基于超声波及光敏双频双鉴探测方式的智能计量箱的制作方法

本发明提出了基于超声波及光敏双频双鉴探测方式的智能计量箱，属于智能计量箱。

背景技术：

1、智能计量箱是一种智能型、高精度的电力计量设备，具有多用户用电技术设置用户卡识别程序和用电处理程序，电能计量特点，以及扩展功能，如设置4个费率，10个时段，以及多种电价。智能计量箱适用于临时或公共电力用户提供电力服务，如城镇的集市、租赁工商户、建筑工地等临时用电以及农村的电力灌溉、鱼塘、磨粉等公共用电设施的用电收费交易。然而，现有的智能计量箱存在功能单一只进行计量检测，无其他关于智能计量箱本身的运行环境安全的检测功能的问题发生。

技术实现思路

1、本发明提供了基于超声波及光敏双频双鉴探测方式的智能计量箱，用以解决现有技术中的智能计量箱功能单一的问题：

2、基于超声波及光敏双频双鉴探测方式的智能计量箱，所述智能计量箱包括mcu控制器、电源及电源管理模块、信号输入输出模块、通讯模块、gps定位模块、控制器最小系统组成模块和摄像头；所述mcu控制器的信号端分别与所述电源及电源管理模块、信号输入输出模块、通讯模块、gps定位模块、控制器最小系统组成模块和摄像头的信号端对应相连。

3、进一步地，所述信号输入输出模块包括5路门节点输入模块、1路uart输出模块和1路开关量输出模块；其中，所述5路门节点输入模块、1路uart输出模块和1路开关量输出模块分别与所述mcu控制器信号端对应相连。

4、进一步地，所述通讯模块包括4g通讯模块、以太网通讯模块和2路rs485通讯模块；所述4g通讯模块、以太网通讯模块和2路rs485通讯模块的通讯控制信号输入端均与所述mcu控制器的通讯信号控制输出端相连。

5、进一步地，控制器最小系统组成模块包括存储器、看门狗、flash模块和usb接口；其中，所述存储器、看门狗、flash模块和usb接口的信号接口分别与所述mcu控制器的信号接口对应相连。

6、进一步地，所述智能计量箱包括还包括倾斜传感器；所述倾斜传感器的倾斜传感信号输出端与所述mcu控制器的倾斜传感信号输入端相连。

7、进一步地，所述智能计量箱还包括外置模块；所述外置模块包括量测开关、蓝牙智能锁和传感器组；所述量测开关的开关信号输出端与所述外置模块控制器的开关信号输入端相连；所述蓝牙智能锁的控制信号输入端与所述外置模块控制器的控制信号输出端相连；所述传感器组的传感信号输出端分别与所述外置模块控制器的传感信号输入端相连。

8、进一步地，所述量测开关的运行过程包括：

9、提取总表数据的冻结电量 x1；

10、提取表箱内其他未被冻结的电量 x2， x3和 x4；

11、通过量测开关的总表数据的冻结电量 x1以及表箱内其他未被冻结的电量 x2， x3和 x4，通过( x1- x2- x3- x4)/ x1< n%，则认为正常，否则异常；其中，n表示预设的电量比例阈值。

12、进一步地，所述传感器组包括烟雾传感器、温度传感器和液位传感器；所述温度传感器通过1路uart输出模块与所述mcu控制器进行通讯连接。

13、进一步地，所述温度传感器与所述1路uart输出模块之间的接口形式为：兼容i2c总线接口，并支持3位逻辑地址。

14、进一步地，所述智能计量箱利用摄像头进行预警，预警方法包括：

15、步骤1、定时检测5路门节点输入模块输入的门开信号，根据所述门开信号判断当前智能计量箱是否为开门状态；

16、步骤2、当判断门节点状态为关门状态时，则返回步骤1；当判断门节点状态为开门信号时，检测开门动作是否具备授权条件；

17、步骤3、当开门动作具备授权条件时，跳转执行步骤4；当开门动作不具备授权条件时，跳转执行步骤5；

18、步骤4、控制摄像头对智能计量箱的开门状态进行开门人脸拍照，获得开门状态照片，并生成授权开门事件；将所述开门状态照片和授权开门事件上报至主站；

19、步骤5、控制摄像头对智能计量箱的开门状态进行开门人脸拍照，获得开门状态照片，并生成非授权开门事件；将所述开门状态照片和非授权开门事件进行上报至主站。

20、本发明有益效果：

21、本发明提出的基于超声波及光敏双频双鉴探测方式的智能计量箱通过精确的电能计量和费率设定，该智能计量箱能够实现高效的能源管理，帮助用户合理使用电力并降低费用。该设备能够自动监测和记录用电数据，并通过通讯模块进行远程数据传输和接收控制指令，实现电力系统的自动化和智能化管理。同时，通过gps定位模块，该设备能够提供准确的位置信息，有助于电力系统的安全监控和故障定位。同时，摄像头可以用于监控设备的运行状态和周围环境，提高设备的安全性。

22、另一方面，该智能计量箱具有多种通讯接口，可以与各种设备进行连接和数据交换，具有很好的灵活性和扩展性。同时，通过信号输入输出模块，该设备可以连接多种传感器和执行器，实现多种功能，如门禁控制、开关控制等。

23、本发明提出的基于超声波及光敏双频双鉴探测方式的智能计量箱通过电源及电源管理模块，该设备可以获得稳定的电力供应，并通过看门狗等机制保证系统的稳定运行。同时，存储器和flash模块可以用于保存和更新设备的数据和程序，提高设备的可靠性。

24、综上所述，该智能计量箱通过集成多种功能模块和mcu控制器的统一管理，实现了高效能源管理、自动化和智能化、定位和安全性、灵活性和扩展性、多功能输入输出以及稳定性和可靠性等有益效果。

技术特征：

1.基于超声波及光敏双频双鉴探测方式的智能计量箱，其特征在于，所述智能计量箱包括mcu控制器、电源及电源管理模块、信号输入输出模块、通讯模块、gps定位模块、控制器最小系统组成模块和摄像头；所述mcu控制器的信号端分别与所述电源及电源管理模块、信号输入输出模块、通讯模块、gps定位模块、控制器最小系统组成模块和摄像头的信号端对应相连。

2.根据权利要求1所述智能计量箱，其特征在于，所述信号输入输出模块包括5路门节点输入模块、1路uart输出模块和1路开关量输出模块；其中，所述5路门节点输入模块、1路uart输出模块和1路开关量输出模块分别与所述mcu控制器信号端对应相连。

3.根据权利要求1所述智能计量箱，其特征在于，所述通讯模块包括4g通讯模块、以太网通讯模块和2路rs485通讯模块；所述4g通讯模块、以太网通讯模块和2路rs485通讯模块的通讯控制信号输入端均与所述mcu控制器的通讯信号控制输出端相连。

4.根据权利要求1所述智能计量箱，其特征在于，控制器最小系统组成模块包括存储器、看门狗、flash模块和usb接口；其中，所述存储器、看门狗、flash模块和usb接口的信号接口分别与所述mcu控制器的信号接口对应相连。

5.根据权利要求1所述智能计量箱，其特征在于，所述智能计量箱包括还包括倾斜传感器；所述倾斜传感器的倾斜传感信号输出端与所述mcu控制器的倾斜传感信号输入端相连。

6.根据权利要求1所述智能计量箱，其特征在于，所述智能计量箱还包括外置模块；所述外置模块包括量测开关、蓝牙智能锁和传感器组；所述量测开关的开关信号输出端与所述外置模块控制器的开关信号输入端相连；所述蓝牙智能锁的控制信号输入端与所述外置模块控制器的控制信号输出端相连；所述传感器组的传感信号输出端分别与所述外置模块控制器的传感信号输入端相连。

7.根据权利要求6所述智能计量箱，其特征在于，所述量测开关的运行过程包括：

8.根据权利要求6所述智能计量箱，其特征在于，所述传感器组包括烟雾传感器、温度传感器和液位传感器；所述温度传感器通过1路uart输出模块与所述mcu控制器进行通讯连接。

9.根据权利要求8所述智能计量箱，其特征在于，所述温度传感器与所述1路uart输出模块之间的接口形式为：兼容i2c总线接口，并支持3位逻辑地址。

技术总结本发明提出了基于超声波及光敏双频双鉴探测方式的智能计量箱。所述智能计量箱包括MCU控制器、电源及电源管理模块、信号输入输出模块、通讯模块、GPS定位模块、控制器最小系统组成模块和摄像头；所述MCU控制器的信号端分别与所述电源及电源管理模块、信号输入输出模块、通讯模块、GPS定位模块、控制器最小系统组成模块和摄像头的信号端对应相连。技术研发人员：汪淳飞,周桂珍,蒋程军,叶超,吴赞荣,叶文利,程廖明,陈亮,李涛,桂贤东,徐董铭受保护的技术使用者：杭州世创电子技术股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/11