攝像式遠傳水表管理系統(tǒng)的設(shè)計與開發(fā).pdf

1、我國現(xiàn)有傳統(tǒng)水表已銷售多年，市場比較大。為實現(xiàn)信息化管理的需要，水表應(yīng)具有數(shù)據(jù)遠傳功能。若將現(xiàn)有傳統(tǒng)水表改成遠傳水表，實施成本較高，故水表市場銷售比較難以切入。本課題瞄準對現(xiàn)有水表的改造，設(shè)計并開發(fā)了攝像式遠傳水表管理系統(tǒng)，在現(xiàn)有水表的基礎(chǔ)上加裝攝像頭，通過無線網(wǎng)絡(luò)，傳輸水表圖像數(shù)據(jù)，在降低成本的同時可以保證水費的正常收取，提高供水公司的工作效率，有著廣闊的應(yīng)用前景。
　　本文的攝像式遠傳水表管理系統(tǒng)是基于C/S模式開發(fā)實現(xiàn)的，攝

2、像頭和水表構(gòu)成采集水表數(shù)據(jù)的終端，集中器通過RS485總線控制攝像頭，定時獲取圖片數(shù)據(jù)，其GPRS模塊將收到的圖片數(shù)據(jù)通過Internet網(wǎng)上傳給服務(wù)器。服務(wù)器將接收的圖像數(shù)據(jù)解析、識別后，存儲當前水表讀數(shù)至數(shù)據(jù)庫中。操作員通過人機界面客戶端對服務(wù)器進行訪問，實現(xiàn)水費收取、統(tǒng)計管理等用戶功能需求，服務(wù)器也會響應(yīng)請求并回復(fù)數(shù)據(jù)給客戶端。本文研究的主要內(nèi)容包括:
　　1.水表表頭數(shù)字圖像識別算法的研究。在實際水表圖像采集過程中會引入各

3、種各樣的噪聲，本文先通過預(yù)處理改善輸入圖像質(zhì)量，包括彩色圖像轉(zhuǎn)為灰度圖像、圖像增強、噪聲去除三方面。通過二值化方法實現(xiàn)目標與背景的分離，采用連通小區(qū)域去除法消除二值化后的噪聲。通過區(qū)域定位法確定目標數(shù)字區(qū)域，對有傾斜的圖像采用旋轉(zhuǎn)投影法進行校正，然后采用數(shù)字字符分割法獲取單字符圖像。本文提出一種基于模板匹配的有效的二次識別算法，實現(xiàn)整字和半字識別。最后實現(xiàn)了粘連字符的識別以及高度自適應(yīng)的字符識別。
　　2.水表管理系統(tǒng)服務(wù)器軟件的

4、設(shè)計與開發(fā)。分析了服務(wù)器的工作原理，基于單一職責原則設(shè)計了服務(wù)器的總體結(jié)構(gòu)。服務(wù)器主要包括數(shù)據(jù)庫、通信模塊和數(shù)據(jù)庫事務(wù)處理模塊。對于數(shù)據(jù)庫，基于用戶需求，建立相關(guān)實體表、視圖和存儲過程，并設(shè)計了性能優(yōu)化策略和備份恢復(fù)策略。通信模塊的實現(xiàn)中，給出本文自定義通信協(xié)議，采用多線程技術(shù)實現(xiàn)與多個客戶端大并發(fā)的數(shù)據(jù)收發(fā)與數(shù)據(jù)處理。數(shù)據(jù)庫事務(wù)處理模塊使用ADO.NET實現(xiàn)數(shù)據(jù)庫的訪問，根據(jù)標志位實現(xiàn)不同的應(yīng)用功能。同時也完成了服務(wù)器端的界面設(shè)計。<

5、br>　　3.水表管理系統(tǒng)客戶端軟件的設(shè)計與開發(fā)?？蛻舳藦膶哟谓Y(jié)構(gòu)上分為數(shù)據(jù)通信層、數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)處理層和用戶界面層。數(shù)據(jù)通信層利用基于TCP/IP的Socket套接字實現(xiàn)異步非阻塞網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通信，采用多線程技術(shù)實現(xiàn)底層通信。數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)處理層是客戶端應(yīng)用功能的邏輯實現(xiàn)部分，重點討論了用戶管理模塊功能的設(shè)計和實現(xiàn)方法。最后完成了各功能模塊的用戶界面設(shè)計。
　　為了驗證攝像式遠傳水表管理系統(tǒng)是否滿足各項設(shè)計指標，對系統(tǒng)分別進行了通信測試、水表圖