专利名称：自动抄表装置及系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种计量器的抄表装置及使用该装置的抄表与监控系统。该计 量器指瓦斯计量器、水计量器、电计量器及其他类似的计量器。
背景技术：
一般瓦斯、电或水的用量可以被记录在一计量器，然后依据该计量器上所显示 的使用量度数来进行读表及收费。传统上，必须由人工进行抄录计量表上的度数， 然而抄表的正确性非常重要，以往以人工方式抄表的方式容易产生错抄或漏抄的情 形，而且人工抄表方式需高的人力成本，特别是偏远的山区或农村，人工成本更大。 另外，对管理者而言，人工抄表的方式无法对资料进行即时监控和集中管理。
中国台湾专利第1257462号揭露一种「瓦斯监控之侦测传输系统」，其提供 一瓦斯表内具有一感应模组、 一控制单元、 一气体断流阅，并配合短距离传输
单元及中央监控模组来进行瓦斯的监控，以及瓦斯表之间的讯息传送。
更可以在瓦斯表内配设一流量感应单元以侦测气体流量，且将瓦斯的使用量 资料藉传短距离传输单元传送给中央监控模组，再配合电话线、有线网路或无 线网路传送给管理单位。
该专利前案所揭露的瓦斯表不同于传统的瓦斯表，若要全面换装新表及远端读 取系统，除了花费大量金钱外，现有的管路及表计皆早已部署在各家庭或公司，换 装工程所需的时间及金钱皆非常庞大。另外，现有的瓦斯表都已经经过了度量衡单 位的检测完毕，若要加改其内装控制系统，则势必还要送回原单位去做检测及调校。
另外，美国专利US6845177揭露一种类比表计之监控装置及方法(METHOD AND APPARATUS FOR MONITORING AN ANALOG METER),其利用影像撷取单元，例 如CCD或CMOS取得类比表计的指针影像后，再利用霍氏转换(Hough transform) 取得指针影像的中心以决定出度数；至于资料的传输网路则包含有线或无线网路。
此种判识度数的方式较为复杂，而且该专利案没有教导如何进行城市中集中抄表的方法，此外对于流量的监控与异常管理也没提出适当的对策。
发明内容
本发明之一目的在于提供一种自动抄表装置，其具有能够自动地撷取一计 量器上的度数的功能，而且该抄表装置为一独立于该计量器外的装置，所以不 需更换原计量器及管路而具节省成本及方便施工的效果。
本发明另一目的系在提供一种抄表系统，其利用前述之抄表装置，并配合 短距离及远距离无线传输方式，使得该抄表系统具有能够分别或集中地传送度 数影像的功效；此外更能利用短距离无线及Z或远距无线传输方式来驱动一控制 器用以管理能源的使用状态及防止灾害的发生。
为实现上述目的，本发明采取以下设计方案
一种自动抄表装置，其用以自动取得一计量器之度数，且将该度数影像传送 至一远端装置，其包含 一处理器； 一影像撷取单元，系电性连接该处理器且对 应该计量器用以撷取该度数影像； 一短距离无线收发模组，系电性连接该处理器 且能够传递该度数影像及发出一控制讯号；以及一远距无线收发模组，系电性 连接该处理器且用以传送该度数影像至该远端装置。
一种抄表系统，其包含至少一如上述的抄表装置，系分别对应一计量器， 每一抄表装置具有一影像撷取元件、 一第一短距离无线收发元件及一第一远距 离无线收发元件，其中该影像撷取元件用以取得所对应之计量器之度数影像； 一短距离无线传输网路，系用以作为相近之该抄表装置之该第一短距离无线收 发模组间的讯息传输网路，其中所传送的该讯息为每一抄表装置所取得的度数 影像； 一远端装置，系具有一第二远距离无线收发模组且对应该抄表装置之第 一距离无线收发模组产生收发讯号的作用； 一远距离无线传输网路，系为该抄 表装置之该第一远距离无线收发模组与该远端装置之第二远距离无线收发模组 间的讯息传输网路；以及一影像辨识单元，系用以辨识该计量器的度数影像， 该影像辨识单元配置在该抄表装置或该远端装置。
如此一来无论是位在偏远山区，或独立式社区，或集中式的公寓大楼，皆可 以适用本发明所揭露的抄表系统。本发明的优点是
1. 该抄表装置为外加的装置，所以实施本发明所揭露的抄表系统不需更改原 有的计量器及管路，无论是就设备成本，还是施工成本，本发明都可以达到最 低成本的要求。
2. 由于本发明直接读取度数影会再进行判读，所以资料的取得方式简便，而 且解读效果准确，换言之，可以提高抄表效益及除去人工抄表错误的情形。
3. 本发明具有远距离监控的效果可以掌握用户端使用能源的型态，又具有加
值服务能够有效执行能源输配管理。
4. 使用本发明所揭露的抄表系统具有自远端执行停止能源供应的功效，所 以在用户端发生异常时可以立即处理，以达到有效减少灾害的效果。
以下即依本发明所揭示的目的、功效及结构组态，举出较佳实施例，并配 合图式详细说明。
图1A 为本发明的抄表系统示意图。 图1B 为本发明的抄表系统示意图。
图ic为本发明的抄表系统示意图。 图2A为系本发明的抄表装置架构示意图。 图2B为本发明的另一抄表装置架构及其使用示意图。 图2C为本发明的又一抄表装置架构及其使用示意图。 图2D为本发明的再一抄表装置架构及其使用示意图。 图3A为本发明的使用状态示意图。 图3B为本发明的使用状态示意图。 图3C为本发明的使用状态示意图。
具体实施例方式
请参阅图1A，其揭露一自动抄表系统的实施例示意图。本实施例利用一抄表装 置10自动地读取一计量器20的度数及/或其他资料，然后再透过一远距离无线传输 网路30将该计量器20的度数及其他资料传送到一后端装置40以进行资料管理及/或处理等工作。此种抄表系统适用于附近没有其他住户的环境，例如偏远的山区。 上述的计量器20可以是瓦斯表、电表、水表或其他类似的表器。该后端装
置40可以是一电脑或伺服器，或一后端资料库平台。
请参阅图1B，其揭露该抄表系统的另一实施例示意图。本实施例系复数个抄 表装置10分别对复数计量器20自动地读取度数及/或其他资料，且每一笔资料分别 利用一短距离无线传输网路50传送到一讯息处理单元60，再藉由一远距离无线传输 网路30将所有资料传送到该后端装置40。此种抄表系统适用于社区型的居住环境。
请参阅图1C，其揭露该抄表系统的又一实施例示意图，其系由复数个抄表 装置10分别对复数个计量器20自动地读取度数及/或其他资料。相近的抄表装 置10可以互相成为资料传送的节点，因此每一个抄表装置10的资料可以透过 该短距离无线传输网路50传送到相近的另一抄表装置10，且逐步地传送到该讯 息处理单元60。接着再藉由该远距离无线传输网路30将所有资料传送到该后端 装置40。此种抄表系统适用于公寓大楼型的居住环境。
根据以上所揭露的抄表系统，该抄表装置10是一个独立于计量器20之外 的装置，且具有读取资料的功能、短距离及/或远距离传送资料的功能。此外， 抄表装置IO所取得到资料需进一步进行判读才能供管理者或管理公司使用。该 短距离无线传输网路50包含Zigbee网路或是Blue Tooth网路，或其他类似的 无线电频率(radio frequency, RF)网路。
请参阅图2A，为达到上述的抄表系统的功效，该抄表装置10包含一处理 器ll，该处理器11作为资料运算、资料处理及资料传递的平台。 一影像撷取单 元12系电性连接该处理器11 ，其可以是CCD或CMOS且相对着该计量器(未显示) 的度数及资料区域。 一短距离无线收发模组13系电性连接该处理器11，其可以 是Zigbee模组、Blue too化模组，或其他类似性质无线传输模组。
又一远距离无线收发模组14系电性连接该处理器ll，其可以是GPRS或GSM 模组。 一影像辨识单元15系电性连接该处理器11且能够对该影像撷取单元12 所取得之影像资料进行度数辨识。
以上所述为抄表装置10的主要架构，其中以Zigbee模组作为短距离无线收 发模组13为例，其具有网路节点的功能，所以相近的Zigbee模组皆可作为传递资料的跳板，让每一个抄表装置10所读取到的资料逐步地传送到讯息处理单元 60。换言之，运用Zigbee模组的特性可以轻易完成第1C图所揭露的抄表效果。
其次，每一个计量器20皆有对应的编号，所以可利用该影像辨识单元15 辨识该计量器20的编号。而辨识资料则藉该短距离无线传输模组13输出，或 是由远距离无线传输模组14输出。此外该影像辨识单元15更可以包含一有辨 识软体(OCR)可以将度数影像转换成数字模式，以有助于后续的度数及费用的计 算。此外，由于Zigbee模组所传送的资料中可以包含身份识别功能，所以即使 该影像撷取单元12没有取得该计量器20的编号影像，也可以透过Zigbee讯号 中的身份识别功能而使度量影像对应计量器20。
请参阅图2B，其揭露另一种抄表装置71，与前述抄表装置的不同处在于本 实施例中增设一加值单元16以进行储值的效果。例如，以往缴交瓦斯费必须先 在银行帐户内储放一定量金额，然后再逐次扣除瓦斯费；若在抄表装置71内配 设有加值单元16提供储值作用，则使用者便不需要另外提供银行帐户以及办理 自动扣款的手续。此外，可以利用近端装置42，例如PDA及短距离无线传输网 路30来进行储值，或是由该远端装置40透过该远距离无线传输网路50将储值 金额的资料传送到该抄表装置11且记录于该加值单元16。
请参阅图2C，本实施例所揭露的抄表装置72包含一处理器11、 一影像撷 取单元12、 一短距离无线收发模组13及一远距无线收发模组14。该抄表装置 72具有撷取及传送度数影像的功能。而该影像辨识单元15配设在该后端装置 40,所以该度数影像被传送到该后端装置40后再进行影像辨识。
上述的各种架构的抄表装置10、 71或72系皆藉由一远距离无线传输模组 14将资料传送至该后端装置40之另一远距离无线传输模组41，因此，重新定 义该远距离无线传输模组14为第一远距离无线传输模组，而另一远距离无线传 输模组41为第二远距离无线传输模组。
请参阅图2D，取前述该抄表装置IO为例，其更进一步配设一全球定位系统 (GPS)模组17，如此一来，后端装置40或管理者便可以透过该GPS模组17而获 知特定计量器(未显示)的所在位置。请参阅图3A，图中揭露在计量器20的一输入管路21上设有一控制器22与 一短距离无线收发模组23的组合。在此更进一步定义该抄装置10所配设之短 距离无线收发模组13为第一短距离无线收发模组，而位在输入管路21的短距 离无线收发模组23为第二短距离无线收发模组。该第一短距离无线收发模组13 与该第二短距离无线收发模组23间可以藉由该短距离无线传输网路50进行资 料与讯息的传递。
当计量器20所在位置发生异常情况，例如火灾、地震，则管理公司在获得 通知后，可以由该第二远距离无线收发模组41传送一异常状况讯号81给该抄 表装置10的第一远距离无线收发模组14，再由第一短距离无线传输模组13发 出一控制讯号83传送给该第二短距离无线收发模组23以驱动该控制器22进行 切断输入管路21之瓦斯、水或电流的流动，如此便可以达到有效防灾的效果。
请参阅图3B，在前述说明中揭露该抄表装置71具有加值单元16且可以由 近端或远端进行储值，而所储值的金额可以经由换算而对应可使用的瓦斯度数， 水度数，或电力度数。在本实施例中以瓦斯为例，利用该影像撷取单元12取得 度数影像且经辨识确定已使用的瓦斯度数后，与先前经储值后的可用瓦斯度数 相比较，若已将可用的瓦斯度数的额度用完，则一控制单元82输出一讯号驱动 该第一短距离无线收发模组13发出该控制讯号83给该第二短距离无线收发模 组23，该第二短距离无线收发模组23收到该控制讯号后则驱动该控制器22以 切断该输入管路21内的瓦斯流动。
请参阅图3C，本实施例是该影像撷取单元12取得度数影像且经辨识确定已使 用的瓦斯度数的额度已用完，则由后端装置40发出一指令经远距离无线传输网路 30传送讯息至该抄表装置71，且该第一短距离无线收发模组13发出讯号给该第二 短距离无线收发模组23以驱动该控制器22切断该输入管路21内的瓦斯流动。
上述实施例仅为例示性说明本发明之技术及其功效，而非用于限制本发明。任 何熟于此项技术人士均可在不违背本发明之技术原理及精神的情况下，对上述实施 例进行修改及变化，因此本发明的权利保护范围应如后所述的申请专利范围所列。
权利要求
1、一种自动抄表装置，其用以自动取得一计量器之度数，且将该度数影像传送至一远端装置，其特征在于包含一处理器；一影像撷取单元，系电性连接该处理器且对应该计量器用以撷取该度数影像；一短距离无线收发模组，系电性连接该处理器且能够传递该度数影像及发出一控制讯号；以及一远距无线收发模组，系电性连接该处理器且用以传送该度数影像至该远端装置。
2、 根据权利要求1所述的自动抄表装置，其特征在于更包含一影像辨识 单元电性连接该处理器且能够辨识该度数影像。
3、 根据权利要求1所述的自动抄表装置，其特征在于更包含一加值单元 电性连接该处理器，该加值单元用以供储值。
4、 根据权利要求1所述的自动抄表装置，其特征在于其中更包含一控制 单元电性连接该处理器且能够驱动给该短距离无线收发模组发出该控制讯号。
5、 根据权利要求1所述的自动抄表装置，其特征在于其中该短距离无线 收发模组系指Zigbee或蓝牙模组。
6、 根据权利要求1所述的自动抄表装置，其特征在于其中该远距离无线 收发模组系指GPRS或GSM模组。
7、 根据权利要求1所述的自动抄表装置，其特征在于更包含一全球定位系统模组电性连接该处理器。
8、 一种抄表系统，其特征在于包含至少一如权利要求1所述的自动抄表装置，系分别对应一计量器，每一抄表装置具有一影像撷取元件、 一第一短距离无线收发元件及一第一远距离无线收 发元件，其中该影像撷取元件用以取得所对应之计量器之度数影像；一短距离无线传输网路，系用以作为相近之该抄表装置之该第一短距离无线 收发模组间的讯息传输网路，其中所传送的该讯息为每一抄表装置所取得的度 数影像；一远端装置，系具有一第二远距离无线收发模组且对应该抄表装置之第一距 离无线收发模组产生收发讯号的作用；一远距离无线传输网路，系为该抄表装置之该第一远距离无线收发模组与该 远端装置之第二远距离无线收发模组间的讯息传输网路；以及一影像辨识单元，系用以辨识该计量器的度数影像，该影像辨识单元配置在 该抄表装置或该远端装置。
9、 根据权利要求8所述的抄表系统，其特征在于更包含一控制器与一第 二短距离无线收发模组的组合，其安装在该计量器的输入管路上，且该抄表装 置的该第一无线收发模组能够传送一控制讯号给该第二短距离无线收发模组并 启动该控制器。
10、 根据权利要求8所述的抄表系统，其特征在于更包含一讯息处理单元， 其用以接收该第一无线收发模组之讯息，并将该讯息经该远距离无线传输网路传递至该后端装置。
11、 根据权利要求8所述的抄表系统，其特征在于更包含一加值单元配设 在该抄表装置内，且能够藉由该远端装置以无线连线方式进行储值。
12、 根据权利要求8所述的抄表系统，其特征在于更包含一加值单元配设 在该抄表装置内，且能够藉由一近远端装置以连线方式进行储值。
13、 根据权利要求12所述的抄表系统，其特征在于其中该近端装置系指 一个人数位助理(PM)。
全文摘要
本发明公开了一种独立的自动抄表装置及使用该装置的抄表系统，其中该自动抄表装置包含一处理器分别电性连接一影像撷取单元、一短距离无线收发模组及一远距离无线收发模组作电性连接。该抄表装置取得一度数影像后，藉一短距离无线传输网路进行资料集中，及藉一远距离无线传输网路进行资料传送至一后端装置。此外一影像辨识单元配设在该抄表装置或后端装置用以执行资料影像的辨识与解读。如此一来，本发明可以达到自动读取及传送度数资料至该远端装置的功效，此外具有不需更换计量器及能源管路的功效。
文档编号G08C17/00GK101452630SQ200710178378
公开日2009年6月10日 申请日期2007年11月29日 优先权日2007年11月29日
发明者任翠云, 陶治中 申请人:陶治中;任翠云