本發(fā)明是申請?zhí)枮?016101259830、申請日為2016年3月6日、發(fā)明名稱為“一種光伏變電站接地系統(tǒng)”的專利的分案申請。

本發(fā)明涉及電力領域，尤其涉及一種光伏變電站接地系統(tǒng)。

背景技術：

由于光伏變電站的電能來源于露天光伏元件,所以常常比普通變電站更容易受到雷電等氣象破壞。變電站作為電力系統(tǒng)的重要樞紐，如果發(fā)生雷擊事故，有可能使變電站的重要設備遭到嚴重損壞，變電站陷入癱瘓狀態(tài)，造成大面積的停電，嚴重影響正常的工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人民生活，常常給人們的生命財產(chǎn)造成巨大損失，這就要求變電站必須具有十分可靠的接地措施，以保證變電站的安全可靠運行。

在傳統(tǒng)理念中，由于光伏發(fā)電系統(tǒng)容量很小且應用范圍小，對光伏電站的防雷接地技術并不十分重視，但隨著太陽能光伏電站規(guī)模的增大和應用范圍的不斷擴大。太陽能光伏電站的防雷接地系統(tǒng)設計也越來越被系統(tǒng)設計人員所重視，接地與防雷技術已成為光伏電站可靠安全運行的一個重要因素。

技術實現(xiàn)要素：

根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供了一種光伏變電站接地系統(tǒng)，設置于基于紅外熱成像檢測的電動汽車，所述電動汽車包括紅外熱成像設備、msp430單片機、亮度傳感器、目標模版存儲設備和車輛制動執(zhí)行設備，紅外熱成像設備用于對電動汽車正前方進行紅外熱成像以獲得前方紅外圖像，亮度傳感器用于檢測電動汽車周圍的環(huán)境亮度，目標模版存儲設備用于預先存儲了基準行人圖像模版和各種基準障礙物圖像模版，msp430單片機與紅外熱成像設備、亮度傳感器、目標模版存儲設備和車輛制動執(zhí)行設備分別連接，用于基于紅外熱成像設備和亮度傳感器的輸出以及目標模版存儲設備的存儲內(nèi)容對車輛制動執(zhí)行設備實現(xiàn)制動控制。

更具體地，在所述基于紅外熱成像檢測的電動汽車中，包括：電量檢測設備，設置在電動汽車的蓄電池上，用于檢測蓄電池的實時剩余電量；行駛控制儀，設置在電動汽車上，與電動汽車的方向電機控制器和速度電機控制器連接，用于接收位置控制信號，基于位置控制信號確定驅動方向和驅動速度，并將驅動方向和驅動速度分別發(fā)送給方向電機控制器和速度電機控制器；gps定位設備，用于接收gps定位衛(wèi)星實時發(fā)送的、電動汽車的當前gps位置；雨量傳感器，位于電動汽車的車身外側，用于檢測電動汽車周圍的雨量并作為實時雨量輸出；亮度傳感器，位于電動汽車的車身外側，用于檢測電動汽車周圍的環(huán)境亮度并作為實時環(huán)境亮度輸出；紅外熱成像設備，位于電動汽車的車身的正前方，用于對電動汽車正前方進行紅外熱成像以獲得前方紅外圖像；目標模版存儲設備，位于電動汽車的儀表盤內(nèi)，預先存儲了基準行人圖像模版和各種基準障礙物圖像模版；并行通信設備，位于紅外熱成像設備和msp430單片機之間，用于提供紅外熱成像設備和msp430單片機之間的并行數(shù)據(jù)通信；車輛速度傳感器，位于電動汽車的儀表盤內(nèi)，用于實時檢測并輸出電動汽車的實時車速；車輛制動執(zhí)行設備，位于電動汽車的驅動車輪的上方，與msp430單片機和盤式制動器連接，用于接收制動信號，并基于制動信號對盤式制動器執(zhí)行制動控制；盤式制動器，位于電動汽車的驅動車輪的上方，用于在車輛制動執(zhí)行設備的制動控制下對電動汽車的驅動車輪執(zhí)行制動操作；顯示設備，位于電動汽車的儀表盤內(nèi)，與msp430單片機連接，用于實時顯示msp430單片機在紅外熱成像檢測模式的判斷操作的判斷結果；無線通信設備，位于電動汽車的車身外側，與msp430單片機連接，用于將msp430單片機在紅外熱成像檢測模式的判斷操作的判斷結果通過無線通信鏈路實時無線發(fā)送給遠端的電動汽車控制中心；圖像識別設備，用于對電動汽車前方景象進行拍攝以獲得前方圖像，并對前方圖像進行圖像識別以確定前方是否存在充電樁，相應地，發(fā)出存在充電樁信號或不存在充電樁信號；超聲波檢測設備，設置在電動汽車前部，用于檢測電動汽車前部距離充電樁的實時相差距離；zigbee通信設備，設置在電動汽車上，用于與充電樁的zigbee通信接口進行握手操作，握手成功則發(fā)出充電樁合格信號，握手失敗則發(fā)出充電樁不合格信號；自動充電設備，設置在電動汽車上，包括定位器、位移驅動器、機械手和充電頭，定位器、位移驅動器和充電頭都設置在機械手上，定位器用于檢測機械手與充電樁的充電插座之間的相對距離，位移驅動器與定位器連接，用于基于相對距離驅動機械手前往充電樁的充電插座，機械手用于在抵達充電樁的充電插座后將充電頭插入充電樁的充電插座中；msp430單片機，位于電動汽車的儀表盤內(nèi)，與雨量傳感器、亮度傳感器、并行通信設備、目標模版存儲設備、車輛速度傳感器、車輛制動執(zhí)行設備和顯示設備分別連接，當接收到的實時雨量小于等于預設雨量閾值或接收到的實時環(huán)境亮度小于等于預設亮度閾值時，通過并行通信設備啟動紅外熱成像設備，msp430單片機進入紅外熱成像檢測模式，當接收到的實時雨量大于預設雨量閾值且接收到的實時環(huán)境亮度大于預設亮度閾值時，通過并行通信設備關閉紅外熱成像設備，msp430單片機退出紅外熱成像檢測模式；msp430單片機在紅外熱成像檢測模式執(zhí)行以下判斷操作：識別前方紅外圖像中的目標并從前方紅外圖像處分割出目標子圖像，將目標子圖像與基準行人圖像模版以確定是否存在行人，將目標子圖像與各種基準障礙物圖像模版逐一匹配，以確定是否存在障礙物并輸出對應的障礙物類型；其中，msp430單片機還與電量檢測設備、行駛控制儀、gps定位設備、圖像識別設備、超聲波檢測設備、zigbee通信設備和自動充電設備分別連接，當實時剩余電量小于等于第一預設電量閾值時，進入自動導航模式；msp430單片機在自動導航模式中，啟動gps定位設備和圖像識別設備，接收當前gps位置，基于當前gps位置和預存電子地圖中最近充電樁的gps位置確定位置控制信號，將位置控制信號發(fā)送給行駛控制儀以控制電動汽車前往預存電子地圖中最近充電站，當從圖像識別設備處接收到存在充電樁信號時，啟動超聲波檢測設備和zigbee通信設備，在接收到充電樁合格信號且實時相差距離小于等于預設距離閾值時，啟動自動充電設備以將充電頭插入充電樁的充電插座中，msp430單片機退出自動導航模式；其中，msp430單片機在確定存在行人或障礙物時，向車輛制動執(zhí)行設備發(fā)送制動信號；其中，msp430單片機在實時剩余電量大于等于第二預設電量閾值，控制自動充電設備的機械手以將充電頭拔離充電樁的充電插座，第二預設電量閾值大于第一預設電量閾值。

更具體地，在所述基于紅外熱成像檢測的電動汽車中：顯示設備還用于實時顯示實時車速。

更具體地，在所述基于紅外熱成像檢測的電動汽車中：無線通信設備還用于實時無線發(fā)送實時車速。

更具體地，在所述基于紅外熱成像檢測的電動汽車中：第一預設電量閾值、第二預設電量閾值和預設距離閾值都為固定數(shù)值。

更具體地，在所述基于紅外熱成像檢測的電動汽車中：采用msp430單片機內(nèi)置的存儲單元預先存儲第一預設電量閾值、第二預設電量閾值和預設距離閾值。

附圖說明

以下將結合附圖對本發(fā)明的實施方案進行描述，其中：

圖1為根據(jù)本發(fā)明實施方案示出的基于紅外熱成像檢測的電動汽車的結構方框圖。

附圖標記：1紅外熱成像設備；2msp430單片機；3亮度傳感器；4目標模版存儲設備；5車輛制動執(zhí)行設備

具體實施方式

下面將參照附圖對本發(fā)明的基于紅外熱成像檢測的電動汽車的實施方案進行詳細說明。

電動汽車在20世紀初迎來成功之后，很快又失去了成長的勢頭。從20世紀20年代開始，電動汽車逐漸被內(nèi)燃機汽車替代，究其原因主要有四點。第一，美國在城市間建立起良好的公路網(wǎng)絡，需要汽車擁有更長的續(xù)航里程；第二，德克薩斯、俄克拉荷馬和加利福尼亞等大油田的發(fā)現(xiàn)，降低了汽油價格，令普通消費者也能負擔燃油費用；第三，charleskettering在1912年發(fā)明的電力起動系統(tǒng)使得汽油機不再需要人力起動；第四，hirampercymaxim在1897發(fā)明的消聲器，大幅降低了內(nèi)燃機的噪音。而當時的電動汽車速度低，續(xù)航里程短，而內(nèi)燃機汽車的速度更快，續(xù)航里程更長，并且價格便宜許多。

另外，亨利-福特開始在美國大批量生產(chǎn)內(nèi)燃機汽車，并且售價平易近人，例如1915年時福特汽車的售價低至440美元(相當于今天的9200美元)。與此相反，效率較低的電動汽車卻價格昂貴，一款1912年的電動雙座敞篷車售價1750美元(相當于今天的3.9萬美元)。19世紀20年代，電動汽車銷量迅速下滑，電動汽車在10年后近乎消失。

然而，21世紀以來，隨著電池技術的發(fā)展、人們對健康的重視以及能源的耗盡，作為傳統(tǒng)汽車的替換品，電動汽車又逐漸為人們所青睞，世界強國在電動汽車領域的競爭也愈演愈烈，各個知名品牌的汽車制造商紛紛在電動汽車結構上下足功夫，力求為人們提供一種安全性能更高、智能化程度更高的電動汽車產(chǎn)品，在保障清潔環(huán)境的同時，為人們提供更好的交通服務。

目前，現(xiàn)有技術中的電動汽車仍存在以下不足：首先，對能見度正常的行駛環(huán)境下的行駛模式研發(fā)過多，對能見度差的行駛環(huán)境下的行駛模式研發(fā)較少，無法及時應對前方出現(xiàn)障礙物或人體的情況，其次，在電動汽車剩余電量不足時，無法提供自動控制車輛前往最近的充電站實現(xiàn)自動化充電，仍過于依賴人工操作。

為了克服上述不足，本發(fā)明搭建了一種基于紅外熱成像檢測的電動汽車，首先，引入了夜間環(huán)境檢測設備、雨天環(huán)境檢測設備和目標識別設備以識別惡劣行駛環(huán)境并識別前方目標類型，以確定是否需要自動執(zhí)行相應的制動操作，其次，引入了導航設備、充電樁識別設備、自動行駛設備和自動充電設備完成電動汽車的自主導航和自動充電。

圖1為根據(jù)本發(fā)明實施方案示出的基于紅外熱成像檢測的電動汽車的結構方框圖，所述電動汽車包括紅外熱成像設備、msp430單片機、亮度傳感器、目標模版存儲設備和車輛制動執(zhí)行設備，紅外熱成像設備用于對電動汽車正前方進行紅外熱成像以獲得前方紅外圖像，亮度傳感器用于檢測電動汽車周圍的環(huán)境亮度，目標模版存儲設備用于預先存儲了基準行人圖像模版和各種基準障礙物圖像模版，msp430單片機與紅外熱成像設備、亮度傳感器、目標模版存儲設備和車輛制動執(zhí)行設備分別連接，用于基于紅外熱成像設備和亮度傳感器的輸出以及目標模版存儲設備的存儲內(nèi)容對車輛制動執(zhí)行設備實現(xiàn)制動控制。

接著，繼續(xù)對本發(fā)明的基于紅外熱成像檢測的電動汽車的具體結構進行進一步的說明。

所述電動汽車包括：電量檢測設備，設置在電動汽車的蓄電池上，用于檢測蓄電池的實時剩余電量；行駛控制儀，設置在電動汽車上，與電動汽車的方向電機控制器和速度電機控制器連接，用于接收位置控制信號，基于位置控制信號確定驅動方向和驅動速度，并將驅動方向和驅動速度分別發(fā)送給方向電機控制器和速度電機控制器。

所述電動汽車包括：gps定位設備，用于接收gps定位衛(wèi)星實時發(fā)送的、電動汽車的當前gps位置；雨量傳感器，位于電動汽車的車身外側，用于檢測電動汽車周圍的雨量并作為實時雨量輸出；亮度傳感器，位于電動汽車的車身外側，用于檢測電動汽車周圍的環(huán)境亮度并作為實時環(huán)境亮度輸出。

所述電動汽車包括：紅外熱成像設備，位于電動汽車的車身的正前方，用于對電動汽車正前方進行紅外熱成像以獲得前方紅外圖像；目標模版存儲設備，位于電動汽車的儀表盤內(nèi)，預先存儲了基準行人圖像模版和各種基準障礙物圖像模版；并行通信設備，位于紅外熱成像設備和msp430單片機之間，用于提供紅外熱成像設備和msp430單片機之間的并行數(shù)據(jù)通信。

所述電動汽車包括：車輛速度傳感器，位于電動汽車的儀表盤內(nèi)，用于實時檢測并輸出電動汽車的實時車速；車輛制動執(zhí)行設備，位于電動汽車的驅動車輪的上方，與msp430單片機和盤式制動器連接，用于接收制動信號，并基于制動信號對盤式制動器執(zhí)行制動控制。

所述電動汽車包括：盤式制動器，位于電動汽車的驅動車輪的上方，用于在車輛制動執(zhí)行設備的制動控制下對電動汽車的驅動車輪執(zhí)行制動操作。

所述電動汽車包括：顯示設備，位于電動汽車的儀表盤內(nèi)，與msp430單片機連接，用于實時顯示msp430單片機在紅外熱成像檢測模式的判斷操作的判斷結果；無線通信設備，位于電動汽車的車身外側，與msp430單片機連接，用于將msp430單片機在紅外熱成像檢測模式的判斷操作的判斷結果通過無線通信鏈路實時無線發(fā)送給遠端的電動汽車控制中心。

所述電動汽車包括：圖像識別設備，用于對電動汽車前方景象進行拍攝以獲得前方圖像，并對前方圖像進行圖像識別以確定前方是否存在充電樁，相應地，發(fā)出存在充電樁信號或不存在充電樁信號；超聲波檢測設備，設置在電動汽車前部，用于檢測電動汽車前部距離充電樁的實時相差距離。

所述電動汽車包括：zigbee通信設備，設置在電動汽車上，用于與充電樁的zigbee通信接口進行握手操作，握手成功則發(fā)出充電樁合格信號，握手失敗則發(fā)出充電樁不合格信號。

所述電動汽車包括：自動充電設備，設置在電動汽車上，包括定位器、位移驅動器、機械手和充電頭，定位器、位移驅動器和充電頭都設置在機械手上，定位器用于檢測機械手與充電樁的充電插座之間的相對距離，位移驅動器與定位器連接，用于基于相對距離驅動機械手前往充電樁的充電插座，機械手用于在抵達充電樁的充電插座后將充電頭插入充電樁的充電插座中。

所述電動汽車包括：msp430單片機，位于電動汽車的儀表盤內(nèi)，與雨量傳感器、亮度傳感器、并行通信設備、目標模版存儲設備、車輛速度傳感器、車輛制動執(zhí)行設備和顯示設備分別連接，當接收到的實時雨量小于等于預設雨量閾值或接收到的實時環(huán)境亮度小于等于預設亮度閾值時，通過并行通信設備啟動紅外熱成像設備，msp430單片機進入紅外熱成像檢測模式，當接收到的實時雨量大于預設雨量閾值且接收到的實時環(huán)境亮度大于預設亮度閾值時，通過并行通信設備關閉紅外熱成像設備，msp430單片機退出紅外熱成像檢測模式。

其中，msp430單片機在紅外熱成像檢測模式執(zhí)行以下判斷操作：識別前方紅外圖像中的目標并從前方紅外圖像處分割出目標子圖像，將目標子圖像與基準行人圖像模版以確定是否存在行人，將目標子圖像與各種基準障礙物圖像模版逐一匹配，以確定是否存在障礙物并輸出對應的障礙物類型。

其中，msp430單片機還與電量檢測設備、行駛控制儀、gps定位設備、圖像識別設備、超聲波檢測設備、zigbee通信設備和自動充電設備分別連接，當實時剩余電量小于等于第一預設電量閾值時，進入自動導航模式；msp430單片機在自動導航模式中，啟動gps定位設備和圖像識別設備，接收當前gps位置，基于當前gps位置和預存電子地圖中最近充電樁的gps位置確定位置控制信號，將位置控制信號發(fā)送給行駛控制儀以控制電動汽車前往預存電子地圖中最近充電站，當從圖像識別設備處接收到存在充電樁信號時，啟動超聲波檢測設備和zigbee通信設備，在接收到充電樁合格信號且實時相差距離小于等于預設距離閾值時，啟動自動充電設備以將充電頭插入充電樁的充電插座中，msp430單片機退出自動導航模式。

其中，msp430單片機在確定存在行人或障礙物時，向車輛制動執(zhí)行設備發(fā)送制動信號；以及，msp430單片機在實時剩余電量大于等于第二預設電量閾值，控制自動充電設備的機械手以將充電頭拔離充電樁的充電插座，第二預設電量閾值大于第一預設電量閾值。

可選地，在所述電動汽車中：顯示設備還用于實時顯示實時車速；無線通信設備還用于實時無線發(fā)送實時車速；第一預設電量閾值、第二預設電量閾值和預設距離閾值都為固定數(shù)值；以及可以采用msp430單片機內(nèi)置的存儲單元預先存儲第一預設電量閾值、第二預設電量閾值和預設距離閾值。

另外，導航是引導某一設備，從指定航線的一點運動到另一點的方法。導航分兩類：(1)自主式導航：用飛行器或船舶上的設備導航，有慣性導航、多普勒導航和天文導航等；(2)非自主式導航：用于飛行器、船舶、汽車等交通設備與有關的地面或空中設備相配合導航，有無線電導航、衛(wèi)星導航。在軍事上，還要配合完成武器投射、偵察、巡邏、反潛和援救等任務。

衛(wèi)星導航(satellitenavigation)是指采用導航衛(wèi)星對地面、海洋、空中和空間用戶進行導航定位的技術。常見的gps導航、北斗星導航、伽利略導航等均為衛(wèi)星導航。

gps是英文globalpositioningsystem(全球定位系統(tǒng))的簡稱。gps起始于1958年美國軍方的一個項目，1964年投入使用。20世紀70年代，美國陸?？杖娐?lián)合研制了新一代衛(wèi)星定位系統(tǒng)gps。主要目的是為陸?？杖箢I域提供實時、全天候和全球性的導航服務，并用于情報收集、核爆監(jiān)測和應急通訊等一些軍事目的，經(jīng)過20余年的研究實驗，耗資300億美元，到1994年，全球覆蓋率高達98％的24顆gps衛(wèi)星己布設完成。

采用本發(fā)明的基于紅外熱成像檢測的電動汽車，針對現(xiàn)有技術無法為電動汽車提供惡劣環(huán)境避障機制以及無法為電動汽車提供全自動化充電的技術問題，通過引入環(huán)境亮度檢測設備和實時雨量檢測設備確定是否進入惡劣環(huán)境行駛模式，通過引入紅外熱成像設備和圖像識別設備以檢測前方目標類型，并進一步執(zhí)行相應制動操作，尤為重要的是，還引入了導航設備、自動行駛設備、充電樁識別設備和自動化充電設備以及時采用目標充電站內(nèi)最近充電樁的充電插頭實現(xiàn)自動化充電。

可以理解的是，雖然本發(fā)明已以較佳實施例披露如上，然而上述實施例并非用以限定本發(fā)明。對于任何熟悉本領域的技術人員而言，在不脫離本發(fā)明技術方案范圍情況下，都可利用上述揭示的技術內(nèi)容對本發(fā)明技術方案做出許多可能的變動和修飾，或修改為等同變化的等效實施例。因此，凡是未脫離本發(fā)明技術方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術實質(zhì)對以上實施例所做的任何簡單修改、等同變化及修飾，均仍屬于本發(fā)明技術方案保護的范圍內(nèi)。