[发明专利]用于电梯停靠管理的多功能电能表

权利要求书

1.一种用于电梯停靠管理的多功能电能表，所述电能表位于电 梯间内，包括三相电能计量设备、电梯间人数检测设备和主控制器， 三相电能计量设备用于确定三相电力线路中各相以及合相的有功功 率、无功功率和视在功率，电梯间人数检测设备用于检测所述电能表 所在的当前电梯间内经过人数，主控制器分别与三相电能计量设备和 电梯间人数检测设备连接，用于控制三相电能计量设备以及基于所述 电能表所在的当前电梯间内经过人数确定电梯停靠策略。

2.如权利要求1所述的用于电梯停靠管理的多功能电能表，其 特征在于，所述电能表包括：

高清摄像头，设置在电能表的外框上，用于对电能表所在的当前 电梯间进行拍摄以获得高清电梯间图像，高清摄像头的拍摄频率为每 5秒钟一次；

复杂度检测设备，与高清摄像头连接，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，与高清摄像头连接，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， 其中R、G、B三颜色通道分量的权重值分别为0.3、0.59和0.11；

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0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，分别与高清摄像头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 值化图像的一个或多个人物目标，确定二值化图像的人物目标数量；

人数统计设备，内置计时器和统计单元，统计单元与人物识别设 备和计时器分别连接，用于统计当前电梯间每一天经过的人物数量；

电流传感器，与三相电力线路连接，用于对三相电力线路中的电 流信号进行大小转换，输出相对于三相电力线路中的电流信号较小的 微电流信号；

电压传感器，与三相电力线路连接，用于对三相电力线路中的电 压信号进行大小转换，输出相对于三相电力线路中的电压信号较小的 微电压信号；

抗混叠滤波电路，分别与电流传感器和电压传感器连接，用于对 接收到的微电流信号和微电压信号进行抗混叠滤波处理，以输出处理 后的微电流信号和微电压信号；

三相电能计量设备，与抗混叠滤波电路连接，基于处理后的微电 流信号和微电压信号确定三相电力线路中各相以及合相的有功功率、 无功功率和视在功率；

整流设备，与三相电力线路连接，用于将三相电力线路的交流电 整流为直流电；

稳压设备，与整流设备连接，用于对直流电进行稳压处理；

变压设备，与稳压设备连接，用于对稳压后的直流电进行变压处 理以获得各个电子设备所需要的工作电压，各个电子设备所需要的工 作电压包括36V、12V、5V和3.3V；

日历时钟设备，包括日历时钟芯片和锂电池，日历时钟芯片用于 提供实时时钟数据，还通过同步串行接口I2C与LM3S812处理器连 接，锂电池与日历时钟芯片连接，用于在断电情况下为日历时钟芯片 提供备用电力支持；

液晶显示设备，包括笔段式液晶显示驱动器和液晶显示屏，笔段 式液晶显示驱动器通过同步串行接口I2C与LM3S812处理器连接， 用于控制液晶显示屏上的显示内容；

FLASH存储设备，采用容量为1M字节的AT45DB081芯片，通 过串行外设接口SPI与LM3S812处理器进行双向数据交换；

集成通信设备，与LM3S812处理器连接，包括红外发射器、红 外接收器、光耦器件、RS485驱动器和RS485通信接口，红外发射 器采用38kHz的调制光，通信速率为1200bps，红外接收器采用集电 极开路方式输出从接收到的红外光中解调出来的数字信号，RS485驱 动器与RS485通信接口连接，光耦器件用于将红外发射器和红外接 收器隔离于RS485驱动器和RS485通信接口；

LM3S812处理器，分别与变压设备、日历时钟设备、液晶显示 设备、FLASH存储设备、集成通信设备和三相电能计量设备连接， 用于实现对压设备、日历时钟设备、液晶显示设备、FLASH存储设 备、集成通信设备和三相电能计量设备的控制操作，还用于从三相电 能计量设备处接收三相电力线路中各相以及合相的有功功率、无功功 率和视在功率；

其中，LM3S812处理器还与人数统计设备连接，用于在每天零 时获取当前电梯间前一天经过的人物数量，基于当前电梯间所在楼层 的层数确定当前电梯间所在楼层的电梯停靠权重值，将当前电梯间前 一天经过的人物数量和当前电梯间所在楼层的电梯停靠权重值发送 给电梯控制中心，以便于电梯控制中心基于所有楼层的电梯间前一天 经过的人物数量和所有楼层的电梯停靠权重值确定当天的电梯闲暇 时的停靠楼层的层数；其中，每一个楼层具有一个电梯间，用于为对 应楼层居民等待电梯时提供停留空间；

其中，FLASH存储设备还用于存储权重值对照表，权重值对照 表保存了每一个楼层的层数与每一个楼层的电梯停靠权重值之间的 对应关系。