[发明专利]一种基于二维码图像采集电力数据的方法

说明书

本发明公开了一种基于二维码图像采集电力数据的方法，包括如下步骤，第一步，在电站内部安装多个数据采集服务器，每个数据采集服务器对应设置有屏幕，利用数据采集服务器读取电站内部数据库的数据，之后按固定大小划分为多个部分，通过QRCode开源库生成相应多幅二维码图像，再利用OpenCV库显示在屏幕上；第二步，在外网上设置一台工业相机，将工业相机对准屏幕，实时采集屏幕上的二维码信息，第三步，通过数据解析服务器调用ZBAR库对二维码上图像解码，再将获得的原始数据存入服务器外网SQL Server数据库中，通过本发明采用的这种方式对电站内的数据能实现实时监控、提取数据成本较小、数据采集方便、快捷、准确度高。

技术领域

本发明涉及数据采集技术领域，具体涉及一种基于二维码图像采集电力数据的方法。

背景技术

众所周知，电站内部网络与外部网络通常进行物理隔离，传统电力数据通常是借助人工抄录，抄录为文件后利用光盘刻录机刻录进CD，或者通过增加专用安全隔离网闸,采用SU-Gap安全隔离技术，创建一个内外网物理断开的环境，来拷贝数据。但是，在实际运用过程中，由于光盘刻录操作速度慢，需要事先将电站内的设备整体停止运行才能备份数据，无法及时记录电站内部变化的数据，而采用增加专用安全隔离网闸来拷贝数据成本相对较高，不便于大规模使用。

发明内容

本发明针对背景技术中的不足，设计了一种基于二维码图像采集电力数据的方法，目的在于：解决现有技术中采用光盘刻录无法及时记录电站内实时变化的数据，若采用增加专用安全隔离网闸来拷贝数据成本较高，不适应与大规模使用的问题。

本发明的目的是通过如下途径实现的：

一种基于二维码图像采集电力数据的方法，其特征在于：包括如下步骤，第一步，在电站内部安装多个数据采集服务器，每个数据采集服务器对应设置有屏幕，利用数据采集服务器读取电站内部数据库的数据，之后按固定大小划分为多个部分，通过QRCode开源库生成相应多幅二维码图像，再利用OpenCV库显示在屏幕上；第二步，在外网上设置一台工业相机，将工业相机对准屏幕，实时采集屏幕上的二维码信息，第三步，通过数据解析服务器调用ZBAR库对二维码上图像解码，获得原始数据，再将获得的原始数据存入服务器外网SQLServer数据库中。

所述利用数据采集服务器读取电站内部数据库的数据后通过QRCode开源库按照单个二维码容量2000字符生成多幅二维码。

所述利用工业相机实时采集屏幕上的二维码信息时，对内网屏幕按照5FPS帧率投射，单帧投射6个二维码，刷新投射直至所有二维码完成投射。

所述利用工业相机实时采集屏幕上的二维码信息时，外网摄像头按照10FPS帧率逐帧采集内网屏幕信息，通过高于内网刷新一倍的速率，对每帧屏幕采集两次，尽量降低模糊图像影响，接着利用图像复原算法逐帧复原二维码为清晰图像。

所述图像复原算法为生成对抗网络（GAN），其由两部分组成：生成器（Generator）和判别器(Discriminator)，生成器输入为原始模糊图像，输出为清晰图像；判别器用于判断图像是真实的清晰图像，还是生成器产生的清晰图像，经过两个网络间的对抗训练，使得生成器最终产生的图像足够清晰。

所述生成器采用U-net网络结构，通过高低层跳跃连接，融合高层和低层特征，对于屏幕不断刷新的二维码。

在所述图像复原算法中，为保证转换前后二维码信息的一致性，在网络损失函数中组合L1范数损失和感知损失，组合计算公式如下：

其中，G表示为生成器，D表示为判别器，、为超参数，为网络损失，为L1范数损失，为感知损失，E(*)为期望。

本发明的有益效果：