手持式機械氣壓表檢測采集器的制造方法
【專利摘要】本發明提供了一種手持式機械氣壓表檢測采集器，該裝置包括攝像頭，測距裝置，計算機，數據存儲模塊，控制軟件，數據處理軟件，其中攝像頭、測距裝置、數據存儲模塊分別通過數據線與計算機相連接，計算機具有控制軟件和數據處理軟件，攝像頭、測距裝置分別與控制軟件通信連接，控制軟件與數據處理軟件分別與數據存儲模塊通信連接，攝像頭和測距裝置位置相對固定。該采集器利用攝像頭定期獲取壓力表圖像，從而實現了壓力表數據的記錄與追溯功能，由于匹配了測距裝置作為攝像頭取景的依據，使所得圖像的環境一致、可用于橫向比對和圖像識別。由于本發明的工作模式相對獨立、無需改進壓力表所處裝置的整體結構，可適用于不同的工作環境。
【專利說明】
手持式機械氣壓表檢測采集器
技術領域
[0001]本發明涉及電氣自動化技術領域，具體涉及一種手持式機械氣壓表檢測采集器。
【背景技術】
[0002]壓力表是一種以彈性元件受壓變形為原理、用于測量特定環境內介質壓強的儀表。它應用極為廣泛，尤其在熱力管網、油氣傳輸、供水供氣等領域屬于必備的測量模塊。體系內壓強對于裝置的正常運行具有直接影響，同時還關系到生產安全，例如鍋爐中壓力過高可能導致爆炸，輸油管路中如果壓降過大則表明管路輸送效率較低。因此，在裝置運行過程中壓力表起到重要的作用。
[0003]現有技術的壓力表普遍僅能夠實時的顯示體系壓力，而對于某段時間內壓力的變化情況無法進行記錄追蹤，因此在體系壓力監控層面需要匹配人力定期進行檢查、記錄，這樣一方面增加了人力成本，同時，所得數據在時間上仍處于離散狀態。此外，現有技術的壓力表普遍難以實現報警監控功能，對于體系內壓力過高導致危險的情況仍需要人力監控；盡管現有技術中部分裝置的壓力檢測模塊匹配有過壓保護或過壓報警功能，但這種功能的實現需要在裝置整體電路上進行改進，難以實現模塊化的轉用。
【發明內容】
[0004]本發明旨在針對現有技術的技術缺陷，提供一種手持式機械氣壓表檢測采集器，以解決現有技術的壓力表難以記錄歷史數據的技術問題。
[0005]本發明要解決的另一技術問題是現有技術的壓力表無法在出現異常數據時進行報警。
[0006]本發明要解決的再一技術問題是現有技術中，對于裝置的壓力檢測模塊而言，若要實現壓力數據異常報警功能，需要結合裝置具體情況進行針對性設計的技術問題。
[0007]為實現以上技術目的，本發明采用以下技術方案:
[0008]—種手持式機械氣壓表檢測采集器，包括攝像頭，測距裝置，計算機，數據存儲模塊，控制軟件，數據處理軟件，其中攝像頭、測距裝置、數據存儲模塊三者分別通過數據線與計算機相連接，計算機具有控制軟件和數據處理軟件，攝像頭、測距裝置二者分別與控制軟件通信連接，控制軟件與數據處理軟件分別與數據存儲模塊通信連接，攝像頭和測距裝置二者位置相對固定。
[0009]作為優選，還包括第一報警器，第一報警器通過數據線與計算機相連接，所述第一報警器與控制軟件之間通信連接。
[0010]作為優選，還包括第二報警器，所述第二報警器通過數據線與計算機相連接，所述第二報警器與數據處理軟件通信連接。
[0011]作為優選，所述測距裝置是激光測距裝置。
[0012]作為優選，所述計算機是單片機。
[0013]作為優選，所述攝像頭鏡頭到被拍攝對象間的距離為0.4?0.6m。
[0014]在以上技術方案中，所述通信連接是指二者之間存在數據傳輸通道、可以進行數據交換;所述通信連接可以利用現有技術中的常規技術手段實現，例如通過數據線傳輸或無線通信傳輸等。所述數據存儲模塊是能夠實現數據記錄的任一裝置，例如現有技術中的硬盤、SD卡等均屬于所述數據存儲模塊的限定范圍。所述報警裝置是在特定條件下，以聲音、光甚至氣壓等形式發出提示信號的裝置，可依照現有技術實現;所述“第一”、“第二”并不代表其安裝次序或重要性，而僅用于將兩個報警裝置加以區分，因此所述“第一”、“第二”并不構成對報警裝置技術特征的限定作用;本發明中第一報警裝置的啟動條件通過控制軟件進行設置，第二報警裝置的啟動條件通過數據處理軟件進行設置。
[0015]在以上技術方案中，所述控制軟件一方面用于控制攝像頭執行拍攝動作并接收攝像頭傳輸來的圖像數據，另一方面用于控制測距裝置偵測其到壓力表表盤之間的距離并接收該距離信息；上述內容可以依據本領域的公知技術實現，例如現有技術中以計算機為控制終端的攝像頭、以計算機為控制終端的測距裝置即可實現上述目的。在此基礎上，由于攝像頭與測距裝置二者位置相對固定，上述距離信息可作為調整攝像頭焦距的依據；而焦距的調整動作可以是人為操作的也可以是軟件自動實現的。通過以上技術方案，使得攝像頭所拍攝的圖像具有相同的拍攝角度和焦距，為后續的圖像比對奠定了基礎;而且，由于攝像頭的拍攝動作由所述控制軟件進行控制，因此可以通過設置固定的拍攝時間間隔實現對壓力表圖像的定時記錄。
[0016]控制軟件所接收的圖像信息經數據通信傳輸至數據存儲模塊存儲，而數據處理軟件調用圖像數據用于處理分析。因此，凡能夠調用數據存儲模塊中圖像信息，并加以處理計算(例如圖像識;甚至僅將圖像數據羅列顯示)的軟件，均屬于所述數據處理軟件的限定范圍。
[0017]本發明所提供的手持式機械氣壓表檢測采集器實現了壓力表圖像的存儲和追溯功能，而且工作模式相對獨立、無需改進壓力表所處裝置的整體結構，可適用于不同的工作環境。
[0018]在優選技術方案中，與控制軟件通信連接的第一報警裝置依據控制軟件設定的啟動條件啟動，例如每執行10次拍照動作啟動一次報警，可提示工作人員定期巡視。與數據處理軟件通信連接的第二報警裝置依據數據處理軟件設定的啟動條件啟動，例如當數據處理軟件通過圖像比對發現像素差異率達到20%以上時啟動報警，以提示工作人員到場檢查裝置異常;又如，當數據處理軟件通過圖像識別獲取圖像中壓力值時，若壓力值超過設定值，則啟動報警，從而實現過壓保護功能。
【附圖說明】
[0019]圖1是本發明實施例2的結構示意圖；
[0020]圖中
[0021]1、攝像頭2、測距裝置 3、計算機4、數據存儲模塊
[0022]5、控制軟件 6、數據處理軟件7、第一報警器 8、第二報警器
【具體實施方式】
[0023]以下將對本發明的【具體實施方式】進行詳細描述。為了避免過多不必要的細節，在以下實施例中對屬于公知的結構或功能將不進行詳細描述。以下實施例中所使用的近似性語言可用于定量表述，表明在不改變基本功能的情況下可允許數量有一定的變動。除有定義外，以下實施例中所用的技術和科學術語具有與本發明所屬領域技術人員普遍理解的相同含義。
[0024]實施例1
[0025]一種手持式機械氣壓表檢測采集器，包括攝像頭I，測距裝置2，計算機3，數據存儲模塊4，控制軟件5，數據處理軟件6，其中攝像頭1、測距裝置2、數據存儲模塊4三者分別通過數據線與計算機3相連接，計算機3具有控制軟件5和數據處理軟件6，攝像頭1、測距裝置2 二者分別與控制軟件5通信連接，控制軟件5與數據處理軟件6分別與數據存儲模塊4通信連接，攝像頭I和測距裝置2 二者位置相對固定。
[0026]該采集器的硬件部分主要包括:攝像頭1(選用高清攝像頭)，測距裝置2(選用激光測距裝置)，計算機3(選用單片機)，數據存儲模塊4(選用SD卡)。
[0027]該采集器的軟件部分主要包括:
[0028]控制軟件5:其主要負責測距、拍照、存儲以及按每日設定巡檢時間的報警提示；
[0029]數據處理軟件6:其主要功能是負責對存儲卡上的數據讀取，并對數據進行分析處理，以達到報警功能、指針微動判別動能和分析功能。
[0030]I以上技術方案中關鍵技術具體實現:
[0031]1.1攝像頭變焦與測距
[0032]攝像頭具有自動對焦的功能，并且根據距離的遠近(主要是激光測距)拍攝相同分辨率和大小的照片。
[0033]1.2攝像頭技術指標
[0034]像素:200萬(dpi)
[0035]圖像傳感器:l/3cmos/l/2.8cmos
[0036]水平清晰度:900 (TVL)
[0037]最低照度:0.1(Lux)
[0038]分辨率:1080P
[0039]鏡頭:5-90(mm)
[0040]信噪比:>48(db)
[0041]背光補償:開啟/關閉
[0042]尺寸:1/2.8(英寸)
[0043]電子快門:1/50—1/1000
[0044]聚焦方式:手動或者自動
[0045]視頻輸出:1.0Vp-p，75歐
[0046]工作溫度:-20Γ-50 cC
[0047]測距
[0048]跟產品功能設計以及圖像分析的需要，對于同一種標號的壓力表所對應的N張照片相似度誤差不超過5%，因此要求攝像頭與被照氣體壓力表之間的距離要標定。以便于攝像頭選擇標定距離拍照。
[0049I 2激光測距具體參數指標
[0050]采用串口輸出型雙軸傾角傳感器，內置高精度16bit A/D差分轉換器，通過卡爾曼濾波算法，最終輸出雙方向的傾角值。由于內置了 ADI公司的高精度數字溫感器，所以輸出角度在工作溫度范圍內都得到了再次修正，保證產品在低溫與高置環境下的高重復性。產品屬于真正工業級產品，性能可靠穩定，擴展性好，多種輸出可供選擇。適合應用于各種惡劣工業控制環境。
[0051 ]1、技術指標
[0052]雙軸傾角測量
[0053]寬電壓輸入9?36V
[0054]寬溫-40?+85 Γ
[0055]高抗振>20000g
[0056]輸出TTL/RS232/RS485/CAN
[0057]IP67防護等級
[0058]高分辨率0.01°
[0059]IP67高防護等級
[0060]小體積91X 40 X 26mm[0061 ]2、產品電氣參數
[0062]供電電壓:9_12V
[0063]工作電流:30mA
[0064]工作溫度:-40-+85Γ
[0065]測量范圍:±15
[0066]測量軸:X-Y
[0067]零點溫度漂移:± 0.008°/°C
[0068]靈敏度誤差:±0.5%
[0069]頻率響應:DCresponse20Hz
[0070]分辨率帶寬:5Ηζ0.01
[0071]精度室溫:0.05
[0072]沖擊:2000(^，0.51118，3次/軸
[0073]圖像存儲與顯示技術
[0074]3數據存儲模塊技術指標
[0075]我們目前選擇16G的SD卡，顯示采用標準TFT格式800*600液晶屏。具體實現功能如下:
[0076]通道視頻輸入且可控制LED燈
[0077]自帶2.5”/3.5”(選其一)TFT液晶顯示屏
[0078]支持畫面凍結功能，并凍結時能拍照
[0079]支持兩倍變焦狀態下進行拍照
[0080]JPG-640x480[0081 ]支持 16GSDHC 卡
[0082]預覽模式一圖像可查看[0083I自動檢測電量并提示
[0084]十分鐘內無操作，自動關閉TFT進入省電模式
[0085]準確顯示日期時間并可粘貼
[0086]主控制系統
[0087]主控制系統采用意法半導體公司ARM系列單片機STM32F407VET6，其內核功能介紹如下:
[0088]內核:Cortex-M432-bitRISC;
[0089]特性:單周期DSP指令；
[0090]工作頻率:168MHz，210DMIPS/1.25DMIPS/MHz；
[0091]工作電壓:1.8V-3.6V;
[0092]封裝:LQFP100;
[0093]存儲資源:192+4kBSRAM;
[0094]接口資源:
[0095]3xSPI，3xUSART，2xUART，2xI2S，3xI2C；
[0096]1xFSMC，1xSD10，2xCAN;
[0097]lxUSB2.0FS/HSdevice/host/OTG 片內硬件控制器；
[0098]Ixl0/1OOEthernetMAC;
[0099]Ix8toI2-bitparalIelcamerainterface；
[0100]模數轉換:3xAD(12位，lus，分時24道)，2xDA(12位)；
[0101]調試下載:支持JTAG/SWD接口的調試下載，支持IAP。
[0102]這些特點可以方便實現控制功能，并且可以對數字圖像信息進行初步的處理和信息的存儲。內部通信機制可以通過高速RAM實現與攝像頭、測距儀、sd卡之間的相互通訊功會K。
[0103]實施例2
[0104]—種手持式機械氣壓表檢測采集器，包括攝像頭I，測距裝置2，計算機3，數據存儲模塊4，控制軟件5，數據處理軟件6，其中攝像頭1、測距裝置2、數據存儲模塊4三者分別通過數據線與計算機3相連接，計算機3具有控制軟件5和數據處理軟件6，攝像頭1、測距裝置2 二者分別與控制軟件5通信連接，控制軟件5與數據處理軟件6分別與數據存儲模塊4通信連接，攝像頭I和測距裝置2 二者位置相對固定。
[0105]在以上技術方案的基礎上，滿足以下條件:
[0106]還包括第一報警器7，第一報警器7通過數據線與計算機3相連接，所述第一報警器7與控制軟件5之間通信連接。
[0107]還包括第二報警器8，所述第二報警器8通過數據線與計算機3相連接，所述第二報警器8與數據處理軟件6通信連接。
[0108]所述測距裝置2是激光測距裝置。
[0109]所述計算機3是單片機。
[0110]所述攝像頭I鏡頭到被拍攝對象間的距離為0.4m。
[0111]實施例3
[0112]—種手持式機械氣壓表檢測采集器，包括攝像頭I，測距裝置2，計算機3，數據存儲模塊4，控制軟件5，數據處理軟件6，其中攝像頭1、測距裝置2、數據存儲模塊4三者分別通過數據線與計算機3相連接，計算機3具有控制軟件5和數據處理軟件6，攝像頭1、測距裝置2 二者分別與控制軟件5通信連接，控制軟件5與數據處理軟件6分別與數據存儲模塊4通信連接，攝像頭I和測距裝置2 二者位置相對固定。
[0113]在以上技術方案的基礎上，滿足以下條件:
[0114]還包括第二報警器8，所述第二報警器8通過數據線與計算機3相連接，所述第二報警器8與數據處理軟件6通信連接。
[0115]所述攝像頭I鏡頭到被拍攝對象間的距離為0.6m。
[0116]實施例4
[0117]—種手持式機械氣壓表檢測采集器，包括攝像頭I，測距裝置2，計算機3，數據存儲模塊4，控制軟件5，數據處理軟件6，其中攝像頭1、測距裝置2、數據存儲模塊4三者分別通過數據線與計算機3相連接，計算機3具有控制軟件5和數據處理軟件6，攝像頭1、測距裝置2 二者分別與控制軟件5通信連接，控制軟件5與數據處理軟件6分別與數據存儲模塊4通信連接，攝像頭I和測距裝置2 二者位置相對固定。
[0118]以上對本發明的實施例進行了詳細說明，但所述內容僅為本發明的較佳實施例，并不用以限制本發明。凡在本發明的申請范圍內所做的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種手持式機械氣壓表檢測采集器，其特征在于包括攝像頭(I)，測距裝置(2)，計算機(3)，數據存儲模塊(4)，控制軟件(5)，數據處理軟件(6)，其中攝像頭(1)、測距裝置(2)、數據存儲模塊(4)三者分別通過數據線與計算機(3)相連接，計算機(3)具有控制軟件(5)和數據處理軟件(6)，攝像頭(I)、測距裝置(2)二者分別與控制軟件(5)通信連接，控制軟件(5)與數據處理軟件(6)分別與數據存儲模塊(4)通信連接，攝像頭(I)和測距裝置(2) 二者位置相對固定。2.根據權利要求1所述的一種手持式機械氣壓表檢測采集器，其特征在于還包括第一報警器(7)，第一報警器(7)通過數據線與計算機(3)相連接，所述第一報警器(7)與控制軟件(5)之間通信連接。3.根據權利要求1所述的一種手持式機械氣壓表檢測采集器，其特征在于還包括第二報警器(8)，所述第二報警器(8)通過數據線與計算機(3)相連接，所述第二報警器(8)與數據處理軟件(6)通信連接。4.根據權利要求1所述的一種手持式機械氣壓表檢測采集器，其特征在于所述測距裝置(2)是激光測距裝置。5.根據權利要求1所述的一種手持式機械氣壓表檢測采集器，其特征在于所述計算機(3)是單片機。6.根據權利要求1所述的一種手持式機械氣壓表檢測采集器，其特征在于所述攝像頭(I)鏡頭到被拍攝對象間的距離為0.4?0.6m。
【文檔編號】G01L27/02GK105823597SQ201610323784
【公開日】2016年8月3日
【申請日】2016年5月16日
【發明人】任崇廣, 孫亮, 周文榮, 宋晗
【申請人】山東理工大學