[發明專利]自動化防盜電電度表

在審

• 申請號: 201610529574.7
• 申請日: 2016-03-25
• 公開（公告）號: CN107228963A
• 公開（公告）日: 2017-10-03
• 發明（設計）人: 宋健
• 申請（專利權）人: 宋健
• 主分類號: G01R11/24
• 分類號: G01R11/24
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種自動化防盜電電度表，包括封印移動識別設備、螺絲變動識別設備、電能檢測設備和主控制器，封印移動識別設備和螺絲變動識別設備分別用于識別電度表外框上封印和螺絲的變動情況，主控制器分別與封印移動識別設備、螺絲變動識別設備和電能檢測設備連接。

2.如權利要求1所述的自動化防盜電電度表，其特征在于，所述電度表包括：

CCD圖像傳感設備，設置在電度表的上方，面向電度表的外框進行拍攝，以獲得高清外框圖像；

復雜度檢測設備，與CCD圖像傳感設備連接，用于接收高清外框圖像，并基于高清外框圖像計算并輸出圖像復雜度；

灰度轉化設備，與CCD圖像傳感設備連接，用于接收高清外框圖像，針對高清外框圖像中的每一個像素點，提取其R、G、B三顏色通道分量，對R、G、B三顏色通道分量賦予不同的權重值以進行加權平均，以獲得對應的灰度值，所有像素點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重值分別為0.3、0.59和0.11；

圖像濾波設備，分別與復雜度檢測設備和灰度轉化設備連接，用于基于圖像復雜度確定選擇的濾波策略，當圖像復雜度在預設復雜度范圍下限以下時，選擇高斯濾波策略對灰度化圖像進行濾波，當圖像復雜度在預設復雜度范圍上限以上時，選擇均值濾波策略對灰度化圖像進行濾波，當圖像復雜度在預設復雜度范圍以內時，選擇中值濾波策略對灰度化圖像進行濾波；

全局二值化設備，分別與復雜度檢測設備和圖像濾波設備連接，用于基于圖像復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，其中基于圖像復雜度確定全局二值化閾值的確定策略具體包括：當圖像復雜度在預設復雜度范圍下限以下時，采用雙峰法確定全局二值化閾值，當圖像復雜度在預設復雜度范圍上限以上時，采用最大類間方差法確定全局二值化閾值，當圖像復雜度在預設復雜度范圍以內時，采用平均值法確定全局二值化閾值；

圖像校正設備，與全局二值化設備連接以接收二值化圖像，用于對二值化圖像依次進行旋轉校正處理、冗余裁剪處理和圖像歸一化處理，以獲得校正圖像；

輪廓檢測設備，分別與圖像校正設備和灰度轉化設備連接，用于基于預設電度表外框封印輪廓和電度表外框螺絲輪廓檢測校正圖像中電度表外框封印的位置和電度表外框螺絲的位置，并基于校正圖像中電度表外框封印的位置從灰度化圖像處分割出對應的電度表外框封印圖像，基于校正圖像中電度表外框螺絲的位置從灰度化圖像處分割出對應的電度表外框螺絲圖像；

校準電阻，為一滑動變阻器，電阻值為2MΩ，一個固定端與工頻交流電的零線連接，滑動端與第二電阻的一端連接；

第二電阻，電阻值為1MΩ，另一端與第一電阻的一端連接，同時，另一端作為采樣電壓的一測量端輸出；

第一電阻，電阻值為1.5KΩ，另一端與工頻交流電的火線連接；

第一電容，電容值為220pf，一端與第二電阻的另一端連接，另一端接地；

第三電阻，電阻值為470Ω，一端與工頻交流電的火線連接，另一端作為采樣電壓的另一測量端輸出；

第二電容，電容值為220pf，一端與第三電阻的另一端連接，另一端接地；

第三電容，電容值為0.018uf，一端與第二電阻的另一端連接，另一端與第三電阻的另一端連接；

第四電阻，電阻值為0.6mΩ，插入在工頻交流電的火線上，即兩端都與工頻交流電的火線連接；

第五電阻，電阻值為470Ω，一端與第四電阻的一端連接，另一端作為采樣電流的一測量端輸出；

第六電阻，電阻值為470Ω，與第四電阻的另一端連接，另一端作為采樣電流的另一測量端輸出；

第四電容，電容值為220pf，一端與第五電阻的另一端連接，另一端接地；

第五電容，電容值為220pf，一端與第六電阻的另一端連接，另一端接地；

第六電容，電容值為0.018uf，一端與第五電阻的另一端連接，另一端與第六電阻的另一端連接；

電容降壓電路，與工頻交流電的零線和火線連接，用于將工頻交流電轉變為5V低壓直流電，以用作電能檢測設備的電源；

電能檢測設備，包括電壓測量電路、電流測量電路和微控制器，電壓測量電路與采樣電壓的兩個測量端分別連接以檢測并輸出工頻交流電的實時采樣電壓，電流測量電路與采樣電流的兩個測量端分別連接以檢測并輸出工頻交流電的實時采樣電流，微控制器分別與電壓測量電路和電流測量電路，基于工頻交流電的實時采樣電壓和工頻交流電的實時采樣電流，確定并輸出工頻交流電的有功功率和無功功率；

隔離設備，位于電能檢測設備和MSP430單片機之間，采用光電耦合電路，用于實現模擬電路部分與數字電路部分的隔離，避免相互干擾；

AC/DC電源設備，包括變壓器降壓電路、全橋整流電路、濾波電路和穩壓電路，與工頻交流電的零線和火線連接，用于將220V的工頻交流電轉換為5V或3.3V的直流電；

ZIGBEE通信接口，與MSP430單片機連接，用于接收并向附近的無線抄表設備發送有功功率和無功功率；

串行可擦除存儲器AT24C16B，具有1萬次擦寫循環，與MSP430單片機連接，用于接收工頻交流電的有功功率和無功功率；

封印移動識別設備，與輪廓檢測設備和串行可擦除存儲器AT24C16B連接，用于確定電度表外框封印圖像和預設灰度外框封印圖像之間的匹配程度，并基于匹配程度確定是否輸出封印移動信號；

螺絲變動識別設備，與輪廓檢測設備和串行可擦除存儲器AT24C16B連接，用于確定電度表外框螺絲圖像和預設灰度外框螺絲圖像之間的匹配程度，并基于匹配程度確定是否輸出螺絲變動信號；

MSP430單片機，通過隔離電路與電能檢測設備連接，用于接收工頻交流電的有功功率和無功功率；

其中，MSP430單片機還與封印移動識別設備和螺絲變動識別設備分別連接，當接收到封印移動信號且接收到螺絲變動信號時，發出盜電確認信號，當只接收到封印移動信號或只接收到螺絲變動信號時，發出盜電疑似信號，當封印移動信號和螺絲變動信號都未接收到時，發出盜電否認信號；

其中，串行可擦除存儲器AT24C16B還用于存儲預設灰度外框封印圖像和預設灰度外框螺絲圖像；

時分雙工通信接口，設置在電度表的外框上。

時分雙工通信接口與MSP430單片機連接，用于無線發送盜電確認信號、盜電疑似信號或盜電否認信號。