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公司名稱(chēng):上海雙旭電子有限公司
地址:上海嘉定區(qū)江橋張掖路355號(hào)6號(hào)樓8層
郵編:200001
電話:021-63515605
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網(wǎng)址:m.aogeli.cn
E-mail: 2355649978@qq.com |
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技術(shù)文獻(xiàn) |
全新的真正直讀式三表遠(yuǎn)傳系統(tǒng) |
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點(diǎn)擊次數(shù):2898 更新時(shí)間:2009-05-05 |
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攝像技術(shù)直讀式遠(yuǎn)傳系統(tǒng) 中美合資北京北保電器有限公司總 國(guó)家發(fā)明獎(jiǎng)獲得者 梁志伸 三表遠(yuǎn)傳采集抄表自動(dòng)交費(fèi)系統(tǒng)是智能化小區(qū)很重要的體現(xiàn)部分,是目前擺在我們面前zui迫切又不好解決的任務(wù)之一,它比安防、寬帶接入更迫切又難做得多,從國(guó)外三表四表收費(fèi)也是很難的事,因?yàn)槭敲考颐繎舳家コナ眨⑶液湾X(qián)打交道一點(diǎn)不能馬虎,要準(zhǔn)確無(wú)誤又便捷,要求投入又少,要做好這幾個(gè)要求是比較難的,實(shí)際上都動(dòng)用了當(dāng)今的科技成就才易辦到,每個(gè)環(huán)節(jié)的解決都是用到當(dāng)今的技術(shù)來(lái)解決,用到的領(lǐng)域很寬。北保電器公司就是按“一步到位”——即現(xiàn)時(shí)的行列的理念來(lái)做的,我們始終努力做到這點(diǎn)。無(wú)論題目的大小,大家可以看出,我們公司每個(gè)項(xiàng)目提出的理念會(huì)有更新的感覺(jué),如果讀者有這點(diǎn)感覺(jué),將是對(duì)我們極大的支持了。希望讀者提出寶貴意見(jiàn),不斷完善,我們的成就含有您一份十分寶貴東西——支持。
一、 直讀式遠(yuǎn)傳三表數(shù)據(jù)的提出
過(guò)去和現(xiàn)在大多數(shù)做三表遠(yuǎn)傳的都是用表具字輪某位數(shù)通過(guò)磁珠先把計(jì)量數(shù)字變成電脈沖數(shù)量,再累加,傳到上位計(jì)算機(jī)進(jìn)行遠(yuǎn)傳抄收。是通過(guò)三步來(lái)完成傳送:①傳感器變換;②暫存累計(jì);③通訊傳到遠(yuǎn)方。一個(gè)計(jì)量數(shù)據(jù),通過(guò)上述三個(gè)過(guò)程都可能產(chǎn)生差錯(cuò),結(jié)果造成不準(zhǔn)確。zui后得到的數(shù)據(jù)和表具面上指示數(shù)不一致,人們十幾年的努力還是沒(méi)有完*,上述三個(gè)環(huán)節(jié)每個(gè)環(huán)節(jié)都可能出錯(cuò),特別是第①步和第②步,錯(cuò)的機(jī)會(huì)較多。而且一旦有錯(cuò)就無(wú)法糾錯(cuò),所以為了解決脈沖累積方法造成的差錯(cuò),改為即讀即傳送把累計(jì)環(huán)節(jié)去掉,少了一個(gè)環(huán)節(jié),就成了即讀式儀表遠(yuǎn)傳系統(tǒng),也有稱(chēng)“直讀式遠(yuǎn)傳系統(tǒng)”。特征是每表每字輪每位有代碼,平時(shí)不工作,只需讀數(shù)據(jù)時(shí),才給表具傳感器加電,發(fā)光管發(fā)光把每位數(shù)據(jù)相應(yīng)數(shù)編碼,并按所編碼形按位取樣后通過(guò)雙音頻或BCD碼傳到上位機(jī),上位機(jī)看到的數(shù)據(jù)還是每位數(shù)的代碼,把代碼對(duì)應(yīng)的數(shù)字,以某種通訊協(xié)議方式例如雙音頻通訊方式,傳到上位機(jī)之后,把雙音頻所代的碼譯成數(shù)字再顯示出來(lái),所顯示的數(shù)字是通過(guò)取樣、傳輸、譯碼等環(huán)節(jié),一旦有所干擾雙音頻就不譯碼,就無(wú)法顯數(shù)字或“丟位”。也稱(chēng)誤碼范疇,這種方法比原來(lái)略有好處,但到現(xiàn)在,92年開(kāi)始聞世以來(lái),約十年的努力,大力改善,但還沒(méi)做到人們想要看到的數(shù)據(jù)和表具的表面上的數(shù)字一樣,一點(diǎn)都不差錯(cuò),要想一點(diǎn)都不差,那只能用攝像機(jī)把當(dāng)時(shí)的顯示數(shù)字?jǐn)z錄下來(lái),再把圖像傳送到上位機(jī)顯示圖像,只有這樣做才是真正直讀式抄表系統(tǒng)。相對(duì)而言,代碼即時(shí)傳輸方式只能稱(chēng)為準(zhǔn)直讀式或偽直讀式,圖像傳輸才能真正直讀式遠(yuǎn)傳系統(tǒng)。
二、 圖像傳輸三表遠(yuǎn)傳有什么*性
特點(diǎn):真正直讀,一目了然,準(zhǔn)確無(wú)誤,用戶和收費(fèi)管理雙方放心,具有法律效果,我廠曾做了準(zhǔn)直讀式或偽直讀式,多年來(lái)都沒(méi)真正解決,一旦高位出錯(cuò),如百位或千位出錯(cuò),就相當(dāng)成百上千出錯(cuò),因?yàn)槿齻€(gè)環(huán)節(jié)都會(huì)有誤碼存在,這是客觀規(guī)律,只不過(guò)是10-2~10-9之間變化而已,之所以人們過(guò)去幾年對(duì)三表遠(yuǎn)傳有看法是因?yàn)殄e(cuò)數(shù)多,結(jié)論是:不夠準(zhǔn)確還很難改進(jìn),當(dāng)然,原因很多不在此述。因此,圖像傳輸三表遠(yuǎn)傳其*性顯而易見(jiàn):就是準(zhǔn)確無(wú)誤。長(zhǎng)久以來(lái)人們追求的就是“準(zhǔn)確”二字,余下的問(wèn)題都好安排。此外,可在強(qiáng)干擾環(huán)境中工作,如電力線載波無(wú)線電傳輸?shù)雀茱@出其*性。
三、 系統(tǒng)的構(gòu)成:
1.實(shí)時(shí)攝錄圖像;2.傳輸圖像;3.存儲(chǔ)圖像;4.圖像處理;5.物業(yè)管理平臺(tái)。
構(gòu)成簡(jiǎn)述:
1.每個(gè)表具有一個(gè)類(lèi)攝像系統(tǒng),利用電視行幀掃描成像原理,把表具顯示的數(shù)字?jǐn)z錄下來(lái),并經(jīng)過(guò)圖像信息予處理或多次壓縮以便于滿足傳輸要求,在1㎝寬,長(zhǎng)4㎝的5位數(shù)字,壓成適當(dāng)點(diǎn)陣后傳輸。
2. 傳輸圖像
攝像后,以圖像幀傳輸,即一幀是有很多行組成,每行有很多點(diǎn)組成,每點(diǎn)以象素組成,每象素以“0”“1”比特組成,是以串行“0”“1”數(shù)據(jù)流傳輸?shù)摹D壳耙炎龅?㎝×4㎝面積有2K象素已夠清晰,同手機(jī)顯示屏象素差不多,傳輸根據(jù)需要可以有線傳輸和無(wú)線傳輸兩大類(lèi)。在新的小區(qū)用有線傳輸較合理,實(shí)際上每個(gè)城市新建的小區(qū)戶數(shù)只占百分之幾,而城市90%以上目前還是入戶人工抄表計(jì)費(fèi),如果用這套系統(tǒng)無(wú)線傳輸,就可以為自來(lái)水公司和燃?xì)夤緷M周期更換表具時(shí),換裝有此系統(tǒng)的表,將為一個(gè)城市具有遠(yuǎn)傳抄表,而且很準(zhǔn)確的并可實(shí)現(xiàn)銀行劃拔費(fèi)用功能創(chuàng)造條件,將準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)交銀行,按戶劃拔費(fèi)用,這是個(gè)方向。
ⅰ.有線傳輸: 表具得到上位機(jī)指令“讀數(shù)”之后,表具攝像機(jī)即工作并同時(shí)上傳2K比特?cái)?shù)據(jù)(一幀圖像)一般為5位數(shù),即每表占用2Kb的圖像空間。可以每月采集一次或三個(gè)月采集一次,分別另存在上位機(jī)上。
ⅱ.無(wú)線傳輸: 這種方式在新建小區(qū)應(yīng)少用,主要用于城區(qū)改造不便再鋪設(shè)線纜的地方或沒(méi)有裝遠(yuǎn)傳而現(xiàn)在想裝遠(yuǎn)傳的新樓和分散型別墅,例如水表,水表本身裝有無(wú)線電發(fā)射裝置,每噸水向樓外發(fā)一次圖像數(shù)據(jù)。樓層有一個(gè)接收存儲(chǔ)器,每走一噸水發(fā)信號(hào)一次,都把原先圖像復(fù)蓋一次,即把上次發(fā)的圖像信號(hào)復(fù)蓋。當(dāng)抄表時(shí),只對(duì)樓層發(fā)出收集信號(hào)指令,每層依次向收集機(jī)發(fā)信號(hào),收集機(jī)可為手持式,也可車(chē)載式,抄表人員駕車(chē)到樓前即可收集到數(shù)據(jù),收集到數(shù)據(jù)之后,回到本部再裝收集到的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)入物業(yè)計(jì)算機(jī)或者收集者可用網(wǎng)從樓層收數(shù)據(jù),如果無(wú)線電互聯(lián)網(wǎng)逐步普及實(shí)用,也可通過(guò)無(wú)線互聯(lián)網(wǎng)收數(shù)存儲(chǔ)起來(lái),備計(jì)算管理收費(fèi)等等。如果是高層樓可在樓頂上裝一個(gè)小型雙工無(wú)線發(fā)射接收機(jī),把全樓的數(shù)據(jù)都收集到樓頂,待收集員來(lái)收集。
ⅲ、無(wú)線收發(fā)是需要電源的,樓層可用戶外電源供電,平時(shí)只耗5mA6V,相當(dāng)30mW。 水表、氣表都自發(fā)電,裝有一個(gè)超微型發(fā)電機(jī),如同人動(dòng)電能手表自發(fā)電的道理一樣,氣表用字輪轉(zhuǎn)動(dòng)發(fā)電,氣表精度不受影響;水表,用水流過(guò)表本身葉輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)磁力線切割線圈發(fā)電,平時(shí)發(fā)電存放在一個(gè)電容和一個(gè)扣式充電電池里。每用1噸水所發(fā)的電能,足夠發(fā)射所需的電,用1/4電能就可發(fā)射,所以每噸水余下3/4的電能儲(chǔ)備,要想作水表無(wú)線遠(yuǎn)傳,水表自發(fā)電是必須的。用電池不僅不實(shí)用,也維護(hù)不起,幾十萬(wàn)戶,電池就無(wú)法更換,進(jìn)戶換電池都是問(wèn)題,因此自發(fā)電的自來(lái)水表是無(wú)線遠(yuǎn)傳的基礎(chǔ),也是*的。
各種傳輸協(xié)議原則上都可以,我們認(rèn)為用IP聯(lián)網(wǎng)傳輸,符合建設(shè)部的要求,也符合互聯(lián)網(wǎng)的要求。
3.存儲(chǔ)圖像
①. 樓層存儲(chǔ)器 由于無(wú)線遠(yuǎn)傳只是戶內(nèi)先傳到戶外樓層,等待抄表員或主機(jī)通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)來(lái)收數(shù),所以要設(shè)圖像暫存器。每個(gè)表按2Kb來(lái)分配,每層zui多8戶,每戶三表,即24×2Kb=48Kb,其他信息在內(nèi)64Kb就夠用。存儲(chǔ)器上附有萬(wàn)年歷時(shí)鐘,都記下zui后一次對(duì)應(yīng)的時(shí)間。所以除圖像數(shù)據(jù)之外還有兩個(gè)重要的附加信息,一個(gè)是表號(hào),另一個(gè)是時(shí)間。有了這三個(gè)參數(shù)就基本上可對(duì)一個(gè)小區(qū)進(jìn)行準(zhǔn)確收集。 ②. 計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)器 對(duì)于一個(gè)小區(qū)或一片,表號(hào)是*的。可設(shè)四位數(shù)(一萬(wàn)戶以內(nèi))如果再大可設(shè)6位數(shù)(一百萬(wàn)以下等等)或7位數(shù)。計(jì)算機(jī)有較大的空間,就圖像而言,每戶一表2Kb,100萬(wàn)戶才用2G,而目前普通計(jì)算機(jī)硬盤(pán)都在40G~100G之間,足夠存幾年的數(shù)據(jù)。
4.圖像處理
從用戶收集到的是含有數(shù)據(jù)的圖像。圖像處理就是把數(shù)據(jù)從圖像中取出來(lái)。這是整套系統(tǒng)的核心。其實(shí)大家對(duì)這種圖像處并不陌生,是有十分成熟實(shí)用的軟件。大家寄信信封左上角有六位郵政編碼,是手寫(xiě)填入的,當(dāng)郵信件自動(dòng)分選時(shí),飛快而過(guò)。就知道信件發(fā)到省、市、地區(qū)。首先,飛過(guò)之時(shí),攝下圖像立即判斷,每格內(nèi)的數(shù)字寫(xiě)的是什么,既使手寫(xiě)千姿百態(tài),計(jì)算機(jī)對(duì)阿拉伯字碼神速判斷,準(zhǔn)確分選。而現(xiàn)在是十分規(guī)整的印刷字體,就更沒(méi)問(wèn)題了。這種技術(shù)也常用在“商務(wù)通”手寫(xiě)錄入數(shù)字、字體、連筆等都能準(zhǔn)確判別后錄入數(shù)據(jù)庫(kù)。錄入數(shù)據(jù)庫(kù)后就完成整個(gè)遠(yuǎn)傳數(shù)據(jù)過(guò)程。為什么要用這樣的轉(zhuǎn)換過(guò)程,是因?yàn)檫@種技術(shù)有*的抗干擾性是其他編碼無(wú)法比的,用圖像傳輸數(shù)據(jù),已經(jīng)是智能的體現(xiàn),在傳輸圖像時(shí),只是一行行黑白點(diǎn),并不代表任何約定的編碼可言,即使同樣的字,比如“2”字,字體可瘦可肥,可長(zhǎng)可短,可斜可歪,用人眼判斷就是相同的“2”字,這是一個(gè)判斷是沒(méi)錯(cuò)的,如果“2”字是由50個(gè)小點(diǎn)組成的,在傳輸過(guò)程中少了十幾個(gè)黑點(diǎn),結(jié)果“2”字有幾個(gè)處為白點(diǎn)不連續(xù),其實(shí)看上去就是 。還是2字這就是說(shuō)傳輸比特誤碼率為10-1或0.3,如果均勻分布0.5誤碼還能正確提出數(shù)據(jù),這樣大的誤碼還能提出準(zhǔn)確的數(shù)據(jù),過(guò)去沒(méi)聽(tīng)說(shuō)過(guò),這是不可想象的,這就是本文的創(chuàng)新和核心之處,如果常規(guī)代碼傳輸,10-3作為數(shù)據(jù),就不能用,只能反復(fù)多次糾錯(cuò)重發(fā)而有的無(wú)法糾錯(cuò)的場(chǎng)合就造成誤字。這種奇強(qiáng)的智能糾錯(cuò),使“真正直讀式”有很強(qiáng)的生命力,也許今后有發(fā)展前途。在多表遠(yuǎn)傳的領(lǐng)域特別是用無(wú)線遠(yuǎn)傳和電力線載波,在易受干擾的場(chǎng)合,就特別有用。這種技術(shù),用在城市干擾特大的環(huán)境中顯出其極大的*性。
5.物業(yè)管理平臺(tái)
是處理日常操作規(guī)程,是管理領(lǐng)域,數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳采集成功后,打印票據(jù)、收費(fèi)通知,有管理軟件所支配,由于技術(shù)不斷進(jìn)步。從物業(yè)平臺(tái)與銀行約定對(duì)用戶劃拔收費(fèi)成為可能,如用戶有意見(jiàn),即可從計(jì)算機(jī)上調(diào)出本月圖像,有年月日及表號(hào),提供法律依據(jù),我們將努力做得盡可能好一點(diǎn)。 |
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