一種用于灰塵檢測的電能表的使用方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及圖像識別領(lǐng)域，尤其涉及一種用于灰塵檢測的電能表的使用方法。
【背景技術(shù)】
[0002]電梯間的衛(wèi)生清理一般由電梯間所在居民樓的物業(yè)管理中心負責，通過聘用清潔人員的方式，每隔固定時間前往每一個電梯間進行定點打掃灰塵，這種方式?jīng)]有考慮到電梯間的灰塵的實際分布情況，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，過于依賴人工，耗費大量人力和物力，反而在一定程度上提高了居民的物業(yè)費用。
[0003]然而，如果設(shè)計一套電梯間灰塵狀況檢測設(shè)備，為每一個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)備放置在同一個設(shè)備空間內(nèi)，從而減少對電梯間公共空間的占用。
[0004]因此，需要一種用于灰塵檢測的電能表，能夠?qū)ΜF(xiàn)有電梯間電能表進行結(jié)構(gòu)改造，在優(yōu)化其對交流電力線路的檢測精度的同時，通過合理設(shè)計其內(nèi)部結(jié)構(gòu)，將灰塵檢測設(shè)備容納到電能表設(shè)備空間內(nèi)，從而減少了對電梯間公共空間的占用，實現(xiàn)對電梯間灰塵的自適應(yīng)清掃。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了解決上述問題，本發(fā)明提供了一種用于灰塵檢測的電能表的使用方法，該方法包括:I)提供一種用于灰塵檢測的電能表，包括圖像拍攝設(shè)備、清潔度檢測設(shè)備、灰塵濃度檢測設(shè)備和MSP430單片機，圖像拍攝設(shè)備和清潔度檢測設(shè)備用于基于圖像處理以檢測電梯間灰度狀況，灰塵濃度檢測設(shè)備用于基于激光檢測以獲得電梯間灰塵濃度，MSP430單片機分別與圖像拍攝設(shè)備、清潔度檢測設(shè)備和灰塵濃度檢測設(shè)備連接;2)使用該電能表。
[0006]更具體地，在所述用于灰塵檢測的電能表中，包括:高清攝像頭，設(shè)置在電能表的外框上，面向電梯間進行拍攝以獲得高清電梯間圖像;復(fù)雜度檢測設(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，針對高清電梯間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(quán)重值以進行加權(quán)平均，以獲得對應(yīng)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(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，當圖像復(fù)雜度在預(yù)設(shè)復(fù)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(fù)雜度在預(yù)設(shè)復(fù)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(fù)雜度在預(yù)設(shè)復(fù)雜度范圍以內(nèi)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(shè)備，分別與復(fù)雜度檢測設(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:當圖像復(fù)雜度在預(yù)設(shè)復(fù)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(fù)雜度在預(yù)設(shè)復(fù)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(fù)雜度在預(yù)設(shè)復(fù)雜度范圍以內(nèi)時，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，用于對二值化圖像依次進行旋轉(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應(yīng)的灰度化地面圖像;清潔度檢測設(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的灰度值計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)灰度值進行比較，當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，當灰度平均值小于預(yù)設(shè)灰度值，發(fā)出不需要清潔信號；灰塵濃度檢測設(shè)備，包括激光發(fā)射器、光敏元件、信號放大器、內(nèi)置RAM和AT89C51單片機，激光發(fā)射器用于向空氣中發(fā)射探測激光，光敏元件用于接收探測激光被塵埃粒子散射后的散射激光，并將散射激光轉(zhuǎn)換為對應(yīng)的脈沖信號，信號放大器與光敏元件連接，用于將脈沖信號進行放大，內(nèi)置RAM用于預(yù)先存儲基準激光粒子信號的相關(guān)信息，AT89C51單片機分別與信號放大器和內(nèi)置RAM連接，對放大后的脈沖信號進行數(shù)字信號處理，將處理結(jié)果與基準激光粒子信號的相關(guān)信息進行比較，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A相線路、B相線路和C相線路中的電流信號分別進行取樣；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A相線路、B相線路和C相線路中的電壓信號分別進行取樣；電流信號調(diào)理電路，與電流互感器及取樣電路連接，用于對取樣電流進行信號調(diào)理；電壓信號調(diào)理電路，與電壓取樣電路連接，用于對取樣電壓進行信號調(diào)理;AD73360芯片，分別與電流信號調(diào)理電路和電壓信號調(diào)理電路連接，對調(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)字電流信號和數(shù)字電壓信號，還通過串行外設(shè)接口 SPI與MSP430單片機進行數(shù)據(jù)通信;EEPROM存儲芯片，通過串行外設(shè)接口 3?1與1^?430單片機進行雙向數(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，為各個電子器件提供直流電力供應(yīng);GPRS通信接口，與MSP430單片機連接，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發(fā)送到遠端的物業(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應(yīng)的電梯間進行清掃工作；顯示接口，與MSP430單片機連接，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)送電路由信號耦合電路、諧振功率放大器和擴頻調(diào)制信號輸入接口組成;MSP430單片機，分別與AD73360芯片、EEPROM存儲芯片、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)字電流信號和數(shù)字電壓信號，基于數(shù)字電流信號和數(shù)字電壓信號確定數(shù)字電流信號的有效值、數(shù)字電壓信號的有效值以及交流線路的有功功率和無功功率;MSP430單片機還分別與灰塵濃度檢測設(shè)備和清潔度檢測設(shè)備連接，當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時，發(fā)出灰塵過多信號，當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時，發(fā)出灰塵正常信號。
[0007]更具體地，在所述用于灰塵檢測的電能表中:EEPR0M存儲芯片還存儲了預(yù)設(shè)濃度閾值。
[0008]更具體地，在所述用于灰塵檢測的電能表中=EEPROM存儲芯片還存儲了預(yù)設(shè)灰度值。
[0009]更具體地，在所述用于灰塵檢測的電能表中:清潔度檢測設(shè)備還與EEPROM存儲芯片連接。
[0010]更具體地，在所述用于灰塵檢測的電能表中:MSP430單片機與AD73360芯片、EEPROM存儲芯片和顯示接口被集成在一塊集成電路板上。
【附圖說明】
[0011]以下將結(jié)合附圖對本發(fā)明的實施方案進行描述，其中:
[0012]圖1為根據(jù)本發(fā)明實施方案示出的用于灰塵檢測的電能表的結(jié)構(gòu)方框圖。
[0013]附圖標記:I圖像拍攝設(shè)備；2清潔度檢測設(shè)備；3灰塵濃度檢測設(shè)備;4MSP430單片機
【具體實施方式】
[0014]下面將參照附圖對本發(fā)明的用于灰塵檢測的電能表的實施方案進行詳細說明。
[0015]電梯間內(nèi)需要更多的電子設(shè)備去完成各種監(jiān)控任務(wù)，例如，需要對電梯間的灰塵狀況進行檢查和分析，以在灰塵過多、需要清潔時，及時通知電梯間所在居民樓的物業(yè)管理中心，方便物業(yè)管理中心安排清潔人員前往該電梯間進行打掃。
[0016]現(xiàn)有技術(shù)中，電梯間并不存在這樣的電子設(shè)備，電梯間的灰塵的清理仍需要清潔人員定期定點前來處理，這樣的處理方式耗費大量的人力和物力，同時對灰塵的處理不夠及時，清理效率低下。