加油站数据采集装置及方法
文献发布时间：2023-06-19 09:32:16
技术领域
本发明涉及一种加油站数据采集装置及方法。
背景技术
随着经济的快速发展和人民生活水平的不断提高，国家对成品油的需求迅速增长。我国成品油市场已开始逐渐对国外石油公司开放，纵观国内成品油市场，一个很明显的问题日益显露，那就是作为成品油销售最前端的加油站被推到了市场最前沿。作为石油工业链条中的重要一环，加油站行业维系着国民经济命脉。因此如何在市场日益开放的大环境下争夺这块阵地，那就不仅仅要有先进的管理水平同时还要提供快速和优质的服务。而一个站点拥有一个先进的信息管理平台既标志着石油化工行业的先进管理水平又使得站点的服务得到有效的保障，因此对加油站的实时信息的采集已成为掌握成品油进、销、存的重要手段。
当前绝大多数加油站对于加油站信息管理主要采用两种方式：一种是传统的手工管理，加油机仅仅作为加油工具，没有信息传输的功能，信息管理由员工在结束一笔交易时进行手工记录。另外一种则是通过构建传统的加油站管理系统与加油设备的线路连接，管理系统完全依赖于与加油机的物理链路传输信息，而信息的安全和保障也仅仅是依赖于建立在工控设备上的管理控制系统。
主要缺陷在于：
传统的手工记录方式，工作人员在进行一笔交易时除了完成必须的加油操作以外，还要手动去对整个交易流水进行手工记录，不仅增加了工作人员的劳动强度，而且数据的准确性也无法得到保障，信息处理的效率也十分低下，降低了站点效益。
采用传统加油站信息管理系统的站点，由于整个系统从建站之初就已经定型，整个系统的设备都比较陈旧，执行效率十分低下，而且由于建站时数据连接线已经预埋在地下，更新与维护已相当困难，已经满足不了在这个信息技术快速发展时代对于各类信息数据、安全性能的处理需求。
发明内容
本发明提供了一种加油站数据采集装置及方法，采用如下的技术方案：
一种加油站数据采集装置，包括：
数据采集单元，用于采集加油设备的包含液晶显示器的图像信息；
数据识别单元，用于识别图像信息中的加油数据；
数据显示单元，用于显示数据识别单元识别出的加油数据；
数据发送单元，用于接收数据识别单元识别出的加油数据并将加油数据无线传输至后台数据库中。
进一步地，加油站数据采集装置还包括：
数据预处理单元，用于接收数据采集单元采集的图像信息并对图像信息进行预处理，再发送至数据识别单元。
进一步地，数据识别单元包括：
图像剪辑模块，用于从加油数据中识别出液晶显示区域并将液晶显示区域裁剪出来；
数据识别模块，用于从裁剪出的液晶显示区域中识别出加油数据。
进一步地，数据采集单元为二值化的摄像头；
图像剪辑模块包括：
数据识别子模块，用于从图像信息中识别出一白色区域；
判断子模块，用于判断白色区域是否大于某一阈值；
获取子模块，用于以白色区域的中心为基准中心获取一预设大小的矩形区域作为液晶显示区域。
进一步地，加油站数据采集装置还包括用于将摄像头安装至加油设备的固定架；
固定架包括支撑框架、固定螺钉、安装块和连接杆；
支撑框架用于安装至加油设备的顶部；
固定螺钉连接至支撑框架以将支撑框架固定至加油设备；
固定块滑动连接至支撑框架的一侧；
连接杆的一端连接至固定块且另一端连接至摄像头；
连接杆为可调节的柔性连接杆。
进一步地，加油站数据采集装置还包含树莓派；
树莓派包括数据预处理单元、数据识别单元和数据显示单元；
数据发送单元为ESP8266模块；
摄像头连接树莓派的USB接口；
ESP8266模块的RX接口、TX接口、3.3V接口和GND接口分别连接至树莓派的TX接口、RX接口、3.3V接口和GND接口。
一种加油站数据采集方法，包含以下步骤：
通过数据采集单元采集加油设备的包含液晶显示器的图像信息；
通过数据识别单元识别图像信息中的加油数据；
通过数据显示单元显示数据识别单元识别出的加油数据；
通过数据发送单元接收数据识别单元识别出的加油数据并将加油数据无线传输至后台数据库中。
进一步地，在通过数据采集单元采集加油设备的包含液晶显示器的图像信息之后，
加油站数据采集方法还包括：
通过数据预处理单元接收数据采集单元采集的图像信息并对图像信息进行预处理，再发送至数据识别单元。
进一步地，通过数据识别单元识别图像信息中的加油数据的具体方法为：
通过数据识别单元的图像剪辑模块从加油数据中识别出液晶显示区域并将液晶显示区域裁剪出来；
通过数据识别模块从裁剪出的液晶显示区域中识别出加油数据。
进一步地，数据采集单元为二值化的摄像头；
通过数据识别单元的图像剪辑模块从加油数据中识别出液晶显示区域并将液晶显示区域裁剪出来的具体方法为：
通过图像剪辑模块的数据识别子模块从图像信息中识别出一白色区域；
通过图像剪辑模块的判断子模块判断白色区域是否大于某一阈值；
通过图像剪辑模块的获取子模块以白色区域的中心为基准中心获取一预设大小的矩形区域作为液晶显示区域。
本发明的有益之处在于所提供的加油站数据采集装置及方法，能够自动获取加油设备上的液晶显示器中的加油数据，一方面通过显示单元显示加油数据，另一方面将加油数据通过无线通讯的方式发送到云服务器中。
附图说明
图1是本发明的固定架的示意图；
图2是本发明的加油站数据采集方法的示意图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明作具体的介绍。
一种加油站数据采集装置，包括：数据采集单元、数据识别单元、数据显示单元和数据发送单元。数据采集单元用于采集加油设备100的包含液晶显示器101的图像信息。数据识别单元用于识别图像信息中的加油数据。数据显示单元用于显示数据识别单元识别出的加油数据。数据发送单元用于接收数据识别单元识别出的加油数据并将加油数据无线传输至后台数据库中。数据采集单元电连接至数据识别单元，数据发送单元和显示单元连接至数据识别单元，数据发送单元无线通讯连接至云服务器。
作为一种优选的实施方式，加油站数据采集装置还包括：数据预处理单元。
数据预处理单元用于接收数据采集单元采集的图像信息并对图像信息进行预处理，再发送至数据识别单元。预处理单元连接至数据采集单元和数据识别单元。在本实施例中，数据预处理单元用于对图像信息进行降噪处理。
作为一种优选的实施方式，数据识别单元包括：图像剪辑模块和数据识别模块。
图像剪辑模块用于从加油数据中识别出液晶显示区域并将液晶显示区域裁剪出来。数据识别模块用于从裁剪出的液晶显示区域中识别出加油数据。具体而言，数据识别模块通过深度学习的卷积神经网络方法识别显示屏上显示的加油数据，该加油数据包括加油升数，单价，总价等信息。
在本实施例中，数据采集单元为二值化的摄像头14。图像剪辑模块包括：数据识别子模块、判断子模块和获取子模块。
具体而言，数据识别子模块用于从图像信息中识别出一白色区域。判断子模块用于判断白色区域是否大于某一阈值。获取子模块用于以白色区域的中心为基准中心获取一预设大小的矩形区域作为液晶显示区域。该中心位于液晶显示区域的中间位置。
作为一种优选的实施方式，加油站数据采集装置还包括用于将摄像头14安装至加油设备100的固定架10。
具体而言，如图1所示，固定架10包括支撑框架11、固定螺钉15、安装块12和连接杆13。支撑框架11用于安装至加油设备100的顶部。固定螺钉15连接至支撑框架11以将支撑框架11固定至加油设备100。固定块滑动连接至支撑框架11的一侧。连接杆13的一端连接至固定块且另一端连接至摄像头14。连接杆13为可调节的柔性连接杆13。
作为一种优选的实施方式，加油站数据采集装置还包含树莓派。
树莓派包括前述的数据预处理单元、数据识别单元和数据显示单元。数据发送单元为ES P8266模块。摄像头14连接树莓派的USB接口。ESP8266模块的RX接口、TX接口、3.3V接口和G ND接口分别连接至树莓派的TX接口、RX接口、3.3V接口和GND接口。这种连接方式，只需要4个引脚，简单可靠。ESP8266模块通过mqtt协议将数据发送至云服务器。Mqtt协议传输轻量级数据具有简单高效的特点，而加油站的流水数据符合数据量小需要高效传输的特点。
如图2所示，为本发明的一种加油站数据采集方法，用于上述的加油站数据采集装置。包含以下步骤：
步骤S1：通过数据采集单元采集加油设备的包含液晶显示器的图像信息。
步骤S2：通过数据识别单元识别图像信息中的加油数据。
步骤S3：通过数据显示单元显示数据识别单元识别出的加油数据。
步骤S4：通过数据发送单元接收数据识别单元识别出的加油数据并将加油数据无线传输至后台数据库中。
作为一种优选的实施方式，在通过数据采集单元采集加油设备100的包含液晶显示器101的图像信息之后，加油站数据采集方法还包括：通过数据预处理单元接收数据采集单元采集的图像信息并对图像信息进行预处理，再发送至数据识别单元。
作为一种优选的实施方式，通过数据识别单元识别图像信息中的加油数据的具体方法为：
通过数据识别单元的图像剪辑模块从加油数据中识别出液晶显示区域并将液晶显示区域裁剪出来。通过数据识别模块从裁剪出的液晶显示区域中识别出加油数据。
作为一种优选的实施方式，数据采集单元为二值化的摄像头14。通过数据识别单元的图像剪辑模块从加油数据中识别出液晶显示区域并将液晶显示区域裁剪出来的具体方法为：
通过图像剪辑模块的数据识别子模块从图像信息中识别出一白色区域。
通过图像剪辑模块的判断子模块判断白色区域是否大于某一阈值。
通过图像剪辑模块的获取子模块以白色区域的中心为基准中心获取一预设大小的矩形区域作为液晶显示区域。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，上述实施例不以任何形式限制本发明，凡采用等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案，均落在本发明的保护范围内。