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儀表表盤圖像無線識別裝置

作者：時間：2017-02-27 來源：網絡

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工業現場中，有大量的傳統儀表不具有數據通信能力，僅有就地顯示功能，通過圖像識別技術可以得到這類儀表的讀數進行本地顯示，然后讀數信息通過流程行業無線通信網絡傳輸到控制系統。無線讀表器作為一種儀表表盤圖像無線識別裝置，可以將這類傳統儀表的參數以無線方式集成到監控自動化系統中，確保員工安全和提高工作效率，進一步提高生產過程自動化水平。

概述

工業現場中，有大量傳統儀表僅有就地顯示功能，需操作人員去儀表安裝現場就地讀數，與控制室無任何聯系，根本談不上與控制系統通信的問題。像就地顯示的壓力表、溫度計、真空表等等（見圖1）。

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但隨著生產技術水平的提高，對過程檢測參數集中監測的要求越來越迫切，對這一類就地顯示儀表的改造也列上議事日程了。一種辦法是采用可以遠傳信號的變送器取代就地顯示儀表，這不僅涉及較多的投資，也需拆除就地顯示儀表、安裝新的變送器，這個過程可能要在管道、設備上進行切割、焊接，敷設導線或中斷生產過程。另一種辦法是采用儀表表盤圖像無線識別裝置，直接在原有就地顯示儀表的儀表表盤上安裝圖像無線識別裝置，將原有就地顯示儀表的顯示值轉換成數字讀數后，再以無線通信的方式傳送到控制室的控制系統。這樣可以避免拆卸舊的儀表、破壞壓力密封且無需進行泄漏檢查，還可以在不影響原有儀表的顯示和無需停產的條件下快速完成原有就地顯示儀表的改造升級工作。無線讀表器與有線變送器方案投資比較見表1。

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2008年11月，美國霍尼韋爾（Honeywell）公司與賽普拉斯環境系統（Cypress Envirosystems）共同開發了無線讀表器產品，它是符合ISA100.11a無線通信國際標準的霍尼韋爾OneWireless無線網絡現場設備中的一類無線設備。

中國科學院沈陽自動化研究所也對儀表表盤圖像無線識別裝置進行了研究，提出了一種符合由中國提出并制定的WIA-PA無線通信國際標準的工業儀表識讀裝置的設計方案。

儀表表盤圖像無線識別裝置的工作原理

圖2所示為美國霍尼韋爾公司的無線讀表器在就地壓力表上安裝示意圖，當就地壓力、溫度、真空顯示儀表為圓形、表盤直徑為38mm~152.5mm之間時，它可以通過安裝用適配器直接夾在現有的就地顯示儀表的表盤上，安裝用適配器2需根據就地壓力表3的尺寸選用，而無線讀表器1通過安裝用適配器固定在就地壓力表上。

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工業儀表識讀裝置主要由圖像采集模塊、處理器模塊、無線模塊及實現輸入輸出、電源和存儲功能的母板模塊等幾部分構成。圖像采集模塊中的圖像傳感器包括可提供閃光支持、自動聚焦、光學縮放以及機械快門支持的微控制器，圖像傳感器獲取儀表表盤圖像。圖像處理及識別軟件負責對獲取的儀表表盤圖像進行感興趣區域的分割、增強、二值化處理及識別儀表數值。對于指針型工業儀表主要通過判斷圖像中指針的角度來得到儀表讀數。

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