利用视觉技术进行电器设备运行状态数据采集的方法与流程

1.本发明涉及设备运行状态数据采集技术领域，具体为利用视觉技术进行电器设备运行状态数据采集的方法。


背景技术：

2.随着数字智能化工厂管理理念的推行，越来越多的制造企业在推行数字化工厂的落地实施，要实现工厂的数字化管理，最基本的技术要求是获取工厂各类设备的运行状态数据，数据是实现集中数字化监控的源头；
3.当前所有的设备数据采集方案主要有两种：
4.1、直接通过设备本身的控制器上的数据接口，通过厂家提供的数据接口直接进行数据获取；
5.2、通过在设备上部署各类物理传感器，通过读取传感器信息来间接获取设备运行状态；
6.这两种方案是数据获取的常规做法，对大规模的工厂设备运行状态数据采集场景，存在有如下的致命缺陷：
7.1、传统老旧设备不提供数据接口，无法通过数据接口直接获取数据；
8.2、物理器件如水压表、温度表等，没有电信号输出；
9.3、部分设备的数据接口和数据协议为厂家的私有协议，厂家不会提供这类协议接口给第三方企业用于数据采集；
10.4、在设备上部署传感器的方案，虽然不依赖于设备厂家，但几十个传感器部署难度很大。


技术实现要素：

11.本发明的目的在于提供利用视觉技术进行电器设备运行状态数据采集的方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
12.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：利用视觉技术进行电器设备运行状态数据采集的方法，包括以下步骤：
13.步骤一：系统初始化，包括相机初始化、网络初始化、服务器设置等；
14.步骤二：相机取图采用定时器触发取图，定时器间隔为10秒；
15.步骤三：图像预处理包括高斯滤波、图象特征抽取、图像分割等操作，去掉图像中无效部分，截取指定大小的有效图片；
16.步骤四：对预处理后的图像进行二值化、膨胀、腐蚀等图像操作，获取到清晰的文字部分；
17.步骤五：对第四步的结果进行图像分割，获得单独的字符图像；
18.步骤六：字符库匹配，将图像转换成字符；其中字符库为对采集的1000张图片样本进行深度学习后得到的自定义字库。
19.优选的，相机包括相机本体，相机本体固定连接连接板，连接板一端连接销轴，连接板上设置螺栓，螺栓螺接螺母，销轴旋接固定链接架，固定链接架上开设弧形孔。
20.优选的，固定链接架固定在电梯机柜顶盖上，螺栓固定在连接板上，并且螺栓穿过弧形孔与螺母螺接。
21.优选的，销轴一端设置轴承，轴承嵌入固定链接架。
22.优选的，相机本体通过导线与主机连接，螺栓滑动连接弧形孔。
23.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
24.1.本技术方案采用视觉技术、ocr技术，以及物联网技术，实现对工厂设备的状态数值进行所见即所得的获取能力；一方面规避设备数据接口难以获取的问题，另一方面只需在要获取数据的设备前部署一个相机即可实现，因此本发明结构简单，安装部署方便，成本低廉，通过视觉的所见即所得的特性，实现对各类设备的状态信息进行采集，可对市面几乎所有的设备(数字显示设备和模拟指针显示设备)实现兼容。
25.2.松解螺母，解除对连接板的固定，然后挪动相机本体，相机本体带动连接板以销轴为轴线旋转，同时螺栓沿着弧形孔滑动，随着连接板旋转，相机本体镜头拍摄角度将发生改变，直至相机本体的镜头能够完全覆盖设备的显示界面，然后旋紧螺母，实现对相机本体镜头拍摄角度的校正，相机本身结构简单易操作，便于工作人员对相机本体镜头拍摄角度的快速调节。
附图说明
26.图1为本发明软件流程示意图。
27.图2为本发明系统部署方案图。
28.图3为本发明软件框架图。
29.图4为本发明相机安装示意图。
30.图中：1、固定链接架；2、弧形孔；3、螺栓；4、螺母；5、连接板；6、销轴；7、相机本体。
具体实施方式
31.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
32.请参阅图1至图4，本发明提供一种技术方案：利用视觉技术进行电器设备运行状态数据采集的方法，包括以下步骤：
33.步骤一：系统初始化，包括相机初始化、网络初始化、服务器设置等；
34.步骤二：相机取图采用定时器触发取图，定时器间隔为10秒；
35.步骤三：图像预处理包括高斯滤波、图象特征抽取、图像分割等操作，去掉图像中无效部分，截取指定大小的有效图片；
36.步骤四：对预处理后的图像进行二值化、膨胀、腐蚀等图像操作，获取到清晰的文字部分；
37.步骤五：对第四步的结果进行图像分割，获得单独的字符图像；
38.步骤六：字符库匹配，将图像转换成字符；其中字符库为对采集的1000张图片样本进行深度学习后得到的自定义字库。
39.其中本技术方案采用视觉技术、ocr技术，以及物联网技术，实现对工厂设备的状态数值进行所见即所得的获取能力；一方面规避设备数据接口难以获取的问题，另一方面只需在要获取数据的设备前部署一个相机即可实现，因此本发明结构简单，安装部署方便，成本低廉，通过视觉的所见即所得的特性，实现对各类设备的状态信息进行采集，可对市面几乎所有的设备(数字显示设备和模拟指针显示设备)实现兼容。
40.相机包括相机本体7，相机本体7固定连接连接板5，连接板5一端连接销轴6，连接板5上设置螺栓3，螺栓3螺接螺母4，销轴6旋接固定链接架1，固定链接架1上开设弧形孔2，固定链接架1固定在电梯机柜顶盖上，螺栓3固定在连接板5上，并且螺栓3穿过弧形孔2与螺母4螺接，销轴6一端设置轴承，轴承嵌入固定链接架1，相机本体7通过导线与主机连接，螺栓3滑动连接弧形孔2，其中螺栓3的外径等于弧形孔2的孔宽，当需要校正相机本体7镜头对设备的拍摄角度时，松解螺母4，解除对连接板5的固定，然后挪动相机本体7，相机本体7带动连接板5以销轴6为轴线旋转，同时螺栓3沿着弧形孔2滑动，随着连接板5旋转，相机本体7镜头拍摄角度将发生改变，直至相机本体7的镜头能够完全覆盖设备的显示界面，然后旋紧螺母4，实现对相机本体7镜头拍摄角度的校正，相机本身结构简单易操作，便于工作人员对相机本体7镜头拍摄角度的快速调节。
41.工作原理：当需要校正相机本体7镜头对设备的拍摄角度时，松解螺母4，接触对连接板5的固定，然后挪动相机本体7，相机本体7带动连接板5以销轴6为轴线旋转，同时螺栓3沿着弧形孔2滑动，随着连接板5旋转，相机本体7镜头拍摄角度将发生改变，直至相机本体7的镜头能够完全覆盖设备的显示界面，然后旋紧螺母4。
42.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。