技术领域
[0001] 本
发明涉及电力领域，尤其涉及一种电力系统有序用电监控方法。
背景技术
[0002] 目前，在用电检查过程中，由于
变压器、计量箱等仪器比较多，工作人员检查所述变压器、计量箱等运行情况时，容易将其混淆，导致数据记录错误的情况，如果计量错误，会导致供电失误等情况，对电力系统的运行不利，同时，变压器等电力设备存在被偷窃的情况，影响电力系统的运行。
发明内容
[0003] 根据本发明的一方面，提供了一种电力系统有序用电
监控系统，设置于自动防碰撞式电动
汽车，所述电动汽车包括DSP处理芯片和设置在电动汽车
车身四周的多个
超声波传感器，DSP处理芯片设置在电动汽车的前端仪
表盘内，与多个
超声波传感器分别连接，基于多个
超声波传感器的检测结果确定是否执行对电动汽车的
制动。
[0004] 更具体地，在所述自动防碰撞式电动汽车中，包括：
温度传感器，位于电动汽车的车身外侧，用于检测电动汽车所在环境的实时温度；超声波测距板，设置在电动汽车车头中央
位置，用于测量电动汽车车头距离前方障碍物的距离以作为实时前方距离输出，超声波测距板的最大测量距离为5米；左前侧超声波传感器，设置在电动汽车车头左侧位置，用于测量电动汽车车头左侧距离附近障碍物的距离以作为实时左前侧距离输出，左前侧超声波传感器的最大测量距离为4米；右前侧超声波传感器，设置在电动汽车车头右侧位置，用于测量电动汽车车头右侧距离附近障碍物的距离以作为实时右前侧距离输出，右前侧超声波传感器的最大测量距离为4米；超声波倒车防撞雷达，设置在电动汽车车尾中央位置，用于测量电动汽车车尾距离后方障碍物的距离以作为实时后方距离输出，超声波倒车防撞雷达的最大测量距离为2米；直流
电机驱动器，设置在电动汽车的前端仪表盘内，与DSP处理芯片连接，用于接收制动
信号，并基于制动信号确定直流电机
控制信号；电动
推杆控制器，设置在电动汽车的驱动
车轮的上方，由直流有刷电机、减速机构和推杆结构组成，直流有刷电机与直流电机驱动器连接以接收直流电机控制信号，并基于直流电机控制信号控制直流有刷电机的转动速率，减速机构与直流有刷电机和推杆结构分别连接，将直流有刷电机的转动转变为对推杆结构的推动；
制动主缸，设置在电动汽车的驱动车轮的上方，与推杆结构连接，用于在推杆结构对制动主缸的
活塞的推动下，产生
制动液压力；
盘式制动器，设置在电动汽车的驱动车轮的上方，与制动主缸和电动汽车的驱动车轮分别连接，用于基于制动主缸处的制动液压力对电动汽车的驱动车轮执行制动操作；DSP处理芯片，设置在电动汽车的前端仪表盘内，与超声波测距板、左前侧超声波传感器、右前侧超声波传感器和超声波倒车防撞雷达分别连接，当接收到的实时前方距离、实时左前侧距离、实时右前侧距离或实时后方距离小于各自的预设警戒距离时，DSP处理芯片发送制动信号；频分双工通信
接口，设置在电动汽车的外侧，用于基于电动汽车的当前北斗星导航位置从远端的充电站管理
服务器处接收电动汽车的当前北斗星导航位置附近各个充电站的占用百分比，还从远端的交通管理服务器处接收抵达当前北斗星导航位置附近各个充电站所分别对应的各个路段的拥堵程度；北斗星导航仪，用于接收北斗星导航
定位卫星实时发送的、电动汽车的当前北斗星导航位置，还用于接收北斗星导航
电子地图中、电动汽车的当前北斗星导航位置附近各个充电站的北斗星导航位置；电量检测设备，设置在电动汽车的
蓄电池上，用于检测
蓄电池的实时剩余电量；行驶控制仪，设置在电动汽车上，与电动汽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；
图像识别设备，用于对电动汽车前方景象进行拍摄以获得前方图像，并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；ZIGBEE通信设备，设置在电动汽车上，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，设置在电动汽车上，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；其中，DSP处理芯片还与频分双工通信接口、电量检测设备、行驶控制仪、北斗星导航仪、图像识别设备、超声波测距板、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；DSP处理芯片在自动导航模式中，启动频分双工通信接口、北斗星导航仪和图像识别设备，从北斗星导航仪处接收当前北斗星导航位置和附近各个充电站的北斗星导航位置，将当前北斗星导航位置发送给频分双工通信接口以获得附近各个充电站的占用百分比以及附近各个充电站分别对应的各个路段的拥堵程度，基于当前北斗星导航位置和附近各个充电站的北斗星导航位置确定当前北斗星导航位置到附近各个充电站的北斗星导航位置的各个充电站北斗星导航距离，基于每一个充电站对应的路段的拥堵程度、拥堵程度权重、附近每一个充电站的占用百分比、占用百分比权重、附近每一个充电站的北斗星导航距离和距离权重计算附近每一个充电站的便利程度，拥堵程度越低，便利程度越高，占用百分比越低，便利程度越高，北斗星导航距离越短，便利程度越高，选择便利程度最高的附近充电站作为目标充电站；其中，DSP处理芯片还基于当前北斗星导航位置和目标充电站的北斗星导航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汽车前往预存电子地图中最近充电站，当从图像识别设备处接收到存在充电桩信号时，启动超声波测距板和ZIGBEE通信设备，在接收到充电桩合格信号且实时前方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，DSP处理芯片在实时剩余电量大于等于第二预设电量阈值时，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；其中，超声波测距板、左前侧超声波传感器、右前侧超声波传感器和超声波倒车防撞雷达都基于超声波在空气中的传播速度来实现距离测量；其中，超声波测距板、左前侧超声波传感器、右前侧超声波传感器和超声波倒车防撞雷达都与温度传感器连接，用于基于电动汽车所在环境的实时温度确定超声波在空气中的传播速度。
[0005] 更具体地，在所述自动防碰撞式电动汽车中：第一预设电量阈值、第二预设电量阈值、拥堵程度权重、占用百分比权重和距离权重都为预设固定数值。
[0006] 更具体地，在所述自动防碰撞式电动汽车中，还包括：FLASH存储芯片，用于预先存储第一预设电量阈值、第二预设电量阈值、拥堵程度权重、占用百分比权重和距离权重。
[0007] 更具体地，在所述自动防碰撞式电动汽车中：FLASH存储芯片设置在电动汽车的前端仪表盘内。
[0008] 更具体地，在所述自动防碰撞式电动汽车中：采用DSP处理芯片内置的存储单元预先存储第一预设电量阈值、第二预设电量阈值、拥堵程度权重、占用百分比权重和距离权重。
附图说明
[0009] 以下将结合附图对本发明的实施方案进行描述，其中：
[0010] 图1为根据本发明实施方案示出的自动防碰撞式电动汽车的结构方
框图。
[0011] 附图标记：1DSP处理芯片；2超声波传感器
具体实施方式
[0012] 下面将参照附图对本发明的自动防碰撞式电动汽车的实施方案进行详细说明。
[0013] 当前，市场上的电动汽车的雷达测距设备数量少，且没有基于
环境温度进行周围目标的测距环节，导致电动汽车的测距机制不完善，测距
精度不高。
[0014] 另外，市场上的电动汽车缺乏自动制动设备以根据雷达测距结果进行相应的制动，仍需要人工操作参与电动汽车的制动，容易导致制动反应时间过长，造成不必要的碰撞事故。
[0015] 同时，市场上的电动汽车缺乏自动驱动机制、充电站导航机制、充电站选择机制、充电桩识别机制和自动充电机制，导致在电动汽车剩余电量不足的情况下无法自动选择最合适的充电站并找到充电站内最近的充电桩完成自动充电，充电过程仍需要人工干预。
[0016] 为了克服上述不足，本发明搭建了一种自动防碰撞式电动汽车，在电动汽车的车身周围增加超声波测距设备，对每一个超声波测距设备增加基于温度的超声波传播速度计算环节，而且增加了各种自动化应用设备以实现高精度雷达测距、汽车自动制动、充电站自动
锁定、汽车自动驱动、充电桩自动识别以及充电桩自动充电功能。
[0017] 为了克服上述不足，本发明搭建了一种自动防碰撞式电动汽车，利用现有的交通路口的控制柜，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，及时为附近各个出租车提供即时的客流指数服务，便于出租车选择最合适的交通路口，在有限时间内提供更多的赚钱机会。
[0018] 图1为根据本发明实施方案示出的自动防碰撞式电动汽车的结构方框图，所述电动汽车包括DSP处理芯片和设置在电动汽车车身四周的多个超声波传感器，DSP处理芯片设置在电动汽车的前端仪表盘内，与多个超声波传感器分别连接，基于多个超声波传感器的检测结果确定是否执行对电动汽车的制动。
[0019] 接着，继续对本发明的自动防碰撞式电动汽车的具体结构进行进一步的说明。
[0020] 所述电动汽车包括：温度传感器，位于电动汽车的车身外侧，用于检测电动汽车所在环境的实时温度；超声波测距板，设置在电动汽车车头中央位置，用于测量电动汽车车头距离前方障碍物的距离以作为实时前方距离输出，超声波测距板的最大测量距离为5米。
[0021] 所述电动汽车包括：左前侧超声波传感器，设置在电动汽车车头左侧位置，用于测量电动汽车车头左侧距离附近障碍物的距离以作为实时左前侧距离输出，左前侧超声波传感器的最大测量距离为4米；右前侧超声波传感器，设置在电动汽车车头右侧位置，用于测量电动汽车车头右侧距离附近障碍物的距离以作为实时右前侧距离输出，右前侧超声波传感器的最大测量距离为4米。
[0022] 所述电动汽车包括：超声波倒车防撞雷达，设置在电动汽车车尾中央位置，用于测量电动汽车车尾距离后方障碍物的距离以作为实时后方距离输出，超声波倒车防撞雷达的最大测量距离为2米；直流电机驱动器，设置在电动汽车的前端仪表盘内，与DSP处理芯片连接，用于接收制动信号，并基于制动信号确定直流电机控制信号。
[0023] 所述电动汽车包括：电动推杆控制器，设置在电动汽车的驱动车轮的上方，由直流有刷电机、减速机构和推杆结构组成，直流有刷电机与直流电机驱动器连接以接收直流电机控制信号，并基于直流电机控制信号控制直流有刷电机的转动速率，减速机构与直流有刷电机和推杆结构分别连接，将直流有刷电机的转动转变为对推杆结构的推动。
[0024] 所述电动汽车包括：制动主缸，设置在电动汽车的驱动车轮的上方，与推杆结构连接，用于在推杆结构对制动主缸的活塞的推动下，产生制动液压力；盘式制动器，设置在电动汽车的驱动车轮的上方，与制动主缸和电动汽车的驱动车轮分别连接，用于基于制动主缸处的制动液压力对电动汽车的驱动车轮执行制动操作。
[0025] 所述电动汽车包括：DSP处理芯片，设置在电动汽车的前端仪表盘内，与超声波测距板、左前侧超声波传感器、右前侧超声波传感器和超声波倒车防撞雷达分别连接，当接收到的实时前方距离、实时左前侧距离、实时右前侧距离或实时后方距离小于各自的预设警戒距离时，DSP处理芯片发送制动信号。
[0026] 所述电动汽车包括：频分双工通信接口，设置在电动汽车的外侧，用于基于电动汽车的当前北斗星导航位置从远端的充电站管理服务器处接收电动汽车的当前北斗星导航位置附近各个充电站的占用百分比，还从远端的交通管理服务器处接收抵达当前北斗星导航位置附近各个充电站所分别对应的各个路段的拥堵程度；北斗星导航仪，用于接收北斗星导航定位卫星实时发送的、电动汽车的当前北斗星导航位置，还用于接收北斗星导航电子地图中、电动汽车的当前北斗星导航位置附近各个充电站的北斗星导航位置；电量检测设备，设置在电动汽车的蓄电池上，用于检测蓄电池的实时剩余电量。
[0027] 所述电动汽车包括：行驶控制仪，设置在电动汽车上，与电动汽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；图像识别设备，用于对电动汽车前方景象进行拍摄以获得前方图像，并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。
[0028] 所述电动汽车包括：ZIGBEE通信设备，设置在电动汽车上，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。
[0029] 所述电动汽车包括：自动充电设备，设置在电动汽车上，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。
[0030] 其中，DSP处理芯片还与频分双工通信接口、电量检测设备、行驶控制仪、北斗星导航仪、图像识别设备、超声波测距板、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。
[0031] 其中，DSP处理芯片在自动导航模式中，启动频分双工通信接口、北斗星导航仪和图像识别设备，从北斗星导航仪处接收当前北斗星导航位置和附近各个充电站的北斗星导航位置，将当前北斗星导航位置发送给频分双工通信接口以获得附近各个充电站的占用百分比以及附近各个充电站分别对应的各个路段的拥堵程度，基于当前北斗星导航位置和附近各个充电站的北斗星导航位置确定当前北斗星导航位置到附近各个充电站的北斗星导航位置的各个充电站北斗星导航距离，基于每一个充电站对应的路段的拥堵程度、拥堵程度权重、附近每一个充电站的占用百分比、占用百分比权重、附近每一个充电站的北斗星导航距离和距离权重计算附近每一个充电站的便利程度，拥堵程度越低，便利程度越高，占用百分比越低，便利程度越高，北斗星导航距离越短，便利程度越高，选择便利程度最高的附近充电站作为目标充电站。
[0032] 其中，DSP处理芯片还基于当前北斗星导航位置和目标充电站的北斗星导航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汽车前往预存电子地图中最近充电站，当从图像识别设备处接收到存在充电桩信号时，启动超声波测距板和ZIGBEE通信设备，在接收到充电桩合格信号且实时前方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。
[0033] 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时，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。
[0034] 其中，超声波测距板、左前侧超声波传感器、右前侧超声波传感器和超声波倒车防撞雷达都基于超声波在空气中的传播速度来实现距离测量；其中，超声波测距板、左前侧超声波传感器、右前侧超声波传感器和超声波倒车防撞雷达都与温度传感器连接，用于基于电动汽车所在环境的实时温度确定超声波在空气中的传播速度。
[0035] 可选地，在所述电动汽车中：第一预设电量阈值、第二预设电量阈值、拥堵程度权重、占用百分比权重和距离权重都为预设固定数值；所述电动汽车还包括：FLASH存储芯片，用于预先存储第一预设电量阈值、第二预设电量阈值、拥堵程度权重、占用百分比权重和距离权重；FLASH存储芯片设置在电动汽车的前端仪表盘内；以及可以采用DSP处理芯片内置的存储单元预先存储第一预设电量阈值、第二预设电量阈值、拥堵程度权重、占用百分比权重和距离权重。
[0036] 另外，DSP芯片，也称
数字信号处理器，是一种特别适合于进行数字
信号处理运算的
微处理器，其主要应用是实时快速地实现各种数字信号处理
算法。
[0037] 根据数字信号处理的要求，DSP芯片一般具有如下主要特点：(1)在一个指令周期内可完成一次乘法和一次加法；(2)程序和数据空间分开，可以同时
访问指令和数据；(3)片内具有快速RAM，通常可通过独立的
数据总线在两
块中同时访问；(4)具有低开销或无开销循环及跳转的
硬件支持；(5)快速的中断处理和硬件I/O支持；(6)具有在单周期内操作的多个硬件地址产生器；(7)可以并行执行多个操作；(8)支持流
水线操作，使取指、译码和执行等操作可以重叠执行。
[0038] 采用本发明的自动防碰撞式电动汽车，针对
现有技术电动汽车雷达测距效果差且无法自动充电的技术问题，为电动汽车增加了超声波测距板、左前侧超声波传感器、右前侧超声波传感器、超声波倒车防撞雷达和自动制动设备以改善车身防碰撞效果，为电动汽车增加了频分双工通信接口、电量检测设备、行驶控制仪、北斗星导航仪、图像识别设备、超声波测距板、ZIGBEE通信设备和自动充电设备以锁定附近充电站内充电桩并进行自动充电，从而解决了上述技术问题。
[0039] 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。
