智能化电能表制造技术

本发明专利技术涉及一种智能化电能表，包括FLASH存储设备、三相电能计量设备、人物出现次数检测设备和凌阳SPCE061A芯片，三相电能计量设备用于检测并输出三相电力线路的有功功率，人物出现次数检测设备用于检测楼梯间每一个人物的出现次数，凌阳SPCE061A芯片分别与FLASH存储设备、三相电能计量设备和人物出现次数检测设备连接，控制三相电能计量设备操作的同时基于人物出现次数检测设备的输出来确定人物的身份。通过本发明专利技术，能够借用现有的设备资源实现对电梯间的人物身份的准备鉴别，从而保证楼宇居民的居住安全。

【技术实现步骤摘要】
智能化电能表本专利技术是申请号为2016101800446、申请日为2016年3月25日、专利技术名称为“智能化电能表”的专利的分案申请。
本专利技术涉及电能表领域，尤其涉及一种智能化电能表。
技术介绍
电能表是用来测量电能的仪表，又称电度表，火表，千瓦小时表，指测量各种电学量的仪表。电能表按用途来划分，可分为：有功电能表、无功电能表、最大需量表、标准电能表、复费率分时电能表、预付费电能表(分投币式、磁卡式、电卡式)、损耗电能表、多功能电能表和智能电能表。电能表按工作原理来划分，可分为：感应式(机械式)、静止式(电子式)、机电一体式(混合式)。电能表按接入相线来划分，可分为单相、三相三线、三相四线电能表。使用电能表需要注意以下事项：在低电压(不超过500伏)和小电流(几十安)的情况下，电能表可直接接入电路进行测量。在高电压或大电流的情况下，电能表不能直接接入线路，需配合电压互感器或电流互感器使用。对于直接接入线路的电能表，要根据负载电压和电流选择合适规格的，使电能表的额定电压和额定电流，等于或稍大于负载的电压或电流。另外，负载的用电量要在电能表额定值的10％以上，否则计量不准。甚至有时根本带不动铝盘转动。所以电能表不能选得太大。若选得太小也容易烧坏电能表。现有技术中的电能表向智能化方向发展，例如提供远程抄表接口等，但一般来看，现有技术中的电能表存在以下缺陷：(1)电能表的测量精度仍有待提高；(2)电能表的功能单一，仍局限于对电力线路的检测操作，没有充分利用电能表所占用的公共空间，例如楼梯间的公共空间。因此，本专利技术提出了一种新的电能表，专用于楼梯间，一方面，提高自身的检测效率和检测精度，另一方面，能够对楼梯间每一个人物目标的出现次数进行判断，以确定是否触发在线逃犯检测操作，从而为楼宇居民的居住提供安全保障。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术提供了一种智能化电能表，改造现有技术中的电能表的内部结构，优化其对电力线路的检测机制，更关键的是，引入无线通信技术和图像检测技术对楼梯间出入的人物目标进行逃犯判定，在确定存在逃犯时发出相应报警信号，避免居民受到逃犯的伤害。根据本专利技术的一方面，提供了一种智能化电能表，所述电能表包括FLASH存储设备、三相电能计量设备、人物出现次数检测设备和凌阳SPCE061A芯片，三相电能计量设备用于检测并输出三相电力线路的有功功率，人物出现次数检测设备用于检测楼梯间每一个人物的出现次数，凌阳SPCE061A芯片分别与FLASH存储设备、三相电能计量设备和人物出现次数检测设备连接，控制三相电能计量设备操作的同时基于人物出现次数检测设备的输出来确定人物的身份。更具体地，在所述智能化电能表中，包括：电流传感器，与三相电力线路连接，用于对三相电力线路中的电流信号进行大小转换，输出相对于三相电力线路中的电流信号较小的微电流信号；电压传感器，与三相电力线路连接，用于对三相电力线路中的电压信号进行大小转换，输出相对于三相电力线路中的电压信号较小的微电压信号；抗混叠滤波电路，分别与电流传感器和电压传感器连接，用于对接收到的微电流信号和微电压信号进行抗混叠滤波处理，以输出处理后的微电流信号和微电压信号；三相电能计量设备，与抗混叠滤波电路连接，基于处理后的微电流信号和微电压信号确定三相电力线路中各相以及合相的有功功率、无功功率和视在功率；整流设备，与三相电力线路连接，用于将三相电力线路的交流电整流为直流电；稳压设备，与整流设备连接，用于对直流电进行稳压处理；变压设备，与稳压设备连接，用于对稳压后的直流电进行变压处理以获得各个电子设备所需要的工作电压，各个电子设备所需要的工作电压包括36V、12V、5V和3.3V；日历时钟设备，包括日历时钟芯片和锂电池，日历时钟芯片用于提供实时时钟数据，还通过同步串行接口I2C与凌阳SPCE061A芯片连接，锂电池与日历时钟芯片连接，用于在断电情况下为日历时钟芯片提供备用电力支持；液晶显示设备，包括笔段式液晶显示驱动器和液晶显示屏，笔段式液晶显示驱动器通过同步串行接口I2C与凌阳SPCE061A芯片连接，用于控制液晶显示屏上的显示内容；FLASH存储设备，采用容量为1M字节的AT45DB081芯片，通过串行外设接口SPI与凌阳SPCE061A芯片进行双向数据交换；集成通信设备，与凌阳SPCE061A芯片连接，包括红外发射器、红外接收器、光耦器件、RS485驱动器和RS485通信接口，红外发射器采用38kHz的调制光，红外接收器采用集电极开路方式输出从接收到的红外光中解调出来的数字信号，RS485驱动器与RS485通信接口连接，光耦器件用于将红外发射器和红外接收器隔离于RS485驱动器和RS485通信接口；高清摄像头，设置在电能表外框上，拍摄方向朝向楼梯间，用于拍摄高清楼梯间图像；复杂度检测设备，与高清摄像头连接，用于接收高清楼梯间图像，并基于高清楼梯间图像计算并输出图像复杂度；灰度转化设备，与高清摄像头连接，用于接收高清楼梯间图像，针对高清楼梯间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；人物识别设备，分别与高清摄像头和图像校正设备连接以接收高清楼梯间图像和二值化图像，用于基于预设的基准人物轮廓识别出二值化图像的人物目标，并基于人物目标在二值化图像处的位置从高清楼梯间图像处分割出对应的人物目标图像；人物出现次数检测设备，与人物识别设备和FLASH存储设备连接，接收人物目标图像，将接收到的人物目标图像中的人物目标与FLASH存储设备内各个已有人物目标图像进行匹配以确定人物目标是否第一次出现，匹配失败则确定为第一次出现，则将人物目标对应的人物目标图像作为新的已有人物目标图像存储到FLASH存储设备内并标记对应的出现次数为1，匹配成功则确定为不是第一次出现，则将FLASH存储设备内匹配到的已有人物目标图像对应的出现次数增加1；人物出现次数检测本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种智能化电能表，所述电能表包括FLASH存储设备、三相电能计量设备、人物出现次数检测设备和凌阳SPCE061A芯片，三相电能计量设备用于检测并输出三相电力线路的有功功率，人物出现次数检测设备用于检测楼梯间每一个人物的出现次数，凌阳SPCE061A芯片分别与FLASH存储设备、三相电能计量设备和人物出现次数检测设备连接，控制三相电能计量设备操作的同时基于人物出现次数检测设备的输出来确定人物的身份。

【技术特征摘要】
1.一种智能化电能表，所述电能表包括FLASH存储设备、三相电能计量设备、人物出现次数检测设备和凌阳SPCE061A芯片，三相电能计量设备用于检测并输出三相电力线路的有功功率，人物出现次数检测设备用于检测楼梯间每一个人物的出现次数，凌阳SPCE061A芯片分别与FLASH存储设备、三相电能计量设备和人物出现次数检测设备连接，控制三相电能计量设备操作的同时基于人物出现次数检测设备的输出来确定人物的身份。2.如权利要求1所述的智能化电能表，其特征在于，所述电能表包括：电流传感器，与三相电力线路连接，用于对三相电力线路中的电流信号进行大小转换，输出相对于三相电力线路中的电流信号较小的微电流信号；电压传感器，与三相电力线路连接，用于对三相电力线路中的电压信号进行大小转换，输出相对于三相电力线路中的电压信号较小的微电压信号；抗混叠滤波电路，分别与电流传感器和电压传感器连接，用于对接收到的微电流信号和微电压信号进行抗混叠滤波处理，以输出处理后的微电流信号和微电压信号；三相电能计量设备，与抗混叠滤波电路连接，基于处理后的微电流信号和微电压信号确定三相电力线路中各相以及合相的有功功率、无功功率和视在功率；整流设备，与三相电力线路连接，用于将三相电力线路的交流电整流为直流电；稳压设备，与整流设备连接，用于对直流电进行稳压处理；变压设备，与稳压设备连接，用于对稳压后的直流电进行变压处理以获得各个电子设备所需要的工作电压，各个电子设备所需要的工作电压包括36V、12V、5V和3.3V；日历时钟设备，包括日历时钟芯片和锂电池，日历时钟芯片用于提供实时时钟数据，还通过同步串行接口I2C与凌阳SPCE061A芯片连接，锂电池与日历时钟芯片连接，用于在断电情况下为日历时钟芯片提供备用电力支持；液晶显示设备，包括笔段式液晶显示驱动器和液晶显示屏，笔段式液晶显示驱动器通过同步串行接口I2C与凌阳SPCE061A芯片连接，用于控制液晶显示屏上的显示内容；FLASH存储设备，采用容量为1M字节的AT45DB081芯片，通过串行外设接口SPI与凌阳SPCE061A芯片进行双向数据交换；集成通信设备，与凌阳SPCE061A芯片连接，包括红外发射器、红外接收器、光耦器件、RS485驱动器和RS485通信接口，红外发射器采用38kHz的调制光，红外接收器采用集电极开路方式输出从接收到的红外光中解调出来的数字信号，RS485驱动器与RS485通信接口连接，光耦器件用于将红外发射器和红外接收器隔离于RS485驱动器和RS485通信接口；高清摄像头，设置在电能表外框上，拍摄方向朝向楼梯间，用于拍摄高清楼梯间图像；复杂度检测设备，与高清摄像头连接，用于接收高清楼梯间图像，并基于高清楼梯间图像计算并输出图像复杂度；灰度转化设备，与高清摄像头连接，用于接收高清楼梯间图像，针对高清楼梯间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....

【专利技术属性】
技术研发人员：不公告发明人，
申请(专利权)人：石媛，
类型：发明
国别省市：河北,13