楼宇电梯间多功能电度表的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及无线网络领域，尤其涉及一种楼宇电梯间多功能电度表。
【背景技术】
[0002]电度表的工作原理如下:当把电度表接入被测电路时，电流线圈和电压线圈中就有交变电流流过，这两个交变电流分别在它们的铁芯中产生交变的磁通;交变磁通穿过铝盘，在铝盘中感应出涡流;涡流又在磁场中受到力的作用，从而使铝盘得到转矩(主动力矩)而转动。负载消耗的功率越大，通过电流线圈的电流越大，铝盘中感应出的涡流也越大，使铝盘转动的力矩就越大。即转矩的大小跟负载消耗的功率成正比。功率越大，转矩也越大，铝盘转动也就越快。铝盘转动时，又受到永久磁铁产生的制动力矩的作用，制动力矩与主动力矩方向相反;制动力矩的大小与铝盘的转速成正比，铝盘转动得越快，制动力矩也越大。当主动力矩与制动力矩达到暂时平衡时，铝盘将匀速转动。负载所消耗的电能与铝盘的转数成正比。铝盘转动时，带动计数器，把所消耗的电能指示出来。这就是电度表工作的简单过程。
[0003]从电度表的技术分析来看，当前电力行业电能计量仪表的主要方案一般都是基于半导体技术而实现精确计量目的。电度表一般均采用了高精度的A/D转换器，将电网的电压、电流信号进行采样和模数转换，然后利用高速微处理器对数字信号进行分析、处理和数据再加工、分拣，从而产生各种计量数据;最后利用各种通讯接口、人机界面实现与各种设备进行对接。
[0004]然而，现有技术中的电度表的设计具有一定的局限性，由于电度表通常被放置在公共空间，但并没有搭载辅助功能设备对公共空间的状况进行监控或实现其他功能，电度表只局限于电力线路的参数测量，即使如此，现有技术中的电度表的结构尚具有优化和改造的空间，现有技术中的电度表的检测效率不尚，检测精度仍有待提尚。
[0005]因此，本发明提出一种新型电度表，利用现有电度表所占据的电梯间公共空间对电梯间的人物目标进行实时检测，以确定是否存在逃犯并决定是否触发逃犯报警，同时，能够优化现有的电度表的内部结构，提高电能参数的检测效率和检测精度。
【发明内容】
[0006]为了解决上述问题，本发明提供了一种楼宇电梯间多功能电度表，优化现有技术中电度表的内部结构，改善其对交流电力线路的检测效果，同时，引入图像检测技术对电梯间的人物目标进行轨迹判定，引入无线通信设备以在判定轨迹可疑时触发人物目标在线逃犯认定，从而提升楼宇的防范等级。
[0007]根据本发明的一方面，提供了一种楼宇电梯间多功能电度表，包括电流互感器及取样电路、电压取样电路、人物轨迹分析设备和MSP430单片机，电流互感器及取样电路用于对交流线路中的电流信号进行取样，电压取样电路用于对交流线路中的电压信号进行取样，人物轨迹分析设备用于确定电梯间人物目标的动作轨迹是否可疑，MSP430单片机分别与电流互感器及取样电路、电压取样电路和人物轨迹分析设备连接，用于基于取样的电流信号和电压信号确定交流线路的有功功率和无功功率，还用于基于人物轨迹分析设备的输出确定人物目标是否为逃犯。
[0008]更具体地，在所述楼宇电梯间多功能电度表中，包括:电流互感器及取样电路，与交流线路中的A相线路、B相线路和C相线路连接，用于对A相线路、B相线路和C相线路中的电流信号分别进行取样；电压取样电路，与交流线路中的A相线路、B相线路和C相线路连接，用于对A相线路、B相线路和C相线路中的电压信号分别进行取样；电流信号调理电路，与电流互感器及取样电路连接，用于对取样电流进行信号调理；电压信号调理电路，与电压取样电路连接，用于对取样电压进行信号调理;AD73360芯片，分别与电流信号调理电路和电压信号调理电路连接，对调理后的取样电流和调理后的取样电压分别执行16位A/D转换，获得数字电流信号和数字电压信号;EEPROM存储芯片，通过串行外设接口 SPI与MSP430单片机进行双向数据交换;系统供电电源模块，与交流线路中的A相线路、B相线路和C相线路连接，用于执行交流电到直流电的转换，为各个电子器件提供直流电力供应;GPRS通信接口，与MSP430单片机连接，用于接收并输出交流线路的有功功率和无功功率;显示接口，与MSP430单片机连接，用于接收并显示交流线路的有功功率和无功功率;电力线载波通讯设备，与MSP430单片机连接，包括载波接收电路和载波发送电路，载波接收电路由耦合电路、带通滤波器和模拟前端组成，载波发送电路由信号耦合电路、谐振功率放大器和扩频调制信号输入接口组成;CMOS视觉传感器，设置在电度表外框上，拍摄方向朝向电梯间，用于拍摄高清电梯间图像;复杂度检测设备，与CMOS视觉传感器连接，用于接收高清电梯间图像，并基于高清电梯间图像计算并输出图像复杂度;灰度转化设备，与CMOS视觉传感器连接，用于接收高清电梯间图像，针对高清电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;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O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CMOS视觉传感器和图像校正设备连接以接收高清电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电梯间图像处分割出对应的人物目标图像;人物轨迹分析设备，与人物识别设备连接以接收人物目标图像，用于基于预设的可疑人物动作规范对人物目标图像中的人物目标的动作进行匹配，如果匹配成功则输出轨迹可疑信号，如果匹配失败则输出轨迹正常信号;在线识别启动设备，分别与人物识别设备、人物轨迹分析设备和GPRS通信接口连接，当接收到轨迹可疑信号时，从人物识别设备处接收人物目标图像，并控制GPRS通信接口以启动GPRS通信接口与远端的公共安全管理中心的无线通信连接，从远端的公共安全管理中心存储的逃犯数据库处获取附近区域的各个在线逃犯图像;MSP430单片机，分别与AD73360芯片、EEPROM存储芯片、GPRS通信接口和显示接口连接，用于接收AD73360芯片通过串行外设接口 SPI输出的数字电流信号和数字电压信号，基于数字电流信号和数字电压信号确定数字电流信号的有效值、数字电压信号的有效值以及交流线路的有功功率和无功功率;MSP430单片机还与在线识别启动设备连接，将人物目标图像与各个在线逃犯图像逐一匹配，匹配成功则输出匹配的在线逃犯图像对应的逃犯名称并发出存在逃犯信号，匹配失败则发出不存在逃犯信号；其中，AD73360芯片还通过串行外设接口 SPI与MSP430单片机进行数据通信。
[0009]更具体地，在所述楼宇电梯间多功能电度表中:R、G、B三颜色通道分量的权重值分别为 0.3、0.59 和 0.11。
[0010]更具体地，在所述楼宇电梯间多功能电度表中:GPRS通信接口还与MSP430单片机连接。
[0011]更具体地，在所述楼宇电梯间多功能电度表中:GPRS通信接口用于将逃犯名称和存在逃犯信号通过双向无线通信链路发送到远端的公共安全管理中心。
[0012]更具体地，在所述楼宇电梯间多功能电度表中:MSP430单片机被设置在电度表外框内。
【附图说明】
[0013]以下将结合附图对本发明的实施方案进行描述，其中:
[0014]图1为根据本发明实施方案示出的楼宇电梯间多功能电度表的结构方框图。
[0015]附图标记:I电流互感器及取样电路；2电压取样电路；3人物轨迹分析设备；4MSP430单片机
【具体实施方式】
[0016]下面将参照附图对本发明的楼宇电梯间多功能电度表的实施方案进行详细说明。
[0017]电度表按用途来划分，可分为:有功电度表、无功电度表、最大需量表、标准电度表、复费率分时电度表、预付费电度表(分投币式、磁卡式、电卡式)、损耗电度表、多功能电度表和智能电度表。