的楼梯间公共空间更加拥挤不堪，因此，需要将一些能够功能合并和集成的电子设备放置在同一个设备空间内，从而减少对楼梯间公共空间的占用。
[0017]为了克服上述不足，本发明搭建了一种基于楼梯间清洁度分析的电度表，能够优化电度表对交流电力线路的检测精度，更为关键的是，通过合理设计内部结构，将灰尘状况检测打扫设备容纳到电能表设备空间内，从而充分利用了楼梯间的公共空间。
[0018]图1为根据本发明实施方案示出的基于楼梯间清洁度分析的电度表的结构方框图，包括电能检测子系统、灰尘检测子系统和无线传输子系统，电能检测子系统用于检测并输出工频交流电输出的电能，灰尘检测子系统用于检测楼梯间的灰尘状态，无线传输子系统用于无线发送电能检测子系统和灰尘检测子系统的输出数据。
[0019]接着，继续对本发明的基于楼梯间清洁度分析的电度表的具体结构进行进一步的说明。
[0020]所述电度表包括:灰尘浓度检测设备，包括激光发射器、光敏元件、信号放大器、内置RAM和AT89C51单片机，激光发射器用于向空气中发射探测激光，光敏元件用于接收探测激光被尘埃粒子散射后的散射激光，并将散射激光转换为对应的脉冲信号，信号放大器与光敏元件连接，用于将脉冲信号进行放大，内置RAM用于预先存储基准激光粒子信号的相关信息，AT89C51单片机分别与信号放大器和内置RAM连接，对放大后的脉冲信号进行数字信号处理，将处理结果与基准激光粒子信号的相关信息进行比较，以判断并输出空气中的灰尘浓度。
[0021]所述电度表包括:CCD图像传感器，设置在电度表的外框上，面向楼梯间进行拍摄以获得高清楼梯间图像;复杂度检测设备，与CCD图像传感器连接，用于接收高清楼梯间图像，并基于高清楼梯间图像计算并输出图像复杂度;灰度转化设备，与CCD图像传感器连接，用于接收高清楼梯间图像，针对高清楼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。
[0022]所述电度表包括: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。
[0023]所述电度表包括: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O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。
[0024]所述电度表包括: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；图像分割设备，分别与图像校正设备和灰度转化设备连接，用于基于预设楼宇地面轮廓检测校正图像中楼宇地面的位置，并基于楼宇地面的位置从灰度化图像处分割出对应的灰度化地面图像;清洁度检测设备，与图像分割设备连接，用于基于灰度化地面图像的全部像素点的灰度值计算灰度化地面图像的灰度平均值，并将灰度平均值与预设灰度值进行比较，当灰度平均值小于等于预设灰度值，发出需要清洁信号，当灰度平均值小于预设灰度值，发出不需要清洁信号。
[0025]所述电度表包括:校准电阻，为一滑动变阻器，电阻值为2ΜΩ，一个固定端与工频交流电的零线连接，滑动端与第二电阻的一端连接;第二电阻，电阻值为1ΜΩ，另一端与第一电阻的一端连接，同时，另一端作为米样电压的一测量端输出；第一电阻，电阻值为1.5KΩ，另一端与工频交流电的火线连接;第一电容，电容值为220pf，一端与第二电阻的另一端连接，另一端接地;第三电阻，电阻值为470 Ω，一端与工频交流电的火线连接，另一端作为采样电压的另一测量端输出；第二电容，电容值为220pf，一端与第三电阻的另一端连接，另一端接地。
[0026]所述电度表包括:第三电容，电容值为0.018uf，一端与第二电阻的另一端连接，另一端与第三电阻的另一端连接;第四电阻，电阻值为0.6πιΩ，插入在工频交流电的火线上，即两端都与工频交流电的火线连接;第五电阻，电阻值为470 Ω，一端与第四电阻的一端连接，另一端作为采样电流的一测量端输出；第六电阻，电阻值为470 Ω，与第四电阻的另一端连接，另一端作为采样电流的另一测量端输出；第四电容，电容值为220pf，一端与第五电阻的另一端连接，另一端接地;第五电容，电容值为220pf，一端与第六电阻的另一端连接，另一端接地。
[0027]所述电度表包括:第六电容，电容值为0.0lSuf，一端与第五电阻的另一端连接，另一端与第六电阻的另一端连接;电容降压电路，与工频交流电的零线和火线连接，用于将工频交流电转变为5V低压直流电，以用作电能检测设备的电源；电能检测设备，包括电压测量电路、电流测量电路和微处理器，电压测量电路与采样电压的两个测量端分别连接以检测并输出工频交流电的实时采样电压，电流测量电路与采样电流的两个测量端分别连接以检测并输出工频交流电的实时采样电流，微处理器分别与电压测量电路和电流测量电路，基于工频交流电的实时采样电压和工频交流电的实时采样电流，确定并输出工频交流电的有功功率和无功功率。
[0028]所述电度表包括:隔离设备，位于电能检测设备和飞思卡尔MC9S12芯片之间，采用光电耦合电路，用于实现模拟电路部分与数字电路部分的隔离，避免相互干扰;时分双工通信接口，与飞思卡尔MC9S12芯片连接，用于将灰尘过多信号发送到远端的物业管理中心，以触发物业管理中心派遣清洁人员前往对应的楼梯间进行清扫工作，还用于无线发送工频交流电的有功功率和无功功率;AC/DC电源设备，包括变压器降压电路、全桥整流电路、滤波电路和稳压电路，与工频交流电的零线和火线连接，用于将220V的工频交流电转换为5V或3.3V的直流电。
[0029]所述电度表包括:飞思卡尔MC9S12芯片，通过隔离电路与电能检测设备连接，用于接收工频交流电的有功功率和无功功率;飞思卡尔MC9S12芯片还分别与灰尘浓度检测设备和清洁度检测设备连接，当接收到的灰尘浓度大于等于预设浓度阈值且接收到需要清洁信号时，发出灰尘过多信号，当接收到的灰尘浓度小于预设浓度阈值或接收到不需要清洁信号时，发出灰尘正常信号。
[0030]所述电度表包括:ZIGBEE通信接口，与飞思卡尔MC9S12芯片连接，用于接收并向附近的无线抄表设备发送有功功率和无功功率;串行可擦除存储器AT24C16B，具有I万次擦写循环，与飞思卡尔MC9S12芯片连接，用于接收工频交流电的有功功率和无功功率。
[0031]可选地，在所述基于楼梯间清洁度分析的电度表中:串行可擦除存储器AT24C16B被设置在电度表外框内，还存储了预设浓度阈值；串行可擦除存储器AT24C16B还存储了预设灰度值;清洁度检测设备还与串行可擦除存储器AT24C16B连接;R、G、B三颜色通道分量的权重值可选择分别为0.3、0.59和0.11。
[0032]另外，电度表是采样技术、微处理技术、设计技术和经验相结合的产物，是跨学科的高技术产品。电度表制造商根据自身设计的理解和应用技巧，实现电度表的各项功能。电度表产品上，目前已经具备了多功能、网络化、智能化、数字化的需求，能够满足当前各种计量的要求，如有功计量、无功计量、需量计算，电网质量检测、电网事件记录等复杂功能，并能够作为通讯从站与中央控制主站进行数据交互。
[0033]用电信息采集系统产品技术处于持续发展和提升过程中，产品要求和产品功能不断优化、不断增加，以适应越来越高的信息化管理要求。产品技术上综合了当前成熟的电能表计量功能、电磁测量技术、DSP数据处理技术、工业自动控制技术、无线远传技术、低压电力线载波通讯技术、嵌入式实时操作系统软件平台技术;是跨学科、高技术的系统性产品，属于新兴产品，国内外厂商目前的技术水平基本处在同一水平上，与国际知名厂商在技术上、性能上差距不大。
[0034]电度表行业目前主流产品在国际上已经处于快速发展阶段，属于朝阳行业，全球包括发达经济体和发展中国家均在进行电能表的更新换代，以适应当前整个世界形势的变化。一是全球性的节能减排要求，必须进行能量的精确计量，促进各用电主体根