一种实时用水数据采集方法及终端与流程

本发明涉及测量技术领域，特别涉及一种实时用水数据采集方法及终端。

背景技术：

典型的普通旋翼式水表表盘通常包括旋转指针指示和数字码表显示。因此，计算指示指针旋转的圈数或者识别码表显示的数字，都是典型的普通旋翼式水表远程抄表所使用的方案。

一方面，由于干簧管开关能够在磁性指针作用下形成开闭动作，在外电路配合下，形成脉冲信号。当我们将普通旋翼式水表表盘上的指针更换为磁性指针，则该磁性指针的旋转圈数，和用水量成比例关系，因此微处理器mcu采集干簧管开关所形成的脉冲个数，可以实时地反映水表的计量水量。但由于自来水特有的“水锤”效应，水表的指针出现顺时针、逆时针的摇摆，这种现象将会引起干簧管“开闭”误动作，在实际采集过程中，干簧管脉冲采集的准确度，仍存在问题。

另一方面，使用照相技术获取表盘图像，并识别其中的用水数字，将可以获得更准确的计量水量。在非实时环境下，每日或每月拍照采集一次，可以满意地获得准确的计量数据。但是，在需要持续开机摄像或频繁抓拍的实时环境下，相机系统所形成的能耗，给电池供电的水表采集器造成难以承受的能源压力。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是：提供一种实时用水数据采集方法及终端，以实现高实时性和高准确度的用水数据的远程采集。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种实时用水数据采集方法，包括步骤：

s1、扫描干簧管；

s2、判断所述干簧管的脉冲累计数是否到达预设脉冲数，若是，则执行步骤s3，否则回到步骤s1；

s3、记录当前时间，开启相机进行拍照，以得到实时用水数据。

为了解决上述技术问题，本发明采用的另一种技术方案为：

一种实时用水数据采集终端，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现以下步骤：

s1、扫描干簧管；

s2、判断所述干簧管的脉冲累计数是否到达预设脉冲数，若是，则执行步骤s3，否则回到步骤s1；

s3、记录当前时间，开启相机进行拍照，以得到实时用水数据。

本发明的有益效果在于：一种实时用水数据采集方法及终端，通过干簧管的脉冲触发以达到较好的实时性，并在脉冲累计数达到预设脉冲数时，触发相机拍照，通过照相技术来获取表盘图像，并识别其中的用水数字，以获得更准确的计量水量，从而实现了高实时性和高准确度的用水数据的远程采集。

附图说明

图1为本发明实施例的一种实时用水数据采集方法的主要流程示意图；

图2为本发明实施例涉及的第一干簧管、第二干簧管和磁性指针的流程示意图；

图3为本发明实施例的一种实时用水数据采集方法的具体流程示意图；

图4为本发明实施例的一种实时用水数据采集终端的结构示意图。

标号说明：

1、一种实时用水数据采集终端；2、处理器；3、存储器。

具体实施方式

为详细说明本发明的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。

请参照图1至图3，一种实时用水数据采集方法，包括步骤：

s1、扫描干簧管；

s2、判断所述干簧管的脉冲累计数是否到达预设脉冲数，若是，则执行步骤s3，否则回到步骤s1；

s3、记录当前时间，开启相机进行拍照，以得到实时用水数据。

从上述描述可知，本发明的有益效果在于：通过干簧管的脉冲触发以达到较好的实时性，并在脉冲累计数达到预设脉冲数时，触发相机拍照，通过照相技术来获取表盘图像，并识别其中的用水数字，以获得更准确的计量水量，从而实现了高实时性和高准确度的用水数据的远程采集。

进一步地，所述步骤s1具体为：

扫描双干簧管组件，所述双干簧管组件包括相互垂直的第一干簧管和第二干簧管，所述第一干簧管和所述第二干簧管依次位于一磁性指针进行顺时针转动的转动路径上；

所述步骤s2具体为：

判断所述双干簧管组件内任意一个干簧管是否产生脉冲，若是，则判断所产生的脉冲是否能形成有效脉冲圈数，若是，则对所述有效脉冲圈数进行累加计算，所述有效脉冲圈数是指所述磁性指针在顺时针转动过程中依次触发所述第一干簧管、所述第二干簧管并再次触发所述第一干簧管，且触发所述第一干簧管到触发所述第二干簧管的时间小于触发所述第二干簧管到再次触发所述第一干簧管的时间；

判断所述干簧管的有效脉冲圈数是否到达预设脉冲圈数，若是，则执行步骤s3。

从上述描述可知，采用相互垂直安装的双干簧管组件来采集脉冲，由于“水锤”效应造成的误动作无法形成一圈有效的有效用水计量，因此能通过有效脉冲圈数来有效克服“水锤”效应造成的误动作，从而有效的降低采集误差，以提高用水计量的准确度。

进一步地，所述步骤s2中“判断所述干簧管的有效脉冲圈数是否到达预设脉冲圈数，若是，则执行步骤s3”具体为：

判断所述干簧管的有效脉冲圈数是否到达预设脉冲圈数，若是，则判断所述干簧管是否处于脉冲停止状态，若是，则执行步骤s3；

若所述干簧管的有效脉冲圈数未达到预设脉冲圈数，则回到步骤s1；

若所述干簧管未处于脉冲停止状态，则继续判断所产生的脉冲是否能形成有效脉冲圈数。

从上述描述可知，有效脉冲圈数是作为开启相机的门槛条件，而非是达到预设脉冲圈数就开启相机，由于干簧管未处于脉冲停止状态时，干簧管上持续产生脉冲，则说明用户还在用水，等到干簧管处于脉冲停止状态，则表明用户停止用水，此时，再开启相机，从而在不影响用水数据采集的实时性的情况下，尽可能的节约相机工作所造成的能耗。

进一步地，所述步骤s1中的所述双干簧管组件和所述磁性指针安装于0.01立方米刻度上；

所述步骤s2中“判断所述干簧管的有效脉冲圈数是否到达预设脉冲圈数，若是，则执行步骤s3”具体为：

判断所述干簧管的有效脉冲圈数是否大于10，若是，则保存用水量的小数点数据，否则回到步骤s1；

判断所述干簧管的有效脉冲圈数是否大于100，若是，则重新刷新所述用水量的小数点数据，之后执行步骤s3，否则回到步骤s1。

从上述描述可知，由于双干簧管组件和磁性指针安装在0.01立方米刻度的位置，10圈为0.1吨，100圈计量为1吨，即顺时针有效转动100圈时候的码表整数位个位跳动一下，用此作为开启相机的门槛条件，以避免码表整数位未跳动时，相机就开始工作，从而节约电池能源。

进一步地，所述步骤s1还包括：扫描定时器；

所述步骤s2具体为：

判断所述定时器的计时时间是否到达预设拍照时间，若是，则执行步骤s3，否则判断所述干簧管的脉冲累计数是否到达预设脉冲数，若是，则执行步骤s3，否则回到步骤s1。

从上述描述可知，预设拍照时间可以为日、月和年，使得相机在日末、月末、年末0点对码表图像进行识别，形成考核数据，以配合水司企业对日、月、年计量冻结数据的需求。

请参照图4，一种实时用水数据采集终端，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现以下步骤：

s1、扫描干簧管；

s2、判断所述干簧管的脉冲累计数是否到达预设脉冲数，若是，则执行步骤s3，否则回到步骤s1；

s3、记录当前时间，开启相机进行拍照，以得到实时用水数据。

从上述描述可知，本发明的有益效果在于：通过干簧管的脉冲触发以达到较好的实时性，并在脉冲累计数达到预设脉冲数时，触发相机拍照，通过照相技术来获取表盘图像，并识别其中的用水数字，以获得更准确的计量水量，从而实现了高实时性和高准确度的用水数据的远程采集。

进一步地，所述处理器执行所述计算机程序的所述步骤s1时具体实现以下步骤：

扫描双干簧管组件，所述双干簧管组件包括相互垂直的第一干簧管和第二干簧管，所述第一干簧管和所述第二干簧管依次位于一磁性指针进行顺时针转动的转动路径上；

所述处理器执行所述计算机程序的所述步骤s2时具体实现以下步骤：

判断所述双干簧管组件内任意一个干簧管是否产生脉冲，若是，则判断所产生的脉冲是否能形成有效脉冲圈数，若是，则对所述有效脉冲圈数进行累加计算，所述有效脉冲圈数是指所述磁性指针在顺时针转动过程中依次触发所述第一干簧管、所述第二干簧管并再次触发所述第一干簧管，且触发所述第一干簧管到触发所述第二干簧管的时间小于触发所述第二干簧管到再次触发所述第一干簧管的时间；

判断所述干簧管的有效脉冲圈数是否到达预设脉冲圈数，若是，则执行步骤s3。

从上述描述可知，采用相互垂直安装的双干簧管组件来采集脉冲，由于“水锤”效应造成的误动作无法形成一圈有效的有效用水计量，因此能通过有效脉冲圈数来有效克服“水锤”效应造成的误动作，从而有效的降低采集误差，以提高用水计量的准确度。

进一步地，所述处理器执行所述计算机程序的所述步骤s2中“判断所述干簧管的有效脉冲圈数是否到达预设脉冲圈数，若是，则执行步骤s3”时具体实现以下步骤：

判断所述干簧管的有效脉冲圈数是否到达预设脉冲圈数，若是，则判断所述干簧管是否处于脉冲停止状态，若是，则执行步骤s3；

若所述干簧管的有效脉冲圈数未达到预设脉冲圈数，则回到步骤s1；

若所述干簧管未处于脉冲停止状态，则继续判断所产生的脉冲是否能形成有效脉冲圈数。

从上述描述可知，有效脉冲圈数是作为开启相机的门槛条件，而非是达到预设脉冲圈数就开启相机，由于干簧管未处于脉冲停止状态时，干簧管上持续产生脉冲，则说明用户还在用水，等到干簧管处于脉冲停止状态，则表明用户停止用水，此时，再开启相机，从而在不影响用水数据采集的实时性的情况下，尽可能的节约相机工作所造成的能耗。

进一步地，所述步骤s1中的所述双干簧管组件和所述磁性指针安装于0.01立方米刻度上；

所述处理器执行所述计算机程序的所述步骤s2中“判断所述干簧管的有效脉冲圈数是否到达预设脉冲圈数，若是，则执行步骤s3”时具体实现以下步骤：

判断所述干簧管的有效脉冲圈数是否大于10，若是，则保存用水量的小数点数据，否则回到步骤s1；

判断所述干簧管的有效脉冲圈数是否大于100，若是，则重新刷新所述用水量的小数点数据，之后执行步骤s3，否则回到步骤s1。

从上述描述可知，由于双干簧管组件和磁性指针安装在0.01立方米刻度的位置，10圈为0.1吨，100圈计量为1吨，即顺时针有效转动100圈时候的码表整数位个位跳动一下，用此作为开启相机的门槛条件，以避免码表整数位未跳动时，相机就开始工作，从而节约电池能源。

进一步地，所述处理器执行所述计算机程序的所述步骤s1时还包括实现以下步骤：

扫描定时器；

所述处理器执行所述计算机程序的所述步骤s2时具体实现以下步骤：

判断所述定时器的计时时间是否到达预设拍照时间，若是，则执行步骤s3，否则判断所述干簧管的脉冲累计数是否到达预设脉冲数，若是，则执行步骤s3，否则回到步骤s1。

从上述描述可知，预设拍照时间可以为日、月和年，使得相机在日末、月末、年末0点对码表图像进行识别，形成考核数据，以配合水司企业对日、月、年计量冻结数据的需求。

请参照图1至图3，本发明的实施例一为：

一种实时用水数据采集方法，包括步骤：

s1、扫描干簧管；

在本实施例的步骤s1中，同时扫描双干簧管组件和定时器。如图2所示，双干簧管组件包括相互垂直的第一干簧管和第二干簧管，第一干簧管和第二干簧管依次位于一磁性指针进行顺时针转动的转动路径上，步骤s1中的双干簧管组件和磁性指针安装于0.01立方米刻度上，其中，第一干簧管和第二干簧管通过脉冲接口与处理器连接。

s2、判断干簧管的脉冲累计数是否到达预设脉冲数，若是，则执行步骤s3，否则回到步骤s1；

如图3所示，在本实施例的步骤s2具体如下：

判断定时器的计时时间是否到达预设拍照时间，若是，则执行步骤s3；

否则判断双干簧管组件内任意一个干簧管是否产生脉冲，若是，则判断所产生的脉冲是否能形成有效脉冲圈数，若是，则对有效脉冲圈数进行累加计算，有效脉冲圈数是指磁性指针在顺时针转动过程中依次触发第一干簧管、第二干簧管并再次触发第一干簧管，且触发第一干簧管到触发第二干簧管的时间小于触发第二干簧管到再次触发第一干簧管的时间；

若双干簧管组件内没有一个干簧管产生脉冲，或者所产生的脉冲不能形成有效脉冲圈数，则回到步骤s1；

判断干簧管的有效脉冲圈数是否大于10，若是，则保存用水量的小数点数据，否则回到步骤s1；

判断干簧管的有效脉冲圈数是否大于100，若是，则重新刷新用水量的小数点数据，之后执行步骤s3，否则回到步骤s1。

判断干簧管是否处于脉冲停止状态，若是，则执行步骤s3，否则回到“判断所产生的脉冲是否能形成有效脉冲圈数”。

否则判断干簧管的脉冲累计数是否到达预设脉冲数，若是，则执行步骤s3，否则回到步骤s1。

s3、记录当前时间，开启相机进行拍照，以得到实时用水数据。

其中，双干簧管组件和磁性指针安装于0.01立方米刻度上，10圈为0.1吨，100圈计量为1吨，即顺时针有效转动100圈时候的码表整数位个位跳动一下，因此，相机至少要在一吨用水量的前提下才进行拍照识别。

参照图2可知，一般有以下四种情况：

(1)、在正常情况下，磁性指针进行顺时针转动，依次触发第一干簧管、第二干簧管并再次触发第一干簧管，从而形成一圈有效的有效用水计量。

(2)、当微小的“水锤”效应造成误动作时，磁性指针仅仅跨越第一干簧管，那将在第一干簧管或第二干簧管下出现摆动，将只会给第一干簧管或第二干簧管造成“开闭”误动作，无法形成一圈有效的有效用水计量。

(3)、当大效应的“水锤”造成误动作，磁性指针在摆动过程中，依次跨越了第一干簧管和第二干簧管，再返回经过第二干簧管、第一干簧管的摆动，也无法形成一圈有效的有效用水计量。

(4)、而当“水锤”效应造成的磁性指针摆动发生在非干簧管区域，将没有脉冲信号产生，也就无法形成一圈有效的有效用水计量。

因此，“水锤”效应造成的误动作无法形成一圈有效的有效用水计量，从而能通过有效脉冲圈数来有效克服“水锤”效应造成的误动作，以有效的降低采集误差，提高用水计量的准确。

请参照图4，本发明的实施例二为：

一种实时用水数据采集终端1，包括存储器3、处理器2及存储在存储器3上并可在处理器2上运行的计算机程序，处理器2执行计算机程序时实现上述实施例一中的步骤。

综上所述，本发明提供的一种实时用水数据采集方法及终端，一方面发挥干簧管脉冲触发处理器采集的低功耗优势，并采用相互垂直安装的双干簧管组件结合有效脉冲圈数的测量方法来有效克服“水锤”效应造成的误动作，以提高用水计量的准确度；另一方面又结合了图像识别采集的精度优势和抗磁性干扰的优势，依靠干簧管有效的脉冲触发机制巧妙地避开了图像监视的高能耗问题；同时预设拍照时间，形成考核数据，以配合水司企业对日、月、年计量冻结数据的需求；从而实现了低能耗、高实时性和高准确度的用水数据的远程采集。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。