一种高低压配电柜的制作方法

本发明涉及配电柜领域，尤其涉及一种高低压配电柜。

背景技术：

高低压开关柜是供配电系统中使用的重要设备，输配电行业中主要的组成部分，其广泛应用于不同场所，如高层建筑、住宅小区、工矿企业、施工工地等场所。

现有的高低压开关柜柜体内均设有底板，进出电缆均通过底板进出，在实际使用过程中要根据现场施工需要进行切割，电缆进出后再进行封堵，这无疑增加了施工难度，同时导致柜体防水、防潮效果变差。现有技术中也有高低压开关柜通过在底板预设穿线孔的方式来方便施工，同时通过密封圈来封堵穿线孔，这在一定程度可以给施工带来方便，但此种高低压开关柜由于穿线孔在生产时直径已固定，无法适应大直径线路的进出，在实际使用过程中仍需切割，同样造成施工不便。

技术实现要素：

为了解决上述问题，根据本发明的一方面，提供了一种高低压配电柜，所述配电柜包括cmos视觉传感器、凌阳spce061a芯片、市电供电接口和备用电源，cmos视觉传感器用于对交通路口进行图像拍摄以获得高清路口图像，凌阳spce061a芯片用于基于高清路口图像确定交通路口处的行人数量，并进一步计算交通路口附近基站平台的信号收发强度，市电供电接口和备用电源用于对配电柜提供电力支持。

更具体地，在所述高低压配电柜中，包括：配电柜主体，包括接线端子排、手动遥控选择把手、跳合位置指示灯、分合闸按钮、模拟量输入接口、开关量输入接口、市电供电接口、备用电源、配电柜通信接口、外壳 和凌阳spce061a芯片，凌阳spce061a芯片与接线端子排、手动遥控选择把手、跳合位置指示灯、分合闸按钮、模拟量输入接口、开关量输入接口、市电供电接口、备用电源和配电柜通信接口分别连接；手动遥控选择把手用于实现就地手动操作和就地遥控操作的切换；模拟量输入接口包括信号调理电路、同步锁相电路和模数转换电路；备用电源为超级电容器，其工作温度为零下40度至零上70度之间，充放电效率为90％到95％之间；外壳采用耐腐蚀的不锈钢材料；亮度传感器，设置在配电柜主体的外壳上，用于检测环境亮度，根据环境亮度确定并输出对应的环境亮度等级；cmos视觉传感器，设置在配电柜主体的外壳上，用于对交通路口进行拍摄，以获得高清路口图像，高清路口图像的分辨率为3840×2160；tf存储卡，设置在配电柜主体的外壳内，用于预先存储多个基准亮度路口图像，每一个基准亮度路口图像对应一个环境亮度等级，每一个基准亮度路口图像为在对应环境亮度等级下cmos视觉传感器对交通路口在无任何行人状态下进行预先拍摄所获得的图像，tf存储卡还用于预先存储预设差值阈值、基准边缘特征、基准线性特征、基准中心特征和基准对角特征，基准边缘特征、基准线性特征、基准中心特征和基准对角特征为对基准行人图像进行haar小波变换后提取获得；背景选择设备，设置在配电柜主体的外壳内，与亮度传感器和tf存储卡分别连接，基于当前时刻亮度传感器输出的环境亮度等级在tf存储卡中寻找对应的基准亮度路口图像并作为目标背景图像输出；背景复杂度检测设备，设置在配电柜主体的外壳内，与cmos视觉传感器连接，用于接收高清路口图像，并计算高清路口图像中像素颜色变化的剧烈程度以作为背景复杂度输出；运动区域检测设备，设置在配电柜主体的外壳内，与cmos视觉传感器、tf存储卡、背景选择设备和背景复杂度检测设备分别连接，基于背景复杂度确定第一权重值和第二权重值，第一权重值和第二权重值之和为1，背景复杂度越大，第一权重值越小，第二权重值越大，通过cmos视觉传感器接收当前时刻的高清路口图像和当前时刻下一秒的高清路口图像，分别作为第一高清路口图像和第二高清路口图像，将第一高清路口图像的每一个像素的灰度值减去第二高清路口图像中对应位置的像素的灰度值并取绝对值以获得第一绝对值，将第一高清路口图像的每一个像素的灰度值减去目标背景图像中对应位置 的像素的灰度值并取绝对值以获得第二绝对值，第一权重值与第一绝对值相乘以获得第一乘积，第二权重值与第二绝对值相乘以获得第二乘积，当第一乘积与第二乘积都是非零且第一乘积与第二乘积之间的差值的绝对值小于预设差值阈值时，第一高清路口图像的对应像素被确定为运动像素，否则，第一高清路口图像的对应像素被确定为静止像素，将第一高清路口图像中所有运动像素组成的图像作为运动图像输出，运动图像由一个或多个运动区域组成；图像形态学处理设备，设置在配电柜主体的外壳内，与运动区域检测设备连接，用于接收运动图像，并对每一个运动区域进行去噪处理以获得去噪子图像，填补去噪子图像内部空洞并连接去噪子图像内的断点以获得整形子图像，输出一个或多个整形子图像；小波变换设备，设置在配电柜主体的外壳内，与图像形态学处理设备连接，对每一个整形子图像执行haar小波变换，以提取出每一个整形子图像的边缘特征、线性特征、中心特征和对角特征；凌阳spce061a芯片设置在配电柜主体的外壳内，与小波变换设备和tf存储卡分别连接，将每一个整形子图像的边缘特征、线性特征、中心特征和对角特征分别与基准边缘特征、基准线性特征、基准中心特征和基准对角特征进行比较，当四个比较结果皆为匹配时，对应的整形子图像被确定为行人子图像，计算行人子图像的个数并作为行人数量输出；配电柜通信接口与凌阳spce061a芯片连接，接收行人数量，基于行人数量确定基站信号强度等级，并通过无线通信链路将基站信号强度等级发送给附近的、包括基站通信接口、基站控制器和多个基站收发信机的基站平台，以便于基站控制器基于基站信号强度等级控制多个基站收发信机的信号收发强度；其中，行人数量越多，基站信号强度等级越大，基站收发信机的信号收发强度越高。

更具体地，在所述高低压配电柜中：配电柜通信接口和基站通信接口都为zigbee通信接口。

更具体地，在所述高低压配电柜中：还包括：显示面板，设置在配电柜主体的外壳上。

更具体地，在所述高低压配电柜中：显示面板为液晶显示屏幕。

更具体地，在所述高低压配电柜中：显示面板用于显示模拟量输入接口或开关量输入接口所输入的内容。

附图说明

以下将结合附图对本发明的实施方案进行描述，其中：

图1为根据本发明实施方案示出的高低压配电柜的结构方框图。

图2为根据本发明实施方案示出的基站平台的结构方框图。

附图标记：1cmos视觉传感器；2凌阳spce061a芯片；3市电供电接口；4备用电源；5基站通信接口；6基站控制器；7基站收发信机

具体实施方式

下面将参照附图对本发明的高低压配电柜的实施方案进行详细说明。

配电柜是城市内常见的公共设施，通常设置在各个交通路口处，为其他公共设施提供电力供应以及基本的控制操作。

常用的配电柜有木制和金属制两种，因为金属配电柜防护等级要高一些，所以还是金属的用的比较多。

配电柜按结构特征和用途可分类如下：

(1)固定面板式配电柜，常称开关板或配电屏。他是一种有面板遮拦的开启式配电柜，正面有防护作用，背面和侧面仍能触及带电部分，防护等级低，只能用于对供电连续性和可靠性要求较低的工矿企业，作变电室集中供电用。

(2)防护式(即封闭式)配电柜，指除安装面外，其它所有侧面都被封闭起来的一种低压配电柜。这种箱子的开关、保护和监测控制等电气元件，均安装在一个用钢或绝缘材料制成的封闭外壳内，可靠墙或离墙安装。柜内每条回路之间可以不加隔离措施，也可以采用接地的金属板或绝缘板进行隔离。通常门与主开关操作有机械联锁。另外还有防护式台型配电柜(即控制台)，面板上装有控制、测量、信号等电器。防护式配电柜主要用作工艺现场的配电装置。

(3)抽屉式配电柜。这类配电柜采用钢板制成封闭外壳，进出线回路的电器元件都安装在可抽出的抽屉中，构成能完成某一类供电任务的功能单元。功能单元与母线或电缆之间，用接地的金属板或塑料制成的功能板隔开，形成母线、功能单元和电缆三个区域。每个功能单元之间也有隔 离措施。抽屉式配电柜有较高的可靠性、安全性和互换性，是比较先进的配电柜，配电柜多数是指抽屉式配电柜。他们适用于要求供电可靠性较高的工矿企业、高层建筑，作为集中控制的配电中心。

(4)动力、照明配电控制箱。多为封闭式垂直安装。因使用场合不同，外壳防护等级也不同。它们主要作为工矿企业生产现场的配电装置。

现有技术中的配电柜应用过于单一，无法适应智能化城市的发展趋势，实际上，交通路口处配电柜的扩展功能大有可期，例如与附近基站的互动；同时现有技术中每一个交通路口附近的基站信号功率比较固定，一般按照尽可能大的功率进行信号发射，以防止管辖区内通信设备缺乏信号而导致不能通信的情况发生，这样的发射模式无法跟随区域内通信设备的数量而进行自适应调整，必然导致基站资源的浪费。

为了克服上述不足，本发明提出了一种高低压配电柜，改善现有的交通路口配电柜的结构，增加高精度、有针对性的行人数量识别设备和无线通信设备以实现交通路口行人数量的识别和附近基准信号收发强度的确定，并通过无线通信链路完成对附近基站的自适应控制。

图1为根据本发明实施方案示出的高低压配电柜的结构方框图，所述配电柜包括cmos视觉传感器、凌阳spce061a芯片、市电供电接口和备用电源，cmos视觉传感器用于对交通路口进行图像拍摄以获得高清路口图像，凌阳spce061a芯片用于基于高清路口图像确定交通路口处的行人数量，并进一步计算交通路口附近基站平台的信号收发强度，市电供电接口和备用电源用于对配电柜提供电力支持。

接着，继续对本发明的高低压配电柜的具体结构进行进一步的说明。

所述配电柜包括：配电柜主体，包括接线端子排、手动遥控选择把手、跳合位置指示灯、分合闸按钮、模拟量输入接口、开关量输入接口、市电供电接口、备用电源、配电柜通信接口、外壳和凌阳spce061a芯片，凌阳spce061a芯片与接线端子排、手动遥控选择把手、跳合位置指示灯、分合闸按钮、模拟量输入接口、开关量输入接口、市电供电接口、备用电源和配电柜通信接口分别连接。

手动遥控选择把手用于实现就地手动操作和就地遥控操作的切换；模拟量输入接口包括信号调理电路、同步锁相电路和模数转换电路；备用电 源为超级电容器，其工作温度为零下40度至零上70度之间，充放电效率为90％到95％之间；外壳采用耐腐蚀的不锈钢材料。

所述配电柜包括：亮度传感器，设置在配电柜主体的外壳上，用于检测环境亮度，根据环境亮度确定并输出对应的环境亮度等级；cmos视觉传感器，设置在配电柜主体的外壳上，用于对交通路口进行拍摄，以获得高清路口图像，高清路口图像的分辨率为3840×2160。

所述配电柜包括：tf存储卡，设置在配电柜主体的外壳内，用于预先存储多个基准亮度路口图像，每一个基准亮度路口图像对应一个环境亮度等级，每一个基准亮度路口图像为在对应环境亮度等级下cmos视觉传感器对交通路口在无任何行人状态下进行预先拍摄所获得的图像，tf存储卡还用于预先存储预设差值阈值、基准边缘特征、基准线性特征、基准中心特征和基准对角特征，基准边缘特征、基准线性特征、基准中心特征和基准对角特征为对基准行人图像进行haar小波变换后提取获得。

所述配电柜包括：背景选择设备，设置在配电柜主体的外壳内，与亮度传感器和tf存储卡分别连接，基于当前时刻亮度传感器输出的环境亮度等级在tf存储卡中寻找对应的基准亮度路口图像并作为目标背景图像输出；背景复杂度检测设备，设置在配电柜主体的外壳内，与cmos视觉传感器连接，用于接收高清路口图像，并计算高清路口图像中像素颜色变化的剧烈程度以作为背景复杂度输出。

所述配电柜包括：运动区域检测设备，设置在配电柜主体的外壳内，与cmos视觉传感器、tf存储卡、背景选择设备和背景复杂度检测设备分别连接，基于背景复杂度确定第一权重值和第二权重值，第一权重值和第二权重值之和为1，背景复杂度越大，第一权重值越小，第二权重值越大，通过cmos视觉传感器接收当前时刻的高清路口图像和当前时刻下一秒的高清路口图像，分别作为第一高清路口图像和第二高清路口图像，将第一高清路口图像的每一个像素的灰度值减去第二高清路口图像中对应位置的像素的灰度值并取绝对值以获得第一绝对值，将第一高清路口图像的每一个像素的灰度值减去目标背景图像中对应位置的像素的灰度值并取绝对值以获得第二绝对值，第一权重值与第一绝对值相乘以获得第一乘积，第二权重值与第二绝对值相乘以获得第二乘积，当第一乘积与第二乘 积都是非零且第一乘积与第二乘积之间的差值的绝对值小于预设差值阈值时，第一高清路口图像的对应像素被确定为运动像素，否则，第一高清路口图像的对应像素被确定为静止像素，将第一高清路口图像中所有运动像素组成的图像作为运动图像输出，运动图像由一个或多个运动区域组成。

所述配电柜包括：图像形态学处理设备，设置在配电柜主体的外壳内，与运动区域检测设备连接，用于接收运动图像，并对每一个运动区域进行去噪处理以获得去噪子图像，填补去噪子图像内部空洞并连接去噪子图像内的断点以获得整形子图像，输出一个或多个整形子图像。

所述配电柜包括：小波变换设备，设置在配电柜主体的外壳内，与图像形态学处理设备连接，对每一个整形子图像执行haar小波变换，以提取出每一个整形子图像的边缘特征、线性特征、中心特征和对角特征。

凌阳spce061a芯片设置在配电柜主体的外壳内，与小波变换设备和tf存储卡分别连接，将每一个整形子图像的边缘特征、线性特征、中心特征和对角特征分别与基准边缘特征、基准线性特征、基准中心特征和基准对角特征进行比较，当四个比较结果皆为匹配时，对应的整形子图像被确定为行人子图像，计算行人子图像的个数并作为行人数量输出。

配电柜通信接口与凌阳spce061a芯片连接，接收行人数量，基于行人数量确定基站信号强度等级，并通过无线通信链路将基站信号强度等级发送给附近的、包括基站通信接口、基站控制器和多个基站收发信机的基站平台，以便于基站控制器基于基站信号强度等级控制多个基站收发信机的信号收发强度；其中，行人数量越多，基站信号强度等级越大，基站收发信机的信号收发强度越高。基站平台的结构如图2所示，基站收发信机的数量为1个以上。

可选地，在所述配电柜中：配电柜通信接口和基站通信接口都为zigbee通信接口；配电柜还包括：显示面板，设置在配电柜主体的外壳上；显示面板为液晶显示屏幕；以及显示面板可用于显示模拟量输入接口或开关量输入接口所输入的内容。

另外，cmos(complementarymetal-oxide-semiconductor)，中文学名为互补金属氧化物半导体，他本是计算机系统内一种重要的芯片，保存 了系统引导最基本的资料。cmos的制造技术和一般计算机芯片没什么差别，主要是利用硅和锗这两种元素所做成的半导体，使其在cmos上共存着带n(带-电)和p(带+电)级的半导体，这两个互补效应所产生的电流即可被处理芯片纪录和解读成影像。后来发现cmos经过加工也可以作为数码摄影中的图像传感器。

对于独立于电网的便携式应用而言，以低功耗特性而著称的cmos技术具有一个明显的优势：cmos图像传感器是针对5v和3.3v电源电压而设计的。而ccd芯片则需要大约12v的电源电压，因此不得不采用一个电压转换器，从而导致功耗增加。在总功耗方面，把控制和系统功能集成到cmos传感器中将带来另一个好处：他去除了与其他半导体元件的所有外部连接线。其高功耗的驱动器如今已遭弃用，这是因为在芯片内部进行通信所消耗的能量要比通过pcb或衬底的外部实现方式低得多。

cmos传感器也可细分为被动式像素传感器(passivepixelsensorcmos)与主动式像素传感器(activepixelsensorcmos)。

被动式像素传感器(passivepixelsensor，简称pps)，又叫无源式像素传感器，他由一个反向偏置的光敏二极管和一个开关管构成。光敏二极管本质上是一个由p型半导体和n型半导体组成的pn结，他可等效为一个反向偏置的二极管和一个mos电容并联。当开关管开启时，光敏二极管与垂直的列线(columnbus)连通。位于列线末端的电荷积分放大器读出电路(chargeintegratingamplifier)保持列线电压为一常数，当光敏二极管存贮的信号电荷被读出时，其电压被复位到列线电压水平，与此同时，与光信号成正比的电荷由电荷积分放大器转换为电荷输出。

主动式像素传感器(activepixelsensor，简称aps)，又叫有源式像素传感器。几乎在cmospps像素结构发明的同时，人们很快认识到在像素内引入缓冲器或放大器可以改善像素的性能，在cmosaps中每一像素内都有自己的放大器。集成在表面的放大晶体管减少了像素元件的有效表面积，降低了“封装密度”，使40％～50％的入射光被反射。这种传感器的另一个问题是，如何使传感器的多通道放大器之间有较好的匹配，这可以通过降低残余水平的固定图形噪声较好地实现。由于cmosaps像素内的每个放大器仅在此读出期间被激发，所以cmosaps的功耗比ccd图 像传感器的还小。

采用本发明的高低压配电柜，针对现有技术中无法为出租车司机提供即时交通路口客流信息的技术问题，通过改造现有的交通路口的控制柜，将其作为数据采集和数据通信控制平台，为附近的出租车司机提供交通路口的准确的实时客流指数，从而有效避免空载情况发生，为出租车司机和出租车公司提供更多的经济效益。

可以理解的是，虽然本发明已以较佳实施例披露如上，然而上述实施例并非用以限定本发明。对于任何熟悉本领域的技术人员而言，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。