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儀表表盤(pán)圖像無(wú)線(xiàn)識別裝置
作者：
時(shí)間：2017-02-27
來(lái)源：網(wǎng)絡(luò )
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工業(yè)現場(chǎng)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(guò)圖像識別技術(shù)可以得到這類(lèi)儀表的讀數進(jìn)行本地顯示，然后讀數信息通過(guò)流程行業(yè)無(wú)線(xiàn)通信網(wǎng)絡(luò )傳輸到控制系統。無(wú)線(xiàn)讀表器作為一種儀表表盤(pán)圖像無(wú)線(xiàn)識別裝置，可以將這類(lèi)傳統儀表的參數以無(wú)線(xiàn)方式集成到監控自動(dòng)化系統中，確保員工安全和提高工作效率，進(jìn)一步提高生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化水平。
概述
工業(yè)現場(chǎng)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(chǎng)就地讀數，與控制室無(wú)任何聯(lián)系，根本談不上與控制系統通信的問(wèn)題。像就地顯示的壓力表、溫度計、真空表等等（見(jiàn)圖1）。 
但隨著(zhù)生產(chǎn)技術(shù)水平的提高，對過(guò)程檢測參數集中監測的要求越來(lái)越迫切，對這一類(lèi)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(gè)過(guò)程可能要在管道、設備上進(jìn)行切割、焊接，敷設導線(xiàn)或中斷生產(chǎn)過(guò)程。另一種辦法是采用儀表表盤(pán)圖像無(wú)線(xiàn)識別裝置，直接在原有就地顯示儀表的儀表表盤(pán)上安裝圖像無(wú)線(xiàn)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(wú)線(xiàn)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(wú)需進(jìn)行泄漏檢查，還可以在不影響原有儀表的顯示和無(wú)需停產(chǎn)的條件下快速完成原有就地顯示儀表的改造升級工作。無(wú)線(xiàn)讀表器與有線(xiàn)變送器方案投資比較見(jiàn)表1。 
2008年11月，美國霍尼韋爾（Honeywell）公司與賽普拉斯環(huán)境系統（Cypress Envirosystems）共同開(kāi)發(fā)了無(wú)線(xiàn)讀表器產(chǎn)品，它是符合ISA100.11a無(wú)線(xiàn)通信國際標準的霍尼韋爾OneWireless無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )現場(chǎng)設備中的一類(lèi)無(wú)線(xiàn)設備。
中國科學(xué)院沈陽(yáng)自動(dòng)化研究所也對儀表表盤(pán)圖像無(wú)線(xiàn)識別裝置進(jìn)行了研究，提出了一種符合由中國提出并制定的WIA-PA無(wú)線(xiàn)通信國際標準的工業(yè)儀表識讀裝置的設計方案。
儀表表盤(pán)圖像無(wú)線(xiàn)識別裝置的工作原理
圖2所示為美國霍尼韋爾公司的無(wú)線(xiàn)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(pán)直徑為38mm~152.5mm之間時(shí)，它可以通過(guò)安裝用適配器直接夾在現有的就地顯示儀表的表盤(pán)上，安裝用適配器2需根據就地壓力表3的尺寸選用，而無(wú)線(xiàn)讀表器1通過(guò)安裝用適配器固定在就地壓力表上。 
工業(yè)儀表識讀裝置主要由圖像采集模塊、處理器模塊、無(wú)線(xiàn)模塊及實(shí)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(dòng)聚焦、光學(xué)縮放以及機械快門(mén)支持的微控制器，圖像傳感器獲取儀表表盤(pán)圖像。圖像處理及識別軟件負責對獲取的儀表表盤(pán)圖像進(jìn)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(yè)儀表主要通過(guò)判斷圖像中指針的角度來(lái)得到儀表讀數。
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