CN105844910A - 一种配电自动化站用电交流控制箱 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种配电自动化站用电交流控制箱，包括控制箱主体、计时器、CCD图像传感器、TF存储卡和飞思卡尔IMX6处理器等。本发明采用打开交流控制箱抽拉式盖板实现对箱体内部的电气设备，如空气开关的操作；能够在空间较狭小区域使用，达到了配电专业的现场要求，解决了现场安全难题，实现了集横向和纵向开、关门于一体的复合型功能，有效缩小交流控制箱打开箱体的箱门时的所占用的空间，消除了运行维护工作中的可能遇到的不便和安全隐患，本交流控制箱成本低廉，使用方便，适于推广应用。
Description
技术领域
本发明涉及控制箱领域，尤其涉及一种配电自动化站用电交流控制箱。
背景技术
目前，在电力系统的配电自动化建设现场改造过程中，10kV箱式配电站内需新加入配电综合柜和站用电交流控制箱等设备，由于多数箱站是在过去，在用箱体基础上进行的改造，在新加配电综合柜后，常常会出现箱式站高压室和低室侧没有足够的空间放置站用电交流控制箱的情况，在改造施工中造成以下几种情况的发生，一是交流控制箱安装在高压室开关柜或综合柜与箱体内壁之间的缝隙中，或者，是安装在箱式站的箱体内壁上，但都常常会出现无法打开整个柜门的情况；二是交流控制箱安装在低压室内，柜门受低压室内许多临近表箱等设施的影响，也会时常出现交流控制箱柜门无法全部打开的情况。以上两种情况都给今后的通讯调试和日常运维工作带来了较大的不便，甚至是安全隐患。
行业内迫切需要解决由于安装空间不足造成站用电交流控制箱柜门无法打开或部分打开后容易引发安全隐患的技术问题。
发明内容
为了解决上述问题，根据本发明的一方面，提供了一种配电自动化站用电交流控制箱，所述控制箱包括控制箱主体、计时器、CCD图像传感器、TF存储卡和飞思卡尔IMX6处理器，控制箱主体包括散热结构，计时器、CCD图像传感器、TF存储卡和飞思卡尔IMX6处理器都设置在控制箱主体位置，计时器、CCD图像传感器、TF存储卡和飞思卡尔IMX6处理器协同工作，用于识别交通路口的车辆数量。
更具体地，在所述配电自动化站用电交流控制箱中，包括：控制箱主体，包括控制箱无线通信设备、箱体、防水式门结构和散热结构；箱体采用厚度为1.5毫米的冷轧钢板并具有加筋板和肋板；防水式门结构包括内门、外门、门铰链、防水胶条和门限位器，外门采用双折边结构，用于增加外门四边的强度并增强防水功能，门铰链为3个合金铰链，用于将外门与箱体连接，门限位器安装在内门上，用于在内门打开或关闭时实现内门的自适应锁紧限位，防水胶条设置在外门内侧壁上；散热结构包括轴流风机、排气孔、进气孔和防尘滤网，轴流风机设置在箱体顶壁内侧中央位置，用于加速箱体内外气体的交换，排气孔设置在箱体的上方，进气孔设置在箱体的下方，防尘滤网设置在进气孔上；计时器，设置在箱体内，用于输出当前时刻所在的时间段并作为实时时间段输出，实时时间段为一天24个时间段之一；CCD图像传感器，嵌入在箱体的外侧壁上，用于对交通路口进行拍摄，以获得路口图像；TF存储卡，设置在箱体内，用于预先存储24个基准时间段路口图像，每一个基准时间段路口图像对应一个时间段，每一个基准时间段路口图像为在对应时间段下CCD图像传感器对交通路口在无任何车辆状态下进行预先拍摄所获得的图像，TF存储卡还用于预先存储交通路口地址、第一二值化阈值、第二二值化阈值、纵横比范围和对称度范围，纵横比范围为对多个基准车辆图像进行纵横比计算后统计的范围，对称度范围为对多个基准车辆图像进行对称度计算后统计的范围；背景选择设备，设置在箱体内，与计时器和TF存储卡分别连接，基于当前时刻计时器输出的实时时间段在TF存储卡中寻找对应的基准时间段路口图像并作为目标背景图像输出；图像分割设备，设置在箱体内，与CCD图像传感器、TF存储卡和背景选择设备分别连接，通过CCD图像传感器接收当前时刻的高清路口图像和当前时刻下一秒的高清路口图像，分别作为第一高清路口图像和第二高清路口图像，将第一高清路口图像的每一个像素的灰度值减去第二高清路口图像中对应位置的像素的灰度值并取绝对值以获得第一绝对值，将第一高清路口图像的每一个像素的灰度值减去目标背景图像中对应位置的像素的灰度值并取绝对值以获得第二绝对值，当第一绝对值大于等于第一二值化阈值且第二绝对值大于等于第二二值化阈值时，第一高清路口图像的对应像素被确定为运动像素，否则，第一高清路口图像的对应像素被确定为静止像素，将第一高清路口图像中所有运动像素组成的图像作为运动图像输出，运动图像由一个或多个运动区域组成；图像形态学处理设备，设置在箱体内，与图像分割设备连接，用于接收运动图像，并对每一个运动区域进行去噪处理以获得去噪子图像，填补去噪子图像内部空洞并连接去噪子图像内的断点以获得整形子图像，输出一个或多个整形子图像；特征提取设备，设置在箱体内，与图像形态学处理设备连接，提取每一个整形子图像的横向最大像素数量和纵向最大像素数量，将纵向最大像素数量除以横向最大像素数量以获得纵横比，并计算每一个整形子图像的对称度；飞思卡尔IMX6处理器，设置在箱体内，与特征提取设备和TF存储卡分别连接，将每一个整形子图像的纵横比和对称度分别与纵横比范围和对称度范围进行比较，当整形子图像的纵横比落在纵横比范围内且对称度落在对称度范围时，对应的整形子图像被确定为车辆子图像，计算车辆子图像的个数并作为车辆数量输出；控制箱无线通信设备嵌入在箱体的外侧壁上，与飞思卡尔IMX6处理器和TF存储卡分别连接，接收车辆数量和交通路口地址，基于车辆数量确定交通路口地址附近违章拍摄设备的闪光灯持续时间，车辆数量越多，违章拍摄设备的闪光灯持续时间越短，并基于交通路口地址将确定的闪光灯持续时间通过无线通信链路发送给交通路口地址附近的每一个违章拍摄设备；备用电源，设置在箱体内，选用超级电容器，其工作温度为零下40度至零上70度之间，充放电效率为90％到95％之间。
更具体地，在所述配电自动化站用电交流控制箱中：箱体采用耐腐蚀的不锈钢材料。
更具体地，在所述配电自动化站用电交流控制箱中，还包括：市电供电接口，设置在箱体内。
更具体地，在所述配电自动化站用电交流控制箱中，还包括：接线端子排，与模拟量输入接口和数字量输入接口连接。
更具体地，在所述配电自动化站用电交流控制箱中，还包括：接线端子排设置在箱体内。
附图说明
以下将结合附图对本发明的实施方案进行描述，其中：
图1为根据本发明实施方案示出的配电自动化站用电交流控制箱的结构方框图。
图2为根据本发明实施方案示出的配电自动化站用电交流控制箱的散热结构的部件相对位置示意图。
附图标记：1控制箱主体；2计时器；3CCD图像传感器；4TF存储卡；5飞思卡尔IMX6处理器；6轴流风机；7排气孔；8进气孔；9防尘滤网
具体实施方式
下面将参照附图对本发明的配电自动化站用电交流控制箱的实施方案进行详细说明。
交通违章是违反交通管理的行为。凡是车辆、行人违反交通管理规章制度和机关、团体、企业、学校及其他组织或个人未经公安机关批准随意占用道路摆摊设点、停放车辆、堆物作业、搭棚盖房，以及进行集市贸易和其他妨碍交通的活动，均属交通违章。
交通违章很容易造成道路交通事故。道路交通事故是指车辆的驾驶人员、行人、乘车人员以及其他在道路上进行与交通有关的活动的人员，因违反交通管理法规、规章，过失造成人身伤亡或者财产损失的事故。交通事故责任者应当按照所负交通事故责任，承担相应的赔偿责任。认定道路交通事故责任的原则有以下三点：
1、当事人有违章行为。即交通事故的当事人有违犯道路交通法规的行为，也就是俗称的违章行为。如不存在违章行为，就不属于交通事故；
2、违章行为与损害结果之间存在因果关系。交通违章行为与交通事故之间有因果关系的，要负相应交通事故责任。当事人没有违章行为或者虽有违章行为，但违章行为与交通事故无因果关系的，不负交通事故责任；
3、当事人违章行为在交通事故中作用的大小，认定当事人应负交通事故责任的大小。
为了对汽车驾驶员的交通违章行为进行惩罚和警戒，首先要有效地检测出汽车驾驶员的交通违章行为。
现有技术中一种普遍应用的检测方式是通过在交通路口位置安置违章拍摄设备对过往车辆进行违章检测，为了避免在道路高峰期间对车辆漏拍，需要设置固定的、较短的闪光灯持续时间对过往车辆进行逐个拍摄，然而这种拍摄方式容易造成在车辆数量少时，对拍摄时间的浪费。
为了克服上述不足，本发明搭建了一种配电自动化站用电交流控制箱，利用现有的交通路口的控制箱，对其进行改造以增加现场数据采集设备和现场数据通信设备，实现对附近各个违章拍摄设备的闪光灯持续时间的自适应控制。
图1为根据本发明实施方案示出的配电自动化站用电交流控制箱的结构方框图，所述控制箱包括控制箱主体、计时器、CCD图像传感器、TF存储卡和飞思卡尔IMX6处理器，控制箱主体包括散热结构，计时器、CCD图像传感器、TF存储卡和飞思卡尔IMX6处理器都设置在控制箱主体位置，计时器、CCD图像传感器、TF存储卡和飞思卡尔IMX6处理器协同工作，用于识别交通路口的车辆数量。
接着，继续对本发明的配电自动化站用电交流控制箱的具体结构进行进一步的说明。
所述控制箱包括：控制箱主体，包括控制箱无线通信设备、箱体、防水式门结构和散热结构；箱体采用厚度为1.5毫米的冷轧钢板并具有加筋板和肋板。
防水式门结构包括内门、外门、门铰链、防水胶条和门限位器，外门采用双折边结构，用于增加外门四边的强度并增强防水功能，门铰链为3个合金铰链，用于将外门与箱体连接，门限位器安装在内门上，用于在内门打开或关闭时实现内门的自适应锁紧限位，防水胶条设置在外门内侧壁上。
如图2所示，散热结构包括轴流风机、排气孔、进气孔和防尘滤网，轴流风机设置在箱体顶壁内侧中央位置，用于加速箱体内外气体的交换，排气孔设置在箱体的上方，进气孔设置在箱体的下方，防尘滤网设置在进气孔上。
所述控制箱包括：计时器，设置在箱体内，用于输出当前时刻所在的时间段并作为实时时间段输出，实时时间段为一天24个时间段之一；CCD图像传感器，嵌入在箱体的外侧壁上，用于对交通路口进行拍摄，以获得路口图像。
所述控制箱包括：TF存储卡，设置在箱体内，用于预先存储24个基准时间段路口图像，每一个基准时间段路口图像对应一个时间段，每一个基准时间段路口图像为在对应时间段下CCD图像传感器对交通路口在无任何车辆状态下进行预先拍摄所获得的图像，TF存储卡还用于预先存储交通路口地址、第一二值化阈值、第二二值化阈值、纵横比范围和对称度范围，纵横比范围为对多个基准车辆图像进行纵横比计算后统计的范围，对称度范围为对多个基准车辆图像进行对称度计算后统计的范围。
所述控制箱包括：背景选择设备，设置在箱体内，与计时器和TF存储卡分别连接，基于当前时刻计时器输出的实时时间段在TF存储卡中寻找对应的基准时间段路口图像并作为目标背景图像输出。
所述控制箱包括：图像分割设备，设置在箱体内，与CCD图像传感器、TF存储卡和背景选择设备分别连接，通过CCD图像传感器接收当前时刻的高清路口图像和当前时刻下一秒的高清路口图像，分别作为第一高清路口图像和第二高清路口图像，将第一高清路口图像的每一个像素的灰度值减去第二高清路口图像中对应位置的像素的灰度值并取绝对值以获得第一绝对值，将第一高清路口图像的每一个像素的灰度值减去目标背景图像中对应位置的像素的灰度值并取绝对值以获得第二绝对值，当第一绝对值大于等于第一二值化阈值且第二绝对值大于等于第二二值化阈值时，第一高清路口图像的对应像素被确定为运动像素，否则，第一高清路口图像的对应像素被确定为静止像素，将第一高清路口图像中所有运动像素组成的图像作为运动图像输出，运动图像由一个或多个运动区域组成。
所述控制箱包括：图像形态学处理设备，设置在箱体内，与图像分割设备连接，用于接收运动图像，并对每一个运动区域进行去噪处理以获得去噪子图像，填补去噪子图像内部空洞并连接去噪子图像内的断点以获得整形子图像，输出一个或多个整形子图像。
所述控制箱包括：特征提取设备，设置在箱体内，与图像形态学处理设备连接，提取每一个整形子图像的横向最大像素数量和纵向最大像素数量，将纵向最大像素数量除以横向最大像素数量以获得纵横比，并计算每一个整形子图像的对称度。
所述控制箱包括：飞思卡尔IMX6处理器，设置在箱体内，与特征提取设备和TF存储卡分别连接，将每一个整形子图像的纵横比和对称度分别与纵横比范围和对称度范围进行比较，当整形子图像的纵横比落在纵横比范围内且对称度落在对称度范围时，对应的整形子图像被确定为车辆子图像，计算车辆子图像的个数并作为车辆数量输出。
控制箱无线通信设备嵌入在箱体的外侧壁上，与飞思卡尔IMX6处理器和TF存储卡分别连接，接收车辆数量和交通路口地址，基于车辆数量确定交通路口地址附近违章拍摄设备的闪光灯持续时间，车辆数量越多，违章拍摄设备的闪光灯持续时间越短，并基于交通路口地址将确定的闪光灯持续时间通过无线通信链路发送给交通路口地址附近的每一个违章拍摄设备。
所述控制箱包括：备用电源，设置在箱体内，选用超级电容器，其工作温度为零下40度至零上70度之间，充放电效率为90％到95％之间。
可选地，在所述控制箱中：箱体采用耐腐蚀的不锈钢材料；所述控制箱还包括：市电供电接口，设置在箱体内；所述控制箱还包括：接线端子排，与模拟量输入接口和数字量输入接口连接；所述控制箱还包括：接线端子排设置在箱体内。
另外，限位器又称行程限位开关，用于控制机械设备的行程及限位保护。在实际生产中，将行程限位开关安装在预先安排的位置，当装于生产机械运动部件上的模块撞击行程开关时，行程限位开关的触点动作，实现电路的切换。因此，限位开关是一种根据运动部件的行程位置而切换电路的电器，它的作用原理与按钮类似。限位开关广泛用于各类机床和起重机械，用以控制其行程、进行终端限位保护。在电梯的控制电路中，还利用行程限位开关来控制开关轿门的速度、自动开关门的限位，轿厢的上、下限位保护。
限位开关就是用以限定机械设备的运动极限位置的电气开关。这种开关有接触式的和非接触式的。接触式的比较直观，机械设备的运动部件上，安装上限位开关，与其相对运动的固定点上安装极限位置的挡块，或者是相反安装位置。当限位开关的机械触头碰上挡块时，切断了(或改变了)控制电路，机械就停止运行或改变运行。由于机械的惯性运动，这种行程开关有一定的“超行程”以保护开关不受损坏。
采用本发明的配电自动化站用电交流控制箱，针对现有技术无法为交通路口附近违章拍摄设备提供闪光灯控制的技术问题，通过改造现有的交通路口的控制箱，将其作为数据采集和数据通信平台，以实时采集交通路口处的车辆数量，基于采集到的实时车辆数量来确定附近违章拍摄设备的闪光灯持续时间，从而有效整合城市资源，避免交通路口附近违章拍摄设备的闪光灯拍摄时间被浪费。
可以理解的是，虽然本发明已以较佳实施例披露如上，然而上述实施例并非用以限定本发明。对于任何熟悉本领域的技术人员而言，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。
Claims (6)
1.一种配电自动化站用电交流控制箱，所述控制箱包括控制箱主体、计时器、CCD图像传感器、TF存储卡和飞思卡尔IMX6处理器，控制箱主体包括散热结构，计时器、CCD图像传感器、TF存储卡和飞思卡尔IMX6处理器都设置在控制箱主体位置，计时器、CCD图像传感器、TF存储卡和飞思卡尔IMX6处理器协同工作，用于识别交通路口的车辆数量。
2.如权利要求1所述的配电自动化站用电交流控制箱，其特征在于，所述控制箱包括：
控制箱主体，包括控制箱无线通信设备、箱体、防水式门结构和散热结构；
箱体采用厚度为1.5毫米的冷轧钢板并具有加筋板和肋板；
防水式门结构包括内门、外门、门铰链、防水胶条和门限位器，外门采用双折边结构，用于增加外门四边的强度并增强防水功能，门铰链为3个合金铰链，用于将外门与箱体连接，门限位器安装在内门上，用于在内门打开或关闭时实现内门的自适应锁紧限位，防水胶条设置在外门内侧壁上；
散热结构包括轴流风机、排气孔、进气孔和防尘滤网，轴流风机设置在箱体顶壁内侧中央位置，用于加速箱体内外气体的交换，排气孔设置在箱体的上方，进气孔设置在箱体的下方，防尘滤网设置在进气孔上；
计时器，设置在箱体内，用于输出当前时刻所在的时间段并作为实时时间段输出，实时时间段为一天24个时间段之一；
CCD图像传感器，嵌入在箱体的外侧壁上，用于对交通路口进行拍摄，以获得路口图像；
TF存储卡，设置在箱体内，用于预先存储24个基准时间段路口图像，每一个基准时间段路口图像对应一个时间段，每一个基准时间段路口图像为在对应时间段下CCD图像传感器对交通路口在无任何车辆状态下进行预先拍摄所获得的图像，TF存储卡还用于预先存储交通路口地址、第一二值化阈值、第二二值化阈值、纵横比范围和对称度范围，纵横比范围为对多个基准车辆图像进行纵横比计算后统计的范围，对称度范围为对多个基准车辆图像进行对称度计算后统计的范围；
背景选择设备，设置在箱体内，与计时器和TF存储卡分别连接，基于当前时刻计时器输出的实时时间段在TF存储卡中寻找对应的基准时间段路口图像并作为目标背景图像输出；
图像分割设备，设置在箱体内，与CCD图像传感器、TF存储卡和背景选择设备分别连接，通过CCD图像传感器接收当前时刻的高清路口图像和当前时刻下一秒的高清路口图像，分别作为第一高清路口图像和第二高清路口图像，将第一高清路口图像的每一个像素的灰度值减去第二高清路口图像中对应位置的像素的灰度值并取绝对值以获得第一绝对值，将第一高清路口图像的每一个像素的灰度值减去目标背景图像中对应位置的像素的灰度值并取绝对值以获得第二绝对值，当第一绝对值大于等于第一二值化阈值且第二绝对值大于等于第二二值化阈值时，第一高清路口图像的对应像素被确定为运动像素，否则，第一高清路口图像的对应像素被确定为静止像素，将第一高清路口图像中所有运动像素组成的图像作为运动图像输出，运动图像由一个或多个运动区域组成；
图像形态学处理设备，设置在箱体内，与图像分割设备连接，用于接收运动图像，并对每一个运动区域进行去噪处理以获得去噪子图像，填补去噪子图像内部空洞并连接去噪子图像内的断点以获得整形子图像，输出一个或多个整形子图像；
特征提取设备，设置在箱体内，与图像形态学处理设备连接，提取每一个整形子图像的横向最大像素数量和纵向最大像素数量，将纵向最大像素数量除以横向最大像素数量以获得纵横比，并计算每一个整形子图像的对称度；
飞思卡尔IMX6处理器，设置在箱体内，与特征提取设备和TF存储卡分别连接，将每一个整形子图像的纵横比和对称度分别与纵横比范围和对称度范围进行比较，当整形子图像的纵横比落在纵横比范围内且对称度落在对称度范围时，对应的整形子图像被确定为车辆子图像，计算车辆子图像的个数并作为车辆数量输出；
控制箱无线通信设备嵌入在箱体的外侧壁上，与飞思卡尔IMX6处理器和TF存储卡分别连接，接收车辆数量和交通路口地址，基于车辆数量确定交通路口地址附近违章拍摄设备的闪光灯持续时间，车辆数量越多，违章拍摄设备的闪光灯持续时间越短，并基于交通路口地址将确定的闪光灯持续时间通过无线通信链路发送给交通路口地址附近的每一个违章拍摄设备；
备用电源，设置在箱体内，选用超级电容器，其工作温度为零下40度至零上70度之间，充放电效率为90％到95％之间。
3.如权利要求2所述的配电自动化站用电交流控制箱，其特征在于：
箱体采用耐腐蚀的不锈钢材料。
4.如权利要求2所述的配电自动化站用电交流控制箱，其特征在于，还包括：
市电供电接口，设置在箱体内。
5.如权利要求2所述的配电自动化站用电交流控制箱，其特征在于，还包括：
接线端子排，与模拟量输入接口和数字量输入接口连接。
6.如权利要求5所述的配电自动化站用电交流控制箱，其特征在于，还包括：
接线端子排设置在箱体内。
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|---|---|---|---|
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