自动化防盗电电度表制造技术

本发明专利技术涉及一种自动化防盗电电度表，包括封印移动识别设备、螺丝变动识别设备、电能检测设备和主控制器，封印移动识别设备和螺丝变动识别设备分别用于识别电度表外框上封印和螺丝的变动情况，主控制器分别与封印移动识别设备、螺丝变动识别设备和电能检测设备连接。通过本发明专利技术，能够自动检测电度表的盗电事实，避免相关电力部门受到进一步的经济损失。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电度表领域，尤其涉及一种自动化防盗电电度表。
技术介绍
电度表是用于测量居民或工厂用电数量的重要仪器，供电管理部门根据电度表的读数来确定用电一方的具体用电数量，以此作为收费的依据，要求用电一方付费。由此可见，电度表与供电管理部门和用电方的经济利益密切相关，如果电度表的测量结果不准，很容易导致收费不够客观，收费过多，则侵犯了用电方的经济利益，收费过少，则损害了供电管理部门的经济利益，因此，电度表的测量精度一定要准确。同时，对电度表做手脚能够实现改变电度表读数的盗电效果，这也是供电管理部门不愿意看到的，供电管理部门一般会对电度表在机械和电子方面做出一些防盗电处理，然而，由于电度表大多设置在用电方所在位置附近的公共区域内，长时间脱离供电管理部门的视野，这还是给盗电提供了机会。因此，需要一种自动化防盗电电度表，能够实时对电度表进行检测，在发现盗电情况时立即进行报警，同时，还能够优化现有的电度表的内部结构，提供电度表的测量性能。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术提供了一种自动化防盗电电度表，通过对电度表的内部结构去冗余化，改善电度表对供电线路电力参数的检测精度，更关键的是，采用有针对性的图像识别技术以实时检测到电度表的封印和螺丝变动情况，从而进一步判断电度表是否被盗电。根据本专利技术的一方面，提供了一种自动化防盗电电度表，包括封印移动识别设备、螺丝变动识别设备、电能检测设备和主控制器，封印移动识别设备和螺丝变动识别设备分别用于识别电度表外框上封印和螺丝的变动情况，主控制器分别与封印移动识别设备、螺丝变动识别设备和电能检测设备连接。更具体地，在所述自动化防盗电电度表中，包括：CCD图像传感设备，设置在电度表的上方，面向电度表的外框进行拍摄，以获得高清外框图像；复杂度检测设备，与CCD图像传感设备连接，用于接收高清外框图像，并基于高清外框图像计算并输出图像复杂度；灰度转化设备，与CCD图像传感设备连接，用于接收高清外框图像，针对高清外框图像中的每一个像素点，提取其R、G、B三颜色通道分量，对R、G、B三颜色通道分量赋予不同的权重值以进行加权平均，以获得对应的灰度值，所有像素点的灰度值组成灰度化图像，其中R、G、B三颜色通道分量的权重值分别为0.3、0.59和0.11；图像滤波设备，分别与复杂度检测设备和灰度转化设备连接，用于基于图像复杂度确定选择的滤波策略，当图像复杂度在预设复杂度范围下限以下时，选择高斯滤波策略对灰度化图像进行滤波，当图像复杂度在预设复杂度范围上限以上时，选择均值滤波策略对灰度化图像进行滤波，当图像复杂度在预设复杂度范围以内时，选择中值滤波策略对灰度化图像进行滤波；全局二值化设备，分别与复杂度检测设备和图像滤波设备连接，用于基于图像复杂度确定全局二值化阈值的确定策略，在确定全局二值化阈值之后，使用全局二值化阈值将灰度化图像进行二值化处理，使得处理后的二值化图像的像素值只有0或255这二种选择，其中基于图像复杂度确定全局二值化阈值的确定策略具体包括：当图像复杂度在预设复杂度范围下限以下时，采用双峰法确定全局二值化阈值，当图像复杂度在预设复杂度范围上限以上时，采用最大类间方差法确定全局二值化阈值，当图像复杂度在预设复杂度范围以内时，采用平均值法确定全局二值化阈值；图像校正设备，与全局二值化设备连接以接收二值化图像，用于对二值化图像依次进行旋转校正处理、冗余裁剪处理和图像归一化处理，以获得校正图像；轮廓检测设备，分别与图像校正设备和灰度转化设备连接，用于基于预设电度表外框封印轮廓和电度表外框螺丝轮廓检测校
正图像中电度表外框封印的位置和电度表外框螺丝的位置，并基于校正图像中电度表外框封印的位置从灰度化图像处分割出对应的电度表外框封印图像，基于校正图像中电度表外框螺丝的位置从灰度化图像处分割出对应的电度表外框螺丝图像；校准电阻，为一滑动变阻器，电阻值为2MΩ，一个固定端与工频交流电的零线连接，滑动端与第二电阻的一端连接；第二电阻，电阻值为1MΩ，另一端与第一电阻的一端连接，同时，另一端作为采样电压的一测量端输出；第一电阻，电阻值为1.5KΩ，另一端与工频交流电的火线连接；第一电容，电容值为220pf，一端与第二电阻的另一端连接，另一端接地；第三电阻，电阻值为470Ω，一端与工频交流电的火线连接，另一端作为采样电压的另一测量端输出；第二电容，电容值为220pf，一端与第三电阻的另一端连接，另一端接地；第三电容，电容值为0.018uf，一端与第二电阻的另一端连接，另一端与第三电阻的另一端连接；第四电阻，电阻值为0.6mΩ，插入在工频交流电的火线上，即两端都与工频交流电的火线连接；第五电阻，电阻值为470Ω，一端与第四电阻的一端连接，另一端作为采样电流的一测量端输出；第六电阻，电阻值为470Ω，与第四电阻的另一端连接，另一端作为采样电流的另一测量端输出；第四电容，电容值为220pf，一端与第五电阻的另一端连接，另一端接地；第五电容，电容值为220pf，一端与第六电阻的另一端连接，另一端接地；第六电容，电容值为0.018uf，一端与第五电阻的另一端连接，另一端与第六电阻的另一端连接；电容降压电路，与工频交流电的零线和火线连接，用于将工频交流电转变为5V低压直流电，以用作电能检测设备的电源；电能检测设备，包括电压测量电路、电流测量电路和微控制器，电压测量电路与采样电压的两个测量端分别连接以检测并输出工频交流电的实时采样电压，电流测量电路与采样电流的两个测量端分别连接以检测并输出工频交流电的实时采样电流，微控制器分别与电压测量电路和电流测量电路，基于工频交流电的实时采样电压和工频交流电的实时采样电流，确定并输出工频交流电的有功功率和无功功率；隔离设备，位于电能检测设备和MSP430单片机之间，采用光电耦合电路，用于实现模拟电路部分与数字电路部分的隔离，避免相互干扰；AC/DC电源设备，包括变压器降压电路、全桥整流电路、滤波电路和稳压电路，与工频交流电的零线
和火线连接，用于将220V的工频交流电转换为5V或3.3V的直流电；ZIGBEE通信接口，与MSP430单片机连接，用于接收并向附近的无线抄表设备发送有功功率和无功功率；串行可擦除存储器AT24C16B，具有1万次擦写循环，与MSP430单片机连接，用于接收工频交流电的有功功率和无功功率；封印移动识别设备，与轮廓检测设备和串行可擦除存储器AT24C16B连接，用于确定电度表外框封印图像和预设灰度外框封印图像之间的匹配程度，并基于匹配程度确定是否输出封印移动信号；螺丝变动识别设备，与轮廓检测设备和串行可擦除存储器AT24C16B连接，用于确定电度表外框螺丝图像和预设灰度外框螺丝图像之间的匹配程度，并基于匹配程度确定是否输出螺丝变动信号；MSP430单片机，通过隔离电路与电能检测设备连接，用于接收工频交流电的有功功率和无功功率；其中，MSP430单片机还与封印移动识别设备和螺丝变动识别设备分别连接，当接收到封印移动信号且接收到螺丝变动信号时，发出盗电确认信号，当只接收到封印移动信号或只接收到螺丝变动信号时，发出盗电疑似信号，当封印移动信号和螺丝变动信号都未接收到时，发出盗电否认信号；其中，串行可擦除存储器AT24C16B还本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种自动化防盗电电度表，包括封印移动识别设备、螺丝变动识别设备、电能检测设备和主控制器，封印移动识别设备和螺丝变动识别设备分别用于识别电度表外框上封印和螺丝的变动情况，主控制器分别与封印移动识别设备、螺丝变动识别设备和电能检测设备连接。

【技术特征摘要】
1.一种自动化防盗电电度表，包括封印移动识别设备、螺丝变动识别设备、电能检测设备和主控制器，封印移动识别设备和螺丝变动识别设备分别用于识别电度表外框上封印和螺丝的变动情况，主控制器分别与封印移动识别设备、螺丝变动识别设备和电能检测设备连接。2.如权利要求1所述的自动化防盗电电度表，其特征在于，所述电度表包括：CCD图像传感设备，设置在电度表的上方，面向电度表的外框进行拍摄，以获得高清外框图像；复杂度检测设备，与CCD图像传感设备连接，用于接收高清外框图像，并基于高清外框图像计算并输出图像复杂度；灰度转化设备，与CCD图像传感设备连接，用于接收高清外框图像，针对高清外框图像中的每一个像素点，提取其R、G、B三颜色通道分量，对R、G、B三颜色通道分量赋予不同的权重值以进行加权平均，以获得对应的灰度值，所有像素点的灰度值组成灰度化图像，其中R、G、B三颜色通道分量的权重值分别为0.3、0.59和0.11；图像滤波设备，分别与复杂度检测设备和灰度转化设备连接，用于基于图像复杂度确定选择的滤波策略，当图像复杂度在预设复杂度范围下限以下时，选择高斯滤波策略对灰度化图像进行滤波，当图像复杂度在预设复杂度范围上限以上时，选择均值滤波策略对灰度化图像进行滤波，当图像复杂度在预设复杂度范围以内时，选择中值滤波策略对灰度化图像进行滤波；全局二值化设备，分别与复杂度检测设备和图像滤波设备连接，用于基于图像复杂度确定全局二值化阈值的确定策略，在确定全局二值化阈值之后，使用全局二值化阈值将灰度化图像进行二值化处理，使得处理后的二值化图像的像素值只有0或255这二种选择，其中基于图像复杂度确定全局二值化阈值的确定策略具体包括：当图像复杂度在预设复杂度范围下限以下时，采用双峰法确定全局二值化阈值，当图像复杂度在预设复杂度
\t范围上限以上时，采用最大类间方差法确定全局二值化阈值，当图像复杂度在预设复杂度范围以内时，采用平均值法确定全局二值化阈值；图像校正设备，与全局二值化设备连接以接收二值化图像，用于对二值化图像依次进行旋转校正处理、冗余裁剪处理和图像归一化处理，以获得校正图像；轮廓检测设备，分别与图像校正设备和灰度转化设备连接，用于基于预设电度表外框封印轮廓和电度表外框螺丝轮廓检测校正图像中电度表外框封印的位置和电度表外框螺丝的位置，并基于校正图像中电度表外框封印的位置从灰度化图像处分割出对应的电度表外框封印图像，基于校正图像中电度表外框螺丝的位置从灰度化图像处分割出对应的电度表外框螺丝图像；校准电阻，为一滑动变阻器，电阻值为2MΩ，一个固定端与工频交流电的零线连接，滑动端与第二电阻的一端连接；第二电阻，电阻值为1MΩ，另一端与第一电阻的一端连接，同时，另一端作为采样电压的一测量端输出；第一电阻，电阻值为1.5KΩ，另一端与工频交流电的火线连接；第一电容，电容值为220pf，一端与第二电阻的另一端连接，另一端接地；第三电阻，电阻值为470Ω，一端与工频交流电的火线连接，另一端作为采样电压的另一测量端输出；第二电容，电容值为220pf，一端与第三电阻的另一端连接，另一端接地；第三电容，电容值为0.018uf，一端与第二电阻的另一端连接，另一端与第三电阻的另一端连接；第四电阻，电阻值为0.6mΩ，插入在工频交...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋健，
申请(专利权)人：宋健，
类型：发明
国别省市：江苏;32