[發(fā)明專利]一種用于灰塵檢測(cè)的電能表的使用方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610184840.7
• 申請(qǐng)日: 2016-03-28
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN105629058A
• 公開(kāi)（公告）日: 2016-06-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 不公告發(fā)明人
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 無(wú)錫智谷銳拓技術(shù)服務(wù)有限公司
• 主分類號(hào): G01R22/10
• 分類號(hào): G01R22/10;G01N15/06;G06T7/00
• 代理公司: 北京眾合誠(chéng)成知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11246
• 代理人: 龔燮英

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及圖像識(shí)別領(lǐng)域，尤其涉及一種用于灰塵檢測(cè)的電能表 的使用方法。

背景技術(shù)

電梯間的衛(wèi)生清理一般由電梯間所在居民樓的物業(yè)管理中心負(fù) 責(zé)，通過(guò)聘用清潔人員的方式，每隔固定時(shí)間前往每一個(gè)電梯間進(jìn)行 定點(diǎn)打掃灰塵，這種方式?jīng)]有考慮到電梯間的灰塵的實(shí)際分布情況， 例如，秋天和冬天灰塵的積累速度是不同的，因而很容易導(dǎo)致灰塵清 理頻率不合理，過(guò)于依賴人工，耗費(fèi)大量人力和物力，反而在一定程 度上提高了居民的物業(yè)費(fèi)用。

然而，如果設(shè)計(jì)一套電梯間灰塵狀況檢測(cè)設(shè)備，為每一個(gè)電梯間 安置這樣的設(shè)備，將導(dǎo)致原本緊張的電梯間公共空間更加擁擠不堪， 因此，需要將一些能夠功能合并和集成的電子設(shè)備放置在同一個(gè)設(shè)備 空間內(nèi)，從而減少對(duì)電梯間公共空間的占用。

因此，需要一種用于灰塵檢測(cè)的電能表，能夠?qū)ΜF(xiàn)有電梯間電能 表進(jìn)行結(jié)構(gòu)改造，在優(yōu)化其對(duì)交流電力線路的檢測(cè)精度的同時(shí)，通過(guò) 合理設(shè)計(jì)其內(nèi)部結(jié)構(gòu)，將灰塵檢測(cè)設(shè)備容納到電能表設(shè)備空間內(nèi)，從 而減少了對(duì)電梯間公共空間的占用，實(shí)現(xiàn)對(duì)電梯間灰塵的自適應(yīng)清掃。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種用于灰塵檢測(cè)的電能表的 使用方法，該方法包括：1)提供一種用于灰塵檢測(cè)的電能表，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；2)使用該電能表。

更具體地，在所述用于灰塵檢測(cè)的電能表中，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；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；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0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；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)；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；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；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(guò)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(guò)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)；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(wú)功功 率，GPRS通信接口還用于將灰塵過(guò)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(wú)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；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(guò)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(wú)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(guò)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)。