辨率工业数码相机连接;高分辨率工业数码相机获取的显示流量数据图片通过该并行数据总线发送到显示流量数据识别模块进行图像识别，识别出的显示流量数据发送给装有同步数据采集软件的笔记本电脑。这样采用专门的显示流量数据识别模块对显示流量数据图片进行处理，同时，显示流量数据识别模块与高分辨率工业数码相机采用并行数据总线连接，这样可以快速地将高分辨率工业数码相机获取的显示流量数据图片发送给显示流量数据识别模块进行图像识别，识别出显示流量数据就很小了，显示流量数据可以很快地发送给装有同步数据采集软件的笔记本电脑，花费的时间比大大缩短，可以充分满足对LNG加气机的现场检定实时性要求。[〇〇27]同时，由于各LNG加气机显示数字的样式不尽相同，本实用新型通过对LNG加气机显示面板上的数字模型进行采样，并建立数字模板库，这样可以对各数字模板中的数字进行匹配识别，提高了识别的准确性，因而，提高了检定的效率。【附图说明】[〇〇28]图1是现有技术中具有显示流量数据识别的LNG加气机计量检定装置的原理框图； [〇〇29]图2是本实用新型具有显示流量数据识别的LNG加气机计量检定装置的原理框图； [〇〇3〇]图3是图2所示显示流量数据识别模块的一种【具体实施方式】原理框图。【具体实施方式】[〇〇31]下面结合附图对本实用新型的【具体实施方式】进行描述，以便本领域的技术人员更好地理解本实用新型。需要特别提醒注意的是，在以下的描述中，当已知功能和设计的详细描述也许会淡化本实用新型的主要内容时，这些描述在这里将被忽略。[〇〇32]在本实施例中，如图2所示，本实用新型具有显示流量数据识别的LNG加气机计量检定装置，包括:由气相流量计或/和液相流量计构成的标准计量设备1、高分辨率工业数码相机2、装有同步数据采集软件的笔记本电脑3以及显示流量数据识别模块4。其中，标准计量设备1与LNG加气机的加液枪头连接，用于对LNG加气机输出的液化天然气进行计量，装有同步数据采集软件的笔记本电脑3给出同步数据采集信号，通过UBS接口，经过USB转RS-485 转换器发送到RS-485总线上，然后，通过RS-485总线发送给标准计量设备1、高分辨率工业数码相机2，同步获取标准计量设备1的流量数据以及对LNG加气机上的显示流量数据进行拍照。[〇〇33]显示流量数据识别模块4通过并行数据总线与高分辨率工业数码相机2连接，高分辨率工业数码相机2获取的显示流量数据图片通过该并行数据总线发送到显示流量数据识别模块4进行图像识别，识别出的显示流量数据发送到RS-485总线，然后，通过USB转RS-485 转换器再给装有同步数据采集软件的笔记本电脑3。
[0034]装有同步数据采集软件的笔记本电脑3对两次同步获取的标准计量设备1流量数据以及显示流量数据分别进行差值计算，同时将标准计量设备1流量数据的差值作为标准的净流量读数，显示流量数据差值作为LNG加气机的净流量读数，二者做差值得到误差值，用于判定LNG加气机的计量精度是否合格。[〇〇35]图3是图2所示显示流量数据识别模块的一种【具体实施方式】原理框图。[〇〇36]在本实施例中，如图3所示，显示流量数据识别模块包括:图像处理模块401、区域划分模块402、数字分割模块403以及识别匹配模块404。[〇〇37]1、图像处理模块[〇〇38]1.1、灰度转换[〇〇39]在图像处理模块401中，首先对于高分辨率工业数码相机的显示流量数据图片进行灰度转换去掉其他颜色对数字识别的影响，如果灰度转化之后图像近似度过高则考虑通过锐化，或者局部高斯滤波获取满意的灰度图片。
[0040]1.2、平滑处理
[0041]灰度转换后的灰度图片由于明亮的变化需要再次加工，可以根据获取的图片效果考虑是否去掉该步骤，具体情况视最终识别结果而定。[〇〇42] 2、区域划分模块 [〇〇43] 2.1、边缘检测[〇〇44]对显示流量数据灰度图片边缘进行检测。首先对显示流量数据灰度图片进行噪声过滤，然后通过Roberts算子、拉普拉斯算子或高斯算子得到图像的边缘轮阔，上诉三种算子可以分别作为识别运算方法，根据实际拍摄图片的质量来选择合适的边缘检测方法。
[0045] 2.2、腐蚀去杂
[0046]通过腐蚀算法对图片进行优化，获取大面积有图案区域，去除杂质，减少识别干扰量。
[0047] 3、数字分割模块 [〇〇48] 3.1、字符分割[〇〇49]对划分区域内的图像二值化获取数字基本信息，然后经过滤波过滤杂质信息，获取有效数字特征的图像，便于进行数字分割。
[0050] 3.2、字符归一化
[0051]对加工后的图像逐行排除白点，获取连续区域，构造独立字符区域，对于间隔区间的取值根据实际拍摄照片中数字显示方式进行调整。[〇〇52]4、识别匹配[〇〇53]4.1、建立模板库[〇〇54]根据LNG加气机显示面板上的数字模型进行采样并建立数字模板库，由于各加气机显示数字的样式不尽相同，所以需要通过建立不同的数字模型库以便识别匹配。[〇〇55]4.2、遍历匹配
[0056]将分割出的数字归一化区域放大或缩小到模板库中的字符大小，然后进行匹配识另IJ，根据匹配的结果取出匹配度最高的值，并反馈生成输出数字。
[0057]尽管上面对本实用新型说明性的【具体实施方式】进行了描述，以便于本技术领域的技术人员理解本实用新型，但应该清楚，本实用新型不限于【具体实施方式】的范围，对本技术领域的普通技术人员来讲，只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本实用新型的精神和范围内，这些变化是显而易见的，一切利用本实用新型构思的发明创造均在保护之列。
【主权项】
1.一种具有显示流量数据识别的LNG加气机计量检定装置，包括:由气相流量计或/和液相流量计构成的标准计量设备，与LNG加气机的加液枪头连接， 用于对LNG加气机输出的液化天然气进行计量；高分辨率工业数码相机，用于对LNG加气机上的显示流量数据进行拍照，获取显示流量 数据图片；装有同步数据采集软件的笔记本电脑，用于给出同步数据采集信号，并通过RS-485总 线发送给标准计量设备、高分辨率工业数码相机，同步获取标准计量设备的流量数据以及 对LNG加气机上的显示流量数据进行拍照；其特征在于，还包括:一显示流量数据识别模块，通过并行数据总线与高分辨率工业数码相机连接；高分辨率工业数码相机获取的显示流量数据图片通过该并行数据总线发送到显示流 量数据识别模块进行图像识别，识别出的显示流量数据发送给装有同步数据采集软件的笔 记本电脑；装有同步数据采集软件的笔记本电脑对两次同步获取的标准计量设备流量数据以及 显示流量数据分别进行差值计算，同时将标准计量设备流量数据的差值作为标准的净流量 读数，显示流量数据差值作为LNG加气机的净流量读数，二者做差值得到误差值，用于判定 LNG加气机的计量精度是否合格。2.根据权利要求1所述的具有显示流量数据识别的LNG加气机计量检定装置，其特征在 于，所述的显示流量数据识别模块内置于高分辨率工业数码相机中。
【文档编号】G01F25/00GK205593617SQ201521099084
【公开日】2016年9月21日
【申请日】2015年12月24日
【发明人】刘缙林, 熊茂涛, 赵理, 赵普俊, 杨修杰, 罗雁飞
【申请人】四川中测流量科技有限公司