智能费控多功能电能表制造技术

本发明专利技术涉及一种智能费控多功能电能表，包括GPS定位设备、充电桩识别设备、行驶控制仪和DSP处理芯片等。本发明专利技术所述的电能表能实施电能量精确计量、信息及时存储及科学处理、实时监测用电状态、自动控制、信息交互。实现多用户共一个电表或单个用户使用多个电表且单独计量收费，用电信息远程双向互通和购电预收费、电价实时调控。

Intelligent cost control multifunctional electric energy meter

The invention relates to an intelligent cost control multifunctional electric energy meter, which comprises a GPS positioning device, a charging pile identification device, a travel control device and a DSP processing chip. The electric energy meter of the invention can carry out the accurate measurement of electric energy, the timely storage of information and the scientific processing, and the real-time monitoring of the power state, the automatic control and the information exchange. To achieve a total of more than one meter or a single user users use a number of meters and separate metering and charging, remote two-way exchange of electricity information and the purchase of electricity charges, real-time price regulation.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电力领域，尤其涉及一种智能费控多功能电能表。
技术介绍
经历了感应式电能表、机电式电能表和电子式电能表三个发展阶段后，电能表已经解决了电力部门计量、收费的难题。然而目前使用的电能表存在很多问题，例如感应式电能表，其功能单一，仅能计量；预付费电能表仅能回收电费，实际上也只具备计量功能；而已知的智能电能表，不能一表适用多卡、一卡适用多种功能即辖区一卡通，更不能实现实时结算。由于城镇化建设的步伐加快，城镇流动人口不断增加，大批量大规模夜市与娱乐场所在我们的周围涌现，临时用电难、电费回收困难、安全隐患大的问题就接踵而来，如何解决这突如其来的一道道难题，就成了摆在广大用户、当地政府及供电企业面前的当务之急。因此，研究一种既能满足双向电能传输和计量、双向通信、负荷开关控制、费控，又能满足农村抗旱、城市夜市、城乡健身娱乐场所、小区电动车充电、农村建房等临时用电和公共场所用电的需求的智能费控多功能电能表是一项亟待解决的难题。
技术实现思路
根据本专利技术的一方面，提供了一种智能费控多功能电能表，设置于基于充电桩自动搜索的无人驾驶电动车，所述电动车包括GPS定位设备、充电桩识别设备、行驶控制仪和DSP处理芯片，DSP处理芯片与GPS定位设备、充电桩识别设备和行驶控制仪分别连接，用于基于GPS定位设备定位附近充电站，并进一步地基于充电桩识别设备的输出搜索附近充电桩，行驶控制仪在DSP处理芯片的控制下驱动电动车赶赴附近充电桩。更具体地，在所述基于充电桩自动搜索的无人驾驶电动车中，包括：FLASH存储芯片，设置在电动车上，预先存储了黑白阈值和像素数阈值，所述黑白阈值用于对图像执行二值化处理，所述FLASH存储芯片还预先存储了多个灰度化充电桩形状模版，每一个灰度化充电桩形状模版为对不同类型的基准充电桩进行拍摄所得到的充电桩图像执行灰度化处理而获得；CMOS图像采集器，设置在电动车前部，用于对电动车前方进行拍摄，以获得前方图像；充电桩识别设备，设置在电动车上，与CMOS图像采集器和FLASH存储芯片分别连接，用于对前方图像进行图像识别以确定前方是否存在充电桩，相应地，发出存在充电桩信号或不存在充电桩信号；充电桩识别设备包括灰度化处理子设备、图像预处理子设备、二值化处理子设备、列边缘检测子设备、行边缘检测子设备、目标分割子设备和目标识别子设备；电量检测设备，设置在电动车的蓄电池上，用于检测蓄电池的实时剩余电量；行驶控制仪，设置在电动车上，与电动车的方向电机控制器和速度电机控制器连接，用于接收位置控制信号，基于位置控制信号确定驱动方向和驱动速度，并将驱动方向和驱动速度分别发送给方向电机控制器和速度电机控制器；GPS定位设备，用于接收GPS定位卫星实时发送的、电动车的当前GPS位置；超声波检测设备，设置在电动车前部，用于检测电动车前部距离充电桩的实时相差距离；ZIGBEE通信设备，设置在电动车上，用于与充电桩的ZIGBEE通信接口进行握手操作，握手成功则发出充电桩合格信号，握手失败则发出充电桩不合格信号；自动充电设备，设置在电动车上，包括定位器、位移驱动器、机械手和充电头，定位器、位移驱动器和充电头都设置在机械手上，定位器用于检测机械手与充电桩的充电插座之间的相对距离，位移驱动器与定位器连接，用于基于相对距离驱动机械手前往充电桩的充电插座，机械手用于在抵达充电桩的充电插座后将充电头插入充电桩的充电插座中；DSP处理芯片，设置在电动车上，与电量检测设备、行驶控制仪、GPS定位设备、充电桩识别设备、超声波检测设备、ZIGBEE通信设备和自动充电设备分别连接，当实时剩余电量小于等于第一预设电量阈值时，进入自动导航模式；其中，DSP处理芯片在自动导航模式中，启动GPS定位设备和充电桩识别设备，接收当前GPS位置，基于当前GPS位置和预存电子地图中最近充电桩的GPS位置确定位置控制信号，将位置控制信号发送给行驶控制仪以控制电动车前往预存电子地图中最近充电站，当从充电桩识别设备处接收到存在充电桩信号时，启动超声波检测设备和ZIGBEE通信设备，在接收到充电桩合格信号且实时相差距离小于等于预设距离阈值时，启动自动充电设备以将充电头插入充电桩的充电插座中，DSP处理芯片退出自动导航模式；其中，所述灰度化处理子设备与所述CMOS图像采集器连接，以对所述前方图像执行灰度化处理以获得灰度化前方图像；所述图像预处理子设备与所述灰度化处理子设备连接，以对所述灰度化前方图像依次执行对比度增强和自适应递归滤波，以获得预处理前方图像；所述二值化处理子设备与所述图像预处理子设备和所述FLASH存储芯片分别连接，将所述预处理前方图像的每一个像素的灰度值与所述黑白阈值分别比较，当像素的灰度值大于所述黑白阈值时，将像素记为白色像素，当像素的灰度值小于所述黑白阈值时，将像素记为黑色像素，从而获得二值化前方图像；其中，所述列边缘检测子设备与所述二值化处理子设备和所述FLASH存储芯片分别连接，用于对所述二值化前方图像，计算每列黑色像素的数目，将黑色像素的数目大于等于所述像素数阈值的列记为边缘列；所述行边缘检测子设备与所述二值化处理子设备和所述FLASH存储芯片分别连接，用于对所述二值化前方图像，计算每行黑色像素的数目，将黑色像素的数目大于等于所述像素数阈值的行记为边缘行；所述目标分割子设备与所述列边缘检测子设备和所述行边缘检测子设备分别连接，将边缘列和边缘行交织的区域作为目标存在区域，并从所述二值化前方图像中分割出所述目标存在区域以作为目标子图像输出；所述目标识别子设备与所述目标分割子设备和所述FLASH存储芯片分别连接，将所述目标子图像与所述多个灰度化充电桩形状模版匹配，匹配成功，则输出存在充电桩信号，并输出对应的充电桩类型，匹配失败，则输出不存在充电桩信号；其中，DSP处理芯片在实时剩余电量大于等于第二预设电量阈值，控制自动充电设备的机械手以将充电头拔离充电桩的充电插座，第二预设电量阈值大于第一预设电量阈值。更具体地，在所述基于充电桩自动搜索的无人驾驶电动车中：FLASH存储芯片与DSP处理芯片连接。更具体地，在所述基于充电桩自动搜索的无人驾驶电动车中：FLASH存储芯片还用于预先存储预设距离阈值、第一预设电量阈值和第二预设电量阈值。更具体地，在所述基于充电桩自动搜索的无人驾驶电动车中：替换地，采用DSP处理芯片内置存储器替换FLASH存储芯片。更具体地，在本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种智能费控多功能电能表，设置于基于充电桩自动搜索的无人驾驶电动车，所述电动车包括GPS定位设备、充电桩识别设备、行驶控制仪和DSP处理芯片，DSP处理芯片与GPS定位设备、充电桩识别设备和行驶控制仪分别连接，用于基于GPS定位设备定位附近充电站，并进一步地基于充电桩识别设备的输出搜索附近充电桩，行驶控制仪在DSP处理芯片的控制下驱动电动车赶赴附近充电桩。

【技术特征摘要】
1.一种智能费控多功能电能表，设置于基于充电桩自动搜索的无人
驾驶电动车，所述电动车包括GPS定位设备、充电桩识别设备、行驶控制
仪和DSP处理芯片，DSP处理芯片与GPS定位设备、充电桩识别设备和
行驶控制仪分别连接，用于基于GPS定位设备定位附近充电站，并进一步
地基于充电桩识别设备的输出搜索附近充电桩，行驶控制仪在DSP处理芯
片的控制下驱动电动车赶赴附近充电桩。
2.如权利要求1所述的智能费控多功能电能表，其特征在于，所述
电动车包括：
FLASH存储芯片，设置在电动车上，预先存储了黑白阈值和像素数阈
值，所述黑白阈值用于对图像执行二值化处理，所述FLASH存储芯片还
预先存储了多个灰度化充电桩形状模版，每一个灰度化充电桩形状模版为
对不同类型的基准充电桩进行拍摄所得到的充电桩图像执行灰度化处理
而获得；
CMOS图像采集器，设置在电动车前部，用于对电动车前方进行拍摄，
以获得前方图像；
充电桩识别设备，设置在电动车上，与CMOS图像采集器和FLASH
存储芯片分别连接，用于对前方图像进行图像识别以确定前方是否存在充
电桩，相应地，发出存在充电桩信号或不存在充电桩信号；充电桩识别设
备包括灰度化处理子设备、图像预处理子设备、二值化处理子设备、列边
缘检测子设备、行边缘检测子设备、目标分割子设备和目标识别子设备；
电量检测设备，设置在电动车的蓄电池上，用于检测蓄电池的实时剩
余电量；
行驶控制仪，设置在电动车上，与电动车的方向电机控制器和速度电
机控制器连接，用于接收位置控制信号，基于位置控制信号确定驱动方向
和驱动速度，并将驱动方向和驱动速度分别发送给方向电机控制器和速度
电机控制器；
GPS定位设备，用于接收GPS定位卫星实时发送的、电动车的当前

\tGPS位置；
超声波检测设备，设置在电动车前部，用于检测电动车前部距离充电
桩的实时相差距离；
ZIGBEE通信设备，设置在电动车上，用于与充电桩的ZIGBEE通信
接口进行握手操作，握手成功则发出充电桩合格信号，握手失败则发出充
电桩不合格信号；
自动充电设备，设置在电动车上，包括定位器、位移驱动器、机械手
和充电头，定位器、位移驱动器和充电头都设置在机械手上，定位器用于
检测机械手与充电桩的充电插座之间的相对距离，位移驱动器与定位器连
接，用于基于相对距离驱动机械手前往充电桩的充电插座，机械手用于在
抵达充电桩的充电插座后将充电头插入充电桩的充电插座中；
DSP处理芯片，设置在电动车上，与电量检测设备、行驶控制仪、GPS
定位设备、充电桩识别设备、超声波检测设备、ZIGBEE通信设备和自动
充电设备分别连接，当实时剩余电量小于等于第一预设电量阈值时，进入
自动导航模式；
其中，DSP处理芯片在自动导航模式中，启动GPS定位设备和充电桩
识别设备，接收当前G...

【专利技术属性】
技术研发人员：王涛，
申请(专利权)人：王涛，
类型：发明
国别省市：山东;37