[0017]同時(shí)，現(xiàn)有技術(shù)中也沒有給類似電子設(shè)備提供合理的設(shè)備安置空間，如果為每一個(gè)電子設(shè)備安排獨(dú)立的設(shè)備空間，則電梯間有限的公共空間根本容納不了所有電子設(shè)備，因此，需要對(duì)電梯間的公共空間進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)。
[0018]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明搭建了一種用于灰塵檢測(cè)的電能表，該處理平臺(tái)能夠容納在現(xiàn)有的電能表內(nèi)，優(yōu)化電能表的電能參數(shù)檢測(cè)機(jī)制，而且能夠?qū)崟r(shí)對(duì)電梯間的灰塵進(jìn)行自動(dòng)檢測(cè)和自動(dòng)報(bào)警，從而避免無效的人工打掃操作。
[0019]圖1為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方案示出的用于灰塵檢測(cè)的電能表的結(jié)構(gòu)方框圖，包括圖像拍攝設(shè)備、清潔度檢測(cè)設(shè)備、灰塵濃度檢測(cè)設(shè)備和MSP430單片機(jī)，圖像拍攝設(shè)備和清潔度檢測(cè)設(shè)備用于基于圖像處理以檢測(cè)電梯間灰度狀況，灰塵濃度檢測(cè)設(shè)備用于基于激光檢測(cè)以獲得電梯間灰塵濃度，MSP430單片機(jī)分別與圖像拍攝設(shè)備、清潔度檢測(cè)設(shè)備和灰塵濃度檢測(cè)設(shè)備連接。
[0020]接著，繼續(xù)對(duì)本發(fā)明的用于灰塵檢測(cè)的電能表的具體結(jié)構(gòu)進(jìn)行進(jìn)一步的說明。
[0021]所述電能表包括:高清攝像頭，設(shè)置在電能表的外框上，面向電梯間進(jìn)行拍攝以獲得高清電梯間圖像;復(fù)雜度檢測(cè)設(shè)備，與高清攝像頭連接，用于接收高清電梯間圖像，并基于高清電梯間圖像計(jì)算并輸出圖像復(fù)雜度;灰度轉(zhuǎn)化設(shè)備，與高清攝像頭連接，用于接收高清電梯間圖像，針對(duì)高清電梯間圖像中的每一個(gè)像素點(diǎn)，提取其R、G、B三顏色通道分量，對(duì)R、G、B三顏色通道分量賦予不同的權(quán)重值以進(jìn)行加權(quán)平均，以獲得對(duì)應(yīng)的灰度值，所有像素點(diǎn)的灰度值組成灰度化圖像，其中R、G、B三顏色通道分量的權(quán)重值分別為0.3,0.59和0.11。
[0022]所述電能表包括:圖像濾波設(shè)備，分別與復(fù)雜度檢測(cè)設(shè)備和灰度轉(zhuǎn)化設(shè)備連接，用于基于圖像復(fù)雜度確定選擇的濾波策略，當(dāng)圖像復(fù)雜度在預(yù)設(shè)復(fù)雜度范圍下限以下時(shí)，選擇高斯濾波策略對(duì)灰度化圖像進(jìn)行濾波，當(dāng)圖像復(fù)雜度在預(yù)設(shè)復(fù)雜度范圍上限以上時(shí)，選擇均值濾波策略對(duì)灰度化圖像進(jìn)行濾波，當(dāng)圖像復(fù)雜度在預(yù)設(shè)復(fù)雜度范圍以內(nèi)時(shí)，選擇中值濾波策略對(duì)灰度化圖像進(jìn)行濾波。
[0023]所述電能表包括:全局二值化設(shè)備，分別與復(fù)雜度檢測(cè)設(shè)備和圖像濾波設(shè)備連接，用于基于圖像復(fù)雜度確定全局二值化閾值的確定策略，在確定全局二值化閾值之后，使用全局二值化閾值將灰度化圖像進(jìn)行二值化處理，使得處理后的二值化圖像的像素值只有O或255這二種選擇，其中基于圖像復(fù)雜度確定全局二值化閾值的確定策略具體包括:當(dāng)圖像復(fù)雜度在預(yù)設(shè)復(fù)雜度范圍下限以下時(shí)，采用雙峰法確定全局二值化閾值，當(dāng)圖像復(fù)雜度在預(yù)設(shè)復(fù)雜度范圍上限以上時(shí)，采用最大類間方差法確定全局二值化閾值，當(dāng)圖像復(fù)雜度在預(yù)設(shè)復(fù)雜度范圍以內(nèi)時(shí)，采用平均值法確定全局二值化閾值。
[0024]所述電能表包括:圖像校正設(shè)備，與全局二值化設(shè)備連接以接收二值化圖像，用于對(duì)二值化圖像依次進(jìn)行旋轉(zhuǎn)校正處理、冗余裁剪處理和圖像歸一化處理，以獲得校正圖像；圖像分割設(shè)備，分別與圖像校正設(shè)備和灰度轉(zhuǎn)化設(shè)備連接，用于基于預(yù)設(shè)樓宇地面輪廓檢測(cè)校正圖像中樓宇地面的位置，并基于樓宇地面的位置從灰度化圖像處分割出對(duì)應(yīng)的灰度化地面圖像;清潔度檢測(cè)設(shè)備，與圖像分割設(shè)備連接，用于基于灰度化地面圖像的全部像素點(diǎn)的灰度值計(jì)算灰度化地面圖像的灰度平均值，并將灰度平均值與預(yù)設(shè)灰度值進(jìn)行比較，當(dāng)灰度平均值小于等于預(yù)設(shè)灰度值，發(fā)出需要清潔信號(hào)，當(dāng)灰度平均值小于預(yù)設(shè)灰度值，發(fā)出不需要清潔信號(hào)。
[0025]所述電能表包括:灰塵濃度檢測(cè)設(shè)備，包括激光發(fā)射器、光敏元件、信號(hào)放大器、內(nèi)置RAM和AT89C51單片機(jī)，激光發(fā)射器用于向空氣中發(fā)射探測(cè)激光，光敏元件用于接收探測(cè)激光被塵埃粒子散射后的散射激光，并將散射激光轉(zhuǎn)換為對(duì)應(yīng)的脈沖信號(hào)，信號(hào)放大器與光敏元件連接，用于將脈沖信號(hào)進(jìn)行放大，內(nèi)置RAM用于預(yù)先存儲(chǔ)基準(zhǔn)激光粒子信號(hào)的相關(guān)信息，AT89C51單片機(jī)分別與信號(hào)放大器和內(nèi)置RAM連接，對(duì)放大后的脈沖信號(hào)進(jìn)行數(shù)字信號(hào)處理，將處理結(jié)果與基準(zhǔn)激光粒子信號(hào)的相關(guān)信息進(jìn)行比較，以判斷并輸出空氣中的灰塵濃度。
[0026]所述電能表包括:電流互感器及取樣電路，與交流線路中的A相線路、B相線路和C相線路連接，用于對(duì)A相線路、B相線路和C相線路中的電流信號(hào)分別進(jìn)行取樣；電壓取樣電路，與交流線路中的A相線路、B相線路和C相線路連接，用于對(duì)A相線路、B相線路和C相線路中的電壓信號(hào)分別進(jìn)行取樣；電流信號(hào)調(diào)理電路，與電流互感器及取樣電路連接，用于對(duì)取樣電流進(jìn)行信號(hào)調(diào)理;電壓信號(hào)調(diào)理電路，與電壓取樣電路連接，用于對(duì)取樣電壓進(jìn)行信號(hào)調(diào)理。
[0027]所述電能表包括:AD73360芯片，分別與電流信號(hào)調(diào)理電路和電壓信號(hào)調(diào)理電路連接，對(duì)調(diào)理后的取樣電流和調(diào)理后的取樣電壓分別執(zhí)行16位A/D轉(zhuǎn)換，獲得數(shù)字電流信號(hào)和數(shù)字電壓信號(hào)，還通過串行外設(shè)接口 SPI與MSP430單片機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信;EEPROM存儲(chǔ)芯片，通過串行外設(shè)接口 SPI與MSP430單片機(jī)進(jìn)行雙向數(shù)據(jù)交換;系統(tǒng)供電電源模塊，與交流線路中的A相線路、B相線路和C相線路連接，用于執(zhí)行交流電到直流電的轉(zhuǎn)換，為各個(gè)電子器件提供直流電力供應(yīng)。
[0028]所述電能表包括:GPRS通信接口，與MSP430單片機(jī)連接，用于接收并輸出交流線路的有功功率和無功功率，GPRS通信接口還用于將灰塵過多信號(hào)發(fā)送到遠(yuǎn)端的物業(yè)管理中心，以觸發(fā)物業(yè)管理中心派遣清潔人員前往對(duì)應(yīng)的電梯間進(jìn)行清掃工作；顯示接口，與MSP430單片機(jī)連接，用于接收并顯示交流線路的有功功率和無功功率；電力線載波通訊設(shè)備，與MSP430單片機(jī)連接，包括載波接收電路和載波發(fā)送電路，載波接收電路由耦合電路、帶通濾波器和模擬前端組成，載波發(fā)送電路由信號(hào)耦合電路、諧振功率放大器和擴(kuò)頻調(diào)制信號(hào)輸入接口組成。
[0029]所述電能表包括:MSP430單片機(jī)，分別與AD73360芯片、EEPROM存儲(chǔ)芯片、GPRS通信接口和顯示接口連接，用于接收AD73360芯片通過串行外設(shè)接口 SPI輸出的數(shù)字電流信號(hào)和數(shù)字電壓信號(hào)，基于數(shù)字電流信號(hào)和數(shù)字電壓信號(hào)確定數(shù)字電流信號(hào)的有效值、數(shù)字電壓信號(hào)的有效值以及交流線路的有功功率和無功功率;MSP430單片機(jī)還分別與灰塵濃度檢測(cè)設(shè)備和清潔度檢測(cè)設(shè)備連接，當(dāng)接收到的灰塵濃度大于等于預(yù)設(shè)濃度閾值且接收到需要清潔信號(hào)時(shí)，發(fā)出灰塵過多信號(hào)，當(dāng)接收到的灰塵濃度小于預(yù)設(shè)濃度閾值或接收到不需要清潔信號(hào)時(shí)，發(fā)出灰塵正常信號(hào)。
[0030]可選地，在所述用于灰塵檢測(cè)的電能表中=EEPROM存儲(chǔ)芯片還存儲(chǔ)了預(yù)設(shè)濃度閾值;EEPROM存儲(chǔ)芯片還存儲(chǔ)了預(yù)設(shè)灰度值;清潔度檢測(cè)設(shè)備還與EEPROM存儲(chǔ)芯片連接；以及MSP430單片機(jī)還可以與AD73360芯片、EEPROM存儲(chǔ)芯片和顯示接口被集成在一塊集成電路板上。
[0031 ] 另外，通用分組無線服務(wù)技術(shù)(General Packet Rad1 Service)的簡(jiǎn)稱，他是GSM移動(dòng)電話用戶可用的一種移動(dòng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。GPRS可說是GSM的延續(xù)。GPRS和以往連續(xù)在頻道傳輸?shù)姆绞讲煌且苑獍?Packet)式來傳輸，因此使用者所負(fù)擔(dān)的費(fèi)用是以其傳輸資料單位計(jì)算，并非使用其整個(gè)頻道，理論上較為便宜XPRS的傳輸速率可提升至56甚至114Kbps。
[0032]GPRS經(jīng)常被描述成“2.5G”，也就是說這項(xiàng)技術(shù)位于第二代(2G)和第三代(3G)移動(dòng)通訊技術(shù)之間。他通過利用GSM網(wǎng)絡(luò)中未使用的TDMA信道，提供中速的數(shù)據(jù)傳遞。GPRS突破了GSM網(wǎng)只能提供電路交換的思維方式，只通過增加相應(yīng)的功能實(shí)體和對(duì)現(xiàn)有的基站系統(tǒng)進(jìn)行部分改造來實(shí)現(xiàn)分組交換，這種改造的投入相對(duì)來說并不大，但得到的用戶數(shù)據(jù)速率卻相當(dāng)可觀。而且，因?yàn)椴辉傩枰F(xiàn)行無線應(yīng)用所需要的中介轉(zhuǎn)換器，所以連接及傳輸都會(huì)更方便容易。如此，使用者既可聯(lián)機(jī)上網(wǎng)，參加視訊會(huì)議等互動(dòng)傳播，而且在同一個(gè)視訊網(wǎng)絡(luò)上(VRN)的使用者，甚至可以無需通過撥號(hào)上網(wǎng)，而持續(xù)與網(wǎng)絡(luò)連接。
[0033]GPRS分組交換的通信方式在分組交換的通信方式中，數(shù)據(jù)被分成一定長(zhǎng)度的包(分組)，每個(gè)包的前面有一個(gè)分組頭(其中的地址標(biāo)志指明該分組發(fā)往何處)。數(shù)據(jù)傳送之前并不需要預(yù)先分配信道，建立連接。而是在每一個(gè)數(shù)據(jù)包到達(dá)時(shí)，根據(jù)數(shù)據(jù)報(bào)頭中的信息(如目的地址)，臨時(shí)尋找一個(gè)可用的信道資源將該數(shù)據(jù)報(bào)發(fā)送出