一种计量表用物联网数据监测系统及数据监测方法与流程

1.本发明涉及计量表技术领域，具体涉及一种计量表用物联网数据监测系统及数据监测方法。


背景技术：

2.目前，各类监测设备、物联网芯片广泛应用于各个行业中，但是某些领域还是容易被忽视，特别是在传统的普通压力表领域，比如锅炉、燃气管道、水压等，需要由人力定期查看并将数据记录到本子上，或者手动录入到对应的管理系统，浪费人力物力，而且长此以往数据难以管理、容易出错，工作效率低下。


技术实现要素：

3.因此，本发明旨在提供一种计量表用物联网数据监测系统及数据监测方法，以解决现有技术中的计量表需要由人力定期查看并将记录的问题。
4.为此，本发明实施例提供了一种计量表用物联网数据监测系统，该计量表用物联网数据监测系统包括：
5.信息获取模块，用于获取计量表的计量值的图像和数据信息；
6.nb-iot通信模块，用于建立所述信息获取模块与服务器之间的通信；
7.控制模块，所述信息获取模块、nb-iot通信模块分别与所述控制模块连接；所述控制模块用于将信息获取模块获取的图像和数据信息通过nb-iot通信的方式发送至服务器，以进行图像和数据信息的记录和存储；
8.终端模块，与所述服务器连接，用于从服务器中获取并显示所述图像和数据信息，以实现对所述计量表的数据信息的核对校准。
9.可选地，所述信息获取模块包括：
10.采集单元，用于采集计量表的计量值显示区域的图像；
11.识别单元，用于识别并分析所述图像，以获得计量表的计量值的数据信息；
12.存储单元，用于存储所述采集单元所采集的图像和识别单元识别后得到的数据信息。
13.可选地，所述计量表用物联网数据监测系统还包括：
14.计时模块，用于计时并在计时结束时向所述控制模块发出到时信号；
15.所述控制模块在接收到计时模块发出的到时信号时激活nb-iot通信模块和信息获取模块，将信息获取模块当前获取的图像和数据信息通过nb-iot通信的方式发送至服务器。
16.可选地，所述计量表用物联网数据监测系统具有定时上报模式和/或智能上报模式；其中，
17.处于定时上报模式时，计时模块适于在到达预设的上报时刻或每间隔设定时间定时向控制模块发出到时信号；
18.处于智能上报模式时，控制模块适于根据当天之前连续设定天数内监测到的数据信息，分析获得当天数据的稳态时段和波动时段，并控制计时模块当天在稳态时段以第一间隔时长上报到时信号、波动时段以第二间隔时长上报到时信号，其中，第二间隔时长小于第一间隔时长。
19.可选地，所述信息获取模块还包括：
20.智能补光单元，用于对计量表的数据显示区域进行照明补光。
21.可选地，还包括：
22.报警单元，与所述控制模块连接，当所述控制模块判断到所述信息获取模块获取的计量值超出预设范围时，则判断为异常，并控制报警单元进行报警。
23.可选地，所述采集单元与所述存储单元之间电连接；
24.所述采集单元包括摄像头，所述摄像头正对计量表的数据显示区域。
25.可选地，还包括：
26.电源模块，所述采集单元、存储单元、计时模块、nb-iot通信模块、所述控制模块均与所述电源模块连接。
27.第二方面，本发明实施例还提供了一种应用于上述实施方式中任一项所述的计量表用物联网数据监测系统的数据监测方法，该所述数据监测方法包括以下步骤：
28.信息获取模块获取计量表的计量值的图像和数据信息；
29.控制模块在接收到预设的控制指令时，将信息获取模块获取的图像和数据信息通过nb-iot通信的方式发送至服务器，记录并存储所述图像和数据信息；
30.终端模块从服务器中获取并显示所述图像和数据信息，根据所述图像对计量表的数据信息进行核对校准。
31.可选地，所述计量表用物联网数据监测系统具有定时上报模式和/或智能上报模式，所述数据监测方法还包括以下步骤：
32.当启动定时上报模式时，计时模块在到达预设的上报时刻或每间隔设定时间定时向控制模块发出到时信号；
33.当启动智能上报模式时，控制模块则获取当天之前连续设定天数内监测到的数据信息，并计算连续设定天数内相同时段数据的差值；
34.并进一步判断该差值是否小于设定阈值，若是，则将该时段定义为数据波动小的稳态时段，若否，则将该时段定义为数据波动大的波动时段；
35.控制计时模块当天在稳态时段以第一间隔时长上报到时信号，波动时段以第二间隔时长上报到时信号，其中，第二间隔时长小于第一间隔时长。
36.本发明技术方案，具有如下优点：
37.1.与现有传统的压力表相比，本发明实施例提供了动态采集压力数值与图像的物联网系统，通过上传数据和图像并通过图像智能识别读数，免去人工判断识别的过程，有利于提高工作人员的效率，容错率比较高，有利于及时发现隐患、排查隐患，提高安全监控能力，对于公司或企业的数据统计分析、隐患排查可以起到很大作用和重要意义。
38.实际工作过程中，人工效率再快，一天检查的次数也是极其有限的，有时候甚至做不到一天一次，当出现压力泄漏的时候，往往难以第一时间发现，本实施例通过自主设置上传频率，可以代替人工巡检，能够做到极限的2分钟/次采集并上传数据，对于安全监控、隐
患排查，具有重大的意义。
39.2.本发明实施例中，通过同时采集计量表的计量值数据和图像信息，当经比对后发现两者存在较大误差时，可及时发现问题并对其进行检查修正。
40.3.本发明实施例中通过设置闪光灯，在夜晚灯光不足时，可开启闪光灯进行补光拍照，能够保证图像的清晰度。
41.4.本发明实施例中的计量表用物联网数据监测系统可集成于一固定装置上，以可拆卸地固定安装于计量表上。由于压力表的特殊性，需要进行半年一次的定检，而此固定装置可拆卸地安装在压力表上，便于对压力表进行定检。
附图说明
42.为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
43.图1为本发明计量表用物联网数据监测系统的结构示意图；
44.图2为本发明方法流程图。
45.附图标记说明：
46.1、采集单元；2、存储单元；3、控制模块；4、nb-iot通信模块；5、闪光灯；6、报警单元；7、电源模块；8、服务器；9、终端模块。
具体实施方式
47.下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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。
48.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
49.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
50.此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
51.如图1至图2所示，本发明实施例提供了一种计量表用物联网数据监测系统，该计量表用物联网数据监测系统包括信息获取模块、nb-iot通信模块4、控制模块3和终端模块9。
52.信息获取模块用于获取计量表的计量值的图像和数据信息。可选地，信息获取模块包括采集单元1、识别单元和存储单元2；采集单元1用于采集计量表的计量值显示区域的图像；识别单元用于识别并分析图像，以获得计量表的计量值的数据信息；存储单元2用于存储采集单元所采集的图像和识别单元识别后得到的数据信息。本实施例中，通过同时采集计量表的计量值数据和图像信息，当经比对后发现两者存在较大误差时，可及时发现问题并对其进行检查修正。可选地，采集单元1与存储单元2之间电连接；采集单元1包括摄像头，摄像头正对计量表的数据显示区域。信息获取模块还包括智能补光单元，智能补光单元用于对计量表的数据显示区域进行照明补光。可选地，智能补光模块包括闪光灯5。本实施例中通过设置闪光灯5，在夜晚灯光不足时，可开启闪光灯5进行补光拍照，能够保证图像的清晰度。
53.nb-iot通信模块4用于建立信息获取模块与服务器8之间的通信。
54.信息获取模块、nb-iot通信模块4分别与控制模块3连接；控制模块3用于将信息获取模块获取的图像和数据信息通过nb-iot通信的方式发送至服务器8，以进行图像和数据信息的记录和存储。
55.终端模块9与服务器8连接，终端模块9用于从服务器8中获取并显示图像和数据信息，以实现对计量表的数据信息的核对校准。
56.本实施例通过nb-iot通信模块4将数据和图像传送到服务器8上，以对数据和图像一一记录保存，以提供工作人员的工作效率、降低设备的安全隐患。
57.与现有传统的压力表相比，本发明实施例提供了动态采集压力数值与图像的物联网系统，通过上传数据和图像并通过图像智能识别读数，免去人工判断识别的过程，有利于提高工作人员的效率，容错率比较高，有利于及时发现隐患、排查隐患，提高安全监控能力，对于公司或企业的数据统计分析、隐患排查可以起到很大作用和重要意义。
58.可选地，计量表用物联网数据监测系统还包括计时模块，计时模块用于计时并在计时结束时向控制模块3发出到时信号；控制模块3在接收到计时模块发出的到时信号时激活nb-iot通信模块4和信息获取模块，将信息获取模块当前获取的图像和数据信息通过nb-iot通信的方式发送至服务器8。
59.可选地，计量表用物联网数据监测系统具有定时上报模式和/或智能上报模式；其中，处于定时上报模式时，计时模块适于在到达预设的上报时刻或每间隔设定时间定时向控制模块3发出到时信号；处于智能上报模式时，控制模块3适于根据当天之前连续设定天数内监测到的数据信息，分析获得当天数据的稳态时段和波动时段，并控制计时模块当天在稳态时段以第一间隔时长上报到时信号、波动时段以第二间隔时长上报到时信号，其中，第二间隔时长小于第一间隔时长。
60.实际工作过程中，人工效率再快，一天检查的次数也是极其有限的，有时候甚至做不到一天一次，当出现压力泄漏的时候，往往难以第一时间发现，本实施例通过自主设置上传频率，可以代替人工巡检，能够做到极限的2分钟/次采集并上传数据，对于安全监控、隐患排查，具有重大的意义。
61.可选地，计量表用物联网数据监测系统还包括与控制模块3连接的报警单元6，当控制模块3判断到信息获取模块获取的计量值超出预设范围时，则判断为异常，并控制报警单元6进行报警。
62.可选地，计量表用物联网数据监测系统还包括电源模块7，采集单元1、存储单元2、识别单元、计时模块、nb-iot通信模块4、控制模块3均与电源模块7连接。电源模块7采用220v的市电或可充电电池(如锂电)，市电可以设计更快的采集频率，但是安装不是很便利，需要排线接220v市电；而锂电具有安装方便且可循环充电的优点。以上两种供电方式可择一选择，并均可设计防爆功能装置。
63.本发明实施例中的计量表用物联网数据监测系统可集成于一固定装置上，以可拆卸地固定安装于计量表上。可选地，固定装置设置为类似于手机导航支架的外壳，固定装置卡接在压力表上，其上一端放置摄像设备，由于压力表的特殊性，需要进行半年一次的定检，而此固定装置可拆卸地安装在压力表上，便于对压力表进行定检。
64.本发明实施例还提供了一种应用于上述实施方式中任一项所述的计量表用物联网数据监测系统的数据监测方法，所述数据监测方法包括以下步骤：信息获取模块获取计量表的计量值的图像和数据信息；控制模块3在接收到预设的控制指令时，将信息获取模块获取的图像和数据信息通过nb-iot通信的方式发送至服务器8，记录并存储所述图像和数据信息；终端模块9从服务器8中获取并显示所述图像和数据信息，根据所述图像对计量表的数据信息进行核对校准。
65.可选地，所述计量表用物联网数据监测系统具有定时上报模式和/或智能上报模式，所述数据监测方法还包括以下步骤：当启动定时上报模式时，计时模块在到达预设的上报时刻或每间隔设定时间定时向控制模块3发出到时信号；当启动智能上报模式时，控制模块则获取当天之前连续设定天数内监测到的数据信息，并计算连续设定天数内相同时段数据的差值；并进一步判断该差值是否小于设定阈值，若是，则将该时段定义为数据波动小的稳态时段，若否，则将该时段定义为数据波动大的波动时段；控制计时模块当天在稳态时段以第一间隔时长上报到时信号，波动时段以第二间隔时长上报到时信号，其中，第二间隔时长小于第一间隔时长。
66.本发明实施例中计量表用物联网数据监测系统的数据监测方法具体如下：
67.将计量表用物联网数据监测系统所集成的固定装置安装于压力表上，需要根据表盘的刻度和量程，标定基准以供识别参照；并设置该物联网系统的上报模式：定时上报模式或智能上报模式；以及设置安全压力范围。
68.(1)设置为定时上报模式时
69.设置每天上传的时间，例如将始终模块设置为将0点、2点、4点、6点等时刻作为上报时间点以向控制模块3发出到时信号，控制模块3在接收到该到时信号后将数据和图像发送至nb-iot通信模块4。
70.在非上报时间点，如果控制模块3读取到来自存储单元2的数据和图像超出安全范围时，则判断为异常，并通过nb-iot通信模块4将读数和图像上报给服务器8。如此可在非上报时间对压力表进行监测，监测频率可进行设置，如30秒/次，监测期间内若非异常则不上报至服务器8。
71.(2)设置为智能上报模式时
72.记录最近一周所监测的读数，根据一周内每天每小时的读数差值进行判断，若差距在5％之内认为是稳态时段，超过5％认为是波动时段。稳态时段时，计时模块自动调整计时的时间间隔t1，如计时的时间间隔t1调整为1小时，则可在稳态时段按每小时上传一次读
数和图像；波动时段时，计时模块自动调整计时的时间间隔t2，如计时的时间间隔t2调整为5分钟，可每5分钟上传一次读数和图像。
73.如果监测到的读数超过最近一周同时间段内的平均值20％，则控制器判断为异常并立即触发报警机制。记录最近一周的数据，寻找每天最接近的采集时间的读数平均值。每2分钟上报一次，连续上报三次数据和图像，能保证数据的准确性。后台通过电信、移动平台的nb-iot通信模块4接收数据帧，进行解包、组包，保存数据和图像，并通过正泰系统展示出来。定时对一周内的压力值数据进行更新，并替换一周中最早一天数据。以保持设备内的数据是最近一周的，以重新判断稳态时段或波动时段。
74.显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。

技术特征：
1.一种计量表用物联网数据监测系统，其特征在于，包括：信息获取模块，用于获取计量表的计量值的图像和数据信息；nb-iot通信模块(4)，用于建立所述信息获取模块与服务器(8)之间的通信；控制模块(3)，所述信息获取模块、nb-iot通信模块(4)分别与所述控制模块(3)连接；所述控制模块(3)用于将信息获取模块获取的图像和数据信息通过nb-iot通信的方式发送至服务器(8)，以进行图像和数据信息的记录和存储；终端模块(9)，与所述服务器(8)连接，用于从服务器(8)中获取并显示所述图像和数据信息，以实现对所述计量表的数据信息的核对校准。2.根据权利要求1所述的计量表用物联网数据监测系统，其特征在于，所述计量表用物联网数据监测系统还包括：计时模块，用于计时并在计时结束时向所述控制模块(3)发出到时信号；所述控制模块(3)在接收到计时模块发出的到时信号时激活nb-iot通信模块(4)和信息获取模块，将信息获取模块当前获取的图像和数据信息通过nb-iot通信的方式发送至服务器(8)。3.根据权利要求2所述的计量表用物联网数据监测系统，其特征在于，所述计量表用物联网数据监测系统具有定时上报模式和/或智能上报模式；其中，处于定时上报模式时，计时模块适于在到达预设的上报时刻或每间隔设定时间定时向控制模块(3)发出到时信号；处于智能上报模式时，控制模块(3)适于根据当天之前连续设定天数内监测到的数据信息，分析获得当天数据的稳态时段和波动时段，并控制计时模块当天在稳态时段以第一间隔时长上报到时信号、波动时段以第二间隔时长上报到时信号，其中，第二间隔时长小于第一间隔时长。4.根据权利要求1所述的计量表用物联网数据监测系统，其特征在于，所述信息获取模块包括：采集单元(1)，用于采集计量表的计量值显示区域的图像；识别单元，用于识别并分析所述图像，以获得计量表的计量值的数据信息；存储单元(2)，用于存储所述采集单元所采集的图像和识别单元识别后得到的数据信息。5.根据权利要求4所述的计量表用物联网数据监测系统，其特征在于，所述采集单元(1)与所述存储单元(2)之间电连接；所述采集单元(1)包括摄像头，所述摄像头正对计量表的数据显示区域。6.根据权利要求4或5所述的计量表用物联网数据监测系统，其特征在于，所述信息获取模块还包括：智能补光单元，用于对计量表的数据显示区域进行照明补光。7.根据权利要求1-5任一项所述的计量表用物联网数据监测系统，其特征在于，还包括：报警单元(6)，与所述控制模块(3)连接，当所述控制模块(3)判断到所述信息获取模块获取的计量值超出预设范围时，则判断为异常，并控制报警单元(6)进行报警。8.根据权利要求3-5中任一项所述的计量表用物联网数据监测系统，其特征在于，还包
括：电源模块(7)，所述信息获取模块、计时模块、nb-iot通信模块(4)、所述控制模块(3)均与所述电源模块(7)连接。9.一种应用于上述权利要求1-8中任一项所述的计量表用物联网数据监测系统的数据监测方法，其特征在于，所述数据监测方法包括以下步骤：信息获取模块获取计量表的计量值的图像和数据信息；控制模块(3)在接收到预设的控制指令时，将信息获取模块获取的图像和数据信息通过nb-iot通信的方式发送至服务器(8)，记录并存储所述图像和数据信息；终端模块(9)从服务器(8)中获取并显示所述图像和数据信息，根据所述图像对计量表的数据信息进行核对校准。10.根据权利要求9所述的数据监测方法，其特征在于，所述计量表用物联网数据监测系统具有定时上报模式和/或智能上报模式，所述数据监测方法还包括以下步骤：当启动定时上报模式时，计时模块在到达预设的上报时刻或每间隔设定时间定时向控制模块(3)发出到时信号；当启动智能上报模式时，控制模块(3)则获取当天之前连续设定天数内监测到的数据信息，并计算连续设定天数内相同时段数据的差值；并进一步判断该差值是否小于设定阈值，若是，则将该时段定义为数据波动小的稳态时段，若否，则将该时段定义为数据波动大的波动时段；控制计时模块当天在稳态时段以第一间隔时长上报到时信号，波动时段以第二间隔时长上报到时信号，其中，第二间隔时长小于第一间隔时长。

技术总结
本发明公开了一种计量表用物联网数据监测系统及数据监测方法，计量表用物联网数据监测系统包括：信息获取模块，用于获取计量表的计量值的图像和数据信息；NB-IoT通信模块；控制模块，信息获取模块、NB-IoT通信模块分别与控制模块连接；控制模块用于将信息获取模块获取的图像和数据信息通过NB-Iot通信的方式发送至服务器，以进行图像和数据信息的记录和存储；终端模块，与服务器连接，用于从服务器中获取并显示图像和数据信息，以实现对计量表的数据信息的核对校准。本发明中动态采集压力数值与图像的物联网系统，通过上传数据和图像并通过图像智能识别读数，免去人工判断识别的过程，有利于及时发现隐患、排查隐患，提高安全监控能力。控能力。控能力。


技术研发人员：钱惠忠 苗晓楠 林克 陈江南 胡国柱 楼华英 郑嘉杰
受保护的技术使用者：浙江正泰仪器仪表有限责任公司
技术研发日：2023.03.28
技术公布日：2023/7/7