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图像识别远程抄表 建设方案

企业简称:海联天下

成立时间:2015-09-17

参选理由:

图像识别远程抄表方案在现代化能耗监测管理系统中发挥着相当重要的作用,当前的远程抄表方式种类繁多,常用的方式是485总线和载波抄表等,但这些方式在实际应用的过程中会有一定的局限性,比如仪表无通信能力、通信模块故障或通讯接口不能对外开放等。导致这些数据无法实现上传,只能人工抄取,费时费力,本产品安装便捷,运行稳定可靠,成本相对低廉,且图像处理算法针对各类仪表都具有良好的识别效果,在其他一些远程抄表技术实施不通或有其他局限的情况下,该系统不失为一项很好的选择,此外,该系统也可以作为独立的计量器具应用在工业控制、远程监控等诸多领域,具有广阔的市场和应用前景。未来很多用户会选择简单方便的这种图像抄表方式,市场前景不错

案例介绍:

1. 项目背景

当代社会通讯技术不断的在发展,传统的有线网络施工步骤繁冗,在物力、人力及维护成本上消耗都相当之大。随着无线技术的普及,在表计数据的采集方面也兴起了方式上面的革新,这使得无线数据远程监控技术得到普及。这种技术不但便捷、有效的实现了原有的有线远传远控技术的抄收与管网监控目的;而且在整体的物力、人力以及维护上都大大节约了成本。

无线远程抄表系统是在有线远程抄表系统之后推出的又一款集智能表计、计算机、网络通讯技术于一体的高科技产品。主要解决新建小区或老区改造工程无法实施布线但需要做远程抄表的需求。为房地产公司和相关资源管理部门有效地解决了有线远程抄表前期布线工作量大、人工抄表工作量大及收费难的问题。

通过调整相关的产业政策,从用水计费器具入手,规范用户用水行为,“一户一表”工程的推进及《计量法》、《强制检定的工作计量器具检定管理办法》规定的强制检定规则等产业政策以强制推行,更换用水计量器具、在原有计量器具上加装摄像模块为切入点,控制并规范用户用水的行为及习惯。相关节水政策及产业政策在控制、合理利用水资源的大前提下,均有力地推动了智能水表及系统的发展。

综合判断,在经济发展新常态下,我区发展机遇与挑战并存,机遇大于挑战,发展形势总体向好有利,将通过全面的调整、转型、升级,不如发展的新阶段。知识经济、服务经济、消费经济将成为经济增长的主要特征,中心城区的集聚、辐射和创新功能不断强化,产业发展进入新阶段。

2. 需求分析

在智慧城市、智慧社区、能源化工、能源监测等领域建设过程中,对仪器仪表的数据采集、管理水平要求越来越高。如何让水、电、气、热等社会资源的管理越来越便捷,越来越智能化数字化,这是全社会所需要思考的问题,上到国家十四五规划,下到大大小小的民营企业都在为这个宏伟的目标出谋划策。

通过对市场调查分析,对各个行业领域,要实现水、电、气、热仪器仪表的数字化检测管控,主要面临如下难题:

1.传统人工抄表费用高、误差大、响应慢

在能源化工、配电站、居民楼、工厂等众多领域,传统的人工抄表方式仍占主流。人工抄表费用高、误差大、响应慢等问题日益突出,引人工抄表的误差导致的居民纠纷甚至是重大事故也是有发生。

2.智能表成本高,换表难

针对一些旧表改造项目,旧表换智能表也是一种比较常规的做法,但改方法成本高,对拆下的旧表的处理也异常麻烦,会导致资源的浪费和环境污染。另外有众多国家一级、二级表具以及总表是不允许更换的。从经济效益和安全环保等角度来看,旧换新也非最合适的方法。

3.表类繁多,接口不统一,接入难

各个领域使用的表具,按显示方式分有液晶屏、段码屏、机械子轮、数码管、指针等类型;按照应用领域分有水表、电表、燃气表、压力表、热力表、温度表;按照功能可分为智能表和普通表。可见表具类型众多,生产厂家不计其数,不同工厂、小区、事业单位使用的表具可能都不一样,即使所有的表都具备远传功能,不同的表不同的厂家不同的接口,是无法做到统一数字化管理的。

4.无照片,纠纷多

针对小区居民的智能表,仍然存在“无图无真相”的问题,有的居民感觉自己家的水表、电表不准,也存在黑新物业误报谎报数据的可能行,由此产生的居民纠纷也时有报道。

5.远传光电水表,功耗大,丢脉冲

智能远程水表方案中有一种光电智能水表,器原理是通过光电传感器读取水表内部滚轮的转动次数从而实现计量。此方案计量的数据是累加式的,本次数据是在上次数据的基础上进行累加,误差也会随之积累,长久使用会导致计量的差异越来越大。此方案的另一缺点是设备无法进入休眠状态,需时刻监测水表转轮的状态,功耗大。

我们公司针对以上问题研发了一款远程拍照抄表的产品,该产品直接加装在在仪器仪表上实现远程拍照抄表,可有效地解决抄表难、响应不及时、抄表纠纷、数据预警等问题,应用领域广,效益大。同时该产品使用电池供电可使用5年以上,安装方便,维护简单。

3. 市场分析前景

行业基本情况:《国家新型城镇化规划(2014-2020年)》、《关于加快水利改革发展的决定》、《水污染防治行动计划》、《关于推进水价改革促进节约用水保护水资源的通知》、《关于加强城市供水节水和水污染防治工作的通知》,都提出了对水的应用计划。

传统机械水表必须依靠人工抄表,随着人力成本逐渐上升,这让自来水公司的成本大大增加,而相对于人力成本的增加,由人工抄表带来的高错误率及低效率也是有待解决的问题。因此,智能水表、摄像水表开始广泛地应用于居民生活和工业生产之中。而在未来,随着相关政策的逐步落实、资源节约及建设智慧城市的迫切需求,智能水表、摄像水表将普及,终完成彻底更换机械水表。

4. 技术方案

4.1系统架构

图像抄表终端将拍摄的照片通过NB无线网络传输到远端,云端部署了基于神经网络的图像识别算法服务,对终端拍摄的照片进行图像识别。系统架构如下图所示:

 

4.2 NB图像识别抄表终端

集成了NB物联网模块、Opencpu处理器、摄像头模组、电源管理电路、抄表专用锂电池、补光等功能,可全天候、多场景对目标表具进行拍照抄收。支持水表、电表、燃气表、热力表、压力表等众多表具。产品信息如下:

1.产品定位

① 客户群体:水务、电力、燃气公司和研究所,集成商,物业公司,勘测院、设计院

② 使用单位:景区、学校、居民楼、公寓、医院、机关单位

2.产品特点

① 方便安装:无需拆换旧表,加装抄表终端即可实现云拍抄表

③ 兼容性强:支持机械滚轮、指针、段式液晶屏、LCD屏、数码管等众多类型的仪器仪表

② 超低功耗:可深度休眠,定时拍照,电池用5年

③ 有图为证:抄表图片可存档,避免抄表纠纷

④ 稳定识别:识别率高,神经网络,越用越准,可信度和半字提示

⑤ 电量预警:终端具备电量检测功能,低电量提醒

⑥ 远程配置:支持后台配置终端参数

⑦ 在线升级:支持后台远程升级

3.使用场景

① 市政老旧居民小区改造,解决换表成本高、施工难问题

② 医院、景区、学校、公寓、工厂等需要定期人工抄表的场景

③ 需进行能耗监控的企事业单位

④ 需要实时监控或者预警的仪器仪表

⑤ 高危或偏远地区的抄表

4.技术参数

① 产品型号:NW5598(圆型 直径55mm*高98mm)

NG6090(方形 长62mm*宽90mm*高70mm)

② 通信方式:NB-IOT 移动

③ 通信频段:支持LTE频段3/5/8

④ 传输速率:DL 25.5kbps、UL 15.625kbps

⑤ 传输功率:≤23dBm±2dB

⑥ 图片尺寸:320*240 JPG

⑦ 图片大小:10~20K

⑧ 光源条件:自带补光,日夜不限

⑨ 待机电流:3.7uA

⑩ 工作电流:20mA~200mA 峰值电流200mA

⑪ 工作电压:2.8V至3.7V

⑫ 电池规格:14505/3.7V/2000mAh一次性抄表专用锂电池

⑬ 传图次数:约2000张,按每日1次,理论上可使用5年以上

⑭ 触发方式:磁铁+后台时间设置

⑮ 二次开发:可提供远端数据接口API 

6.使用场景

为旧改案例,无需拆表,直接加装图像识别终端(根据不同基表,模具可定制)

5.云管理平台

集成了项目管理、用户管理、权限管理、设备管理、数据记录等功能。使用该平台可以轻松快捷的获取图像终端上传的照片以及图像识别的结果,针对不用角色的用户提供不同权限和功能,支持用户与项目绑定,支持批量管理。

1.后台特点

支持照片备份、识别结果、异常告警、权限可控、历史数据、可信度提醒、分级管理。

2.接口开发

提供接口文档,可实现主动将抄表图片和识别结果推送到客户后台,开放接口,永久免费,无后顾之忧。客户可根据需要定制数据大屏、客户端或对接其他系统。

6.方案优势

  1. 传感器与机械水表完全分体式结构,适用于带有字轮窗口的湿式液封水表。 v
  2. 采用了自主专利技术实现可靠的字轮识别。无需改动普通水表结构,安装方便,基表与传感器完全分离,周期换表成本低。
  3. 能直接表端识别表具度数、支持前一次冻结图片读取、支持上传原图和二值图,轻松实现核表。
  4. 采用全网通 NB-IOT 通讯模组,产品具有断点续传和丢包补传机制,确保水表读数抄见率达到100%。
  5. 定时传输数据的时间和传输方式可配置,补抄次数和间隔可配置。
  6. 通过自定义摄像取图的位置和比例,使后台自动校正因现场安装原因造成的表盘图片偏移和图像不完整,而无需人员到现场调整 水表模块安装。

7.施工方案及工艺

7.1 现场勘查

现场勘查水表安装位置,对加装摄像组件有无影响,是否便于检修;应装在不受暴晒、冻结、污染和机械损伤的地方。根据勘查情况确定施工方案,并根据施工方案进行提料,做好准备工作。

7.2施工准备

施工材料:螺丝刀,由于现场环境不同,可准备多种类型的十字螺丝刀;抹布及清洁剂,由于是旧表改造项目,需先清理好水表表盘,不要有残留物。

8. 文明施工保证措施

项目部首先贯彻文明施工的要求,推行现代管理方法,科学组织施工,做好施工现场的各项管理工作。现场的各项临时设施及施工设备、堆放的材料,应控制在施工区域内;施工人员持证上岗,严禁无证人员操作。

9. 实施项目的安全技术措施

根据现场安全需要,设置必要的安全措施,同时考虑下列因素:工程进度的变化;特殊部位的施工;施工设备的保养。

10. 质量保证

为实现项目的质量目标:工程质量合格,保证工程质量和今后设备安全正常的运行,降低维修成本,我们本着科学的态度,采取先进的施工方法和工艺操作规程,以精确的技术检测手段,建立工程质量保证体系,建立相应的施工工艺监督组织机构和技术措施。

 

企业介绍:

武汉市海联天下物联网有限公司是国家高新技术企业,于2015年9月正式成立,是新时代物联网智能硬件品牌服务商,专注于物联网智能硬件的研发设计,为中小企业提供物联网智能硬件及物联网技术服务,协助中小企业转型升级,助力中国智能制造2025。海联天下定位于高科技智能技术公司,坚持以科技创新为核心.以人才战略为根本.经过多年的技术发展,积累了丰富 的技术研发经验,拥有近100项物联网产品和应用案例,成功服务过200多家企业。

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