CN108924248B - 一种基于人工智能的充电桩运行状态管理方法 - Google Patents

一种基于人工智能的充电桩运行状态管理方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种基于人工智能的充电桩运行状态管理方法，包括以下步骤设备装配，分配通讯地址，编制数据采集策略，充电桩信息采集，***拓展及***更新。本发明一方面可有效满足各类不同类型充电桩集中管理运行的需要，运行的灵活性及可靠性高，另一方面可有效的提高充电桩远程充电作业管理工作的效率、便捷性和灵活性，且运行数据通讯能力好，运行自动化和智能化程度高，可有效的提高监管作业可靠性并极大的降低管理作业的劳动强度和成本，与此同时，可及时有效且全面的对充电状的运行状态进行监控，在对充电桩进行远程监管的同时，有效杜绝充电桩带故障运行等缺陷，从而极大的提高充电桩设备运行的可靠性和安全性。

Description

一种基于人工智能的充电桩运行状态管理方法
技术领域
本发明涉一种基于人工智能的充电桩运行状态管理方法，属充电桩技术领域。
背景技术
当前随着电动汽车等设备的推广和普及，为了满足其使用的需要，充电桩也得到了广泛的应用和推广，但在实际使用中发现，当前在进行充电桩设备应用管理过程中，一方面需要使用到大量的充电桩设备，另一方面各充电桩往往需要分布在极为广泛的区域内运行，而当前充电桩在运行及管理过程中，往往均采用的传统的人工现场管理使用及传统插卡式充电作业，虽然可以一定程度满足使用的需要，但导致充电桩设备运行管理作业效率低下，劳动强度大，成本高，另一方面也造成对充电桩信息采集的准确性和及时性差，极易导致因对充电桩信息判断不准而造成用户需要在充电桩位置处长时间排队等待，从而给充电桩设备运行效率和用户使用的便捷性和灵活性造成了严重的影响，同时也易引发因信息通讯补偿而导致充电状运行故障不能及时有效的发现并排出，从而在影响充电桩运行稳定性的同时，也造成了极大的安全隐患，因此针对这一现状，迫切需要开发一种全新的充电桩管理***及使用方法，以满足实际使用作业的需要。
发明内容
为了解决现有分类技术上的一些不足，本发明提供一种基于人工智能的充电桩运行状态管理方法。
为了实现上面提到的效果，提出了一种基于人工智能的充电桩运行状态管理方法，其包括以下步骤：
一种基于人工智能的充电桩运行状态管理方法，所述的基于物联网人工智能的充电桩运行状态管理方法包括以下步骤：
第一步，设备装配，根据使用需要，将至少一个基于云计算平台的数据处理服务器作为远程监管平台，然后为各待管理充电桩设备分别增设网络通讯机构及数据采集机构，并使网络通讯机构及数据采集机构分别与充电桩设备的驱动电路电气连接，并使数据采集机构嵌于充电桩外表面并网络通讯机构相互电气连接，最后通过物联网通讯网络将各充电桩的网络通讯机构与远程监管平台间构建监管服务通讯网络，且各充电桩的网络通讯机构间相互并联；
第二步，分配通讯地址，完成第一步作业后，通过远程监管平台为接入到监管服务通讯网络内的各基于云计算平台的数据处理服务器和充电桩上的网络通讯机构分配统一的数据通讯地址和数据通讯协议，然后将分配的数据通讯地址和数据通讯协议几种保存在远程监管平台的基于云计算平台的数据处理服务器中，同时由远程监管平台向充电桩上的网络通讯机构发送其相应的数据通讯地址和数据通讯协议，并保存在数据采集机构中；
第三步，编制数据采集策略，完成第二步作业后，由远程监管平台通过基于云计算平台的数据处理服务器设定充电桩监管作业的数据采集具体内容、数据格式、数据采集频率、充电桩数据异常报警程序、充电桩数据异常应急中断管理程序及充电桩正常开机、关机及待机程序，并将编订好的数据采集具体内容、数据格式、数据采集频率、充电桩数据异常报警程序、充电桩数据异常应急中断管理程序及充电桩正常开机、关机及待机程序分别发送到相应充电桩的数据采集机构中备份；
第四步，充电桩信息采集，完成第三步作业后，各充电桩通过数据采集机构按照第三步指定的数据采集策略内容对充电桩运行状态数据进行定位时采集，然后将采集后的数据通过网络通讯机构发送到远程监管平台的基于云计算平台的数据处理服务器进行处理，在经过基于云计算平台的数据处理服务器进行处理处理后，一方面对数据进行保存，另一方面根据检测到的数据对充电桩运行状态进行远程控制，并在充电桩运行数据发生异常时，远程关闭充电桩并报警；
第五步，***拓展，在对充电桩进行信息采集作业过程中，另可将完成了网络通讯机构及数据采集机构安装的全新充电桩设备通过其网络通讯机构直接接入到建监管服务通讯网络中，然后返回第二步对新接入的充电桩进行设定即可；
第六步，***更新，首先远程监管平台通过基于云计算平台的数据处理服务器根据以往采集的充电桩运行数据为依据，对当前所运行使用的数据采集策略进行修改调整，并生成升级程序包，然后当充电桩处于待机状态下时，将升级程序包发送到充电桩的数据采集机构中，并对原始的数据采集策略进行替换，从而完成对***的更新。
进一步的，所述的第一步中的基于云计算平台的数据处理服务器另设第三方支付平台子服务器、第三方地图导航子服务器、客户身份识别子服务器、通讯协议管理子服务器及中继服务器。
进一步的，所述的网络通讯机构基于WIFI模块、Zigbee模块、RFID射频模块、3G/4G无线通讯模块中的任意一种或几种共用。
进一步的，所述的数据采集机构包括承载机架、电流检测装置、电压检测装置、漏电检测装置、温度传感器、拉力传感器及控制电路，其中所述的承载机架为框架结构，包覆在充电桩外表面并与充电桩外表面通过滑轨相互滑动连接，所述的电流检测装置、电压检测装置、漏电检测装置和控制电路均安装在承载机架上，其中所述的电流检测装置、电压检测装置和漏电检测装置均若干，且一个电流检测装置、一个电压检测装置、一个漏电检测装置和一个温度传感器构成一个工作组，同一工作组中的电流检测装置、电压检测装置、漏电检测装置相互并联，所述的工作组至少三个，其中至少一个工作组与充电桩的进行母线电气连接，至少一个工作组与充电桩的充电电路电气连接，另至少一个工作组与充电桩的充电端子电气连接，所述的拉力传感器数量与充电桩充电接头数量一致，并位于充电桩充电接头与导线连接位置处，且每个充电桩充电接头均设至少一个拉力传感器，所述的控制电路分别与电流检测装置、电压检测装置、漏电检测装置、温度传感器、拉力传感器、网络通讯机构和充电桩设备的驱动电路电气连接。
进一步的，所述的控制电路包括数据处理***、数据通讯总线模块、晶振模块、编码译码模块、驱动模块、物联网控制器、人机交互界面、数据缓存模块、数据存储模块、串口数据通讯端口模块，其中所述的数据处理***通过数据缓存模块与数据通讯总线模块电气连接，所述的数据通讯总线模块通过数据缓存模块分别与晶振模块、编码译码模块、驱动模块、物联网控制器、数据存储模块、串口数据通讯端口模块电气连接，所述驱动模块、物联网控制器分别与人机交互界面相互连接，所述串口数据通讯端口模块与网络通讯机构和充电桩设备的驱动电路电气连接。
进一步的，所述的数据处理***为基于DSP单片机模块、IGBT模块及可编程控制器任意一种或几种共同使用为基础的逻辑运算电路。
进一步的，所述的人机交互界面为显示器、键盘、麦克风、鼠标、动作追踪摄像头任意一种或几种共用。
进一步的，所述的身份信息采集机构包括面部识别机构、指纹识别机构及磁卡识别机构中的任意一种或几种共用。
进一步的，所述的第二步中，在进行通讯地址分配时，在基于云计算平台的数据处理服务器内根据各充电桩的通讯地址分别设立独立的数据存储空间。
进一步的，所述的第三步中，数据采集频率为两次数据采集时间间隔为1—60分钟。
本发明***构成结构简单，运行自动化程度高，数据处理能力强、***拓展能力好且通用性好，一方面可有效满足各类不同类型充电桩集中管理运行的需要，运行的灵活性及可靠性高，另一方面可有效的提高充电桩远程充电作业管理工作的效率、便捷性和灵活性，且运行数据通讯能力好，运行自动化和智能化程度高，可有效的提高监管作业可靠性并极大的降低管理作业的劳动强度和成本，与此同时，可及时有效且全面的对充电状的运行状态进行监控，在对充电桩进行远程监管的同时，有效杜绝充电桩带故障运行等缺陷，从而极大的提高充电桩设备运行的可靠性和安全性。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式来详细说明本发明。
图1为本发明方法流程图。
图2为数据采集机构结构示意图。
图3为控制电路结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
如图1所述的一种基于人工智能的充电桩运行状态管理方法，所述的基于物联网人工智能的充电桩运行状态管理方法包括以下步骤：
第一步，设备装配，根据使用需要，将至少一个基于云计算平台的数据处理服务器作为远程监管平台，然后为各待管理充电桩设备分别增设网络通讯机构及数据采集机构，并使网络通讯机构及数据采集机构分别与充电桩设备的驱动电路电气连接，并使数据采集机构嵌于充电桩外表面并网络通讯机构相互电气连接，最后通过物联网通讯网络将各充电桩的网络通讯机构与远程监管平台间构建监管服务通讯网络，且各充电桩的网络通讯机构间相互并联；
第二步，分配通讯地址，完成第一步作业后，通过远程监管平台为接入到监管服务通讯网络内的各基于云计算平台的数据处理服务器和充电桩上的网络通讯机构分配统一的数据通讯地址和数据通讯协议，然后将分配的数据通讯地址和数据通讯协议几种保存在远程监管平台的基于云计算平台的数据处理服务器中，同时由远程监管平台向充电桩上的网络通讯机构发送其相应的数据通讯地址和数据通讯协议，并保存在数据采集机构中；
第三步，编制数据采集策略，完成第二步作业后，由远程监管平台通过基于云计算平台的数据处理服务器设定充电桩监管作业的数据采集具体内容、数据格式、数据采集频率、充电桩数据异常报警程序、充电桩数据异常应急中断管理程序及充电桩正常开机、关机及待机程序，并将编订好的数据采集具体内容、数据格式、数据采集频率、充电桩数据异常报警程序、充电桩数据异常应急中断管理程序及充电桩正常开机、关机及待机程序分别发送到相应充电桩的数据采集机构中备份；
第四步，充电桩信息采集，完成第三步作业后，各充电桩通过数据采集机构按照第三步指定的数据采集策略内容对充电桩运行状态数据进行定位时采集，然后将采集后的数据通过网络通讯机构发送到远程监管平台的基于云计算平台的数据处理服务器进行处理，在经过基于云计算平台的数据处理服务器进行处理处理后，一方面对数据进行保存，另一方面根据检测到的数据对充电桩运行状态进行远程控制，并在充电桩运行数据发生异常时，远程关闭充电桩并报警；
第五步，***拓展，在对充电桩进行信息采集作业过程中，另可将完成了网络通讯机构及数据采集机构安装的全新充电桩设备通过其网络通讯机构直接接入到建监管服务通讯网络中，然后返回第二步对新接入的充电桩进行设定即可；
第六步，***更新，首先远程监管平台通过基于云计算平台的数据处理服务器根据以往采集的充电桩运行数据为依据，对当前所运行使用的数据采集策略进行修改调整，并生成升级程序包，然后当充电桩处于待机状态下时，将升级程序包发送到充电桩的数据采集机构中，并对原始的数据采集策略进行替换，从而完成对***的更新。
本实施例中，所述的第一步中的基于云计算平台的数据处理服务器另设第三方支付平台子服务器、第三方地图导航子服务器、客户身份识别子服务器、通讯协议管理子服务器及中继服务器。
本实施例中，所述的网络通讯机构基于WIFI模块、Zigbee模块、RFID射频模块、3G/4G无线通讯模块中的任意一种或几种共用。
如图2所示，所述的数据采集机构包括承载机架1、电流检测装置2、电压检测装置3、漏电检测装置4、温度传感器5、拉力传感器6及控制电路7，其中所述的承载机架1为框架结构，包覆在充电桩9外表面并与充电桩9外表面通过滑轨相互滑动连接，所述的电流检测装置2、电压检测装置3、漏电检测装置4和控制电路7均安装在承载机架1上，其中所述的电流检测装置2、电压检测装置3和漏电检测装置4均若干，且一个电流检测装置2、一个电压检测装置3、一个漏电检测装置4和一个温度传感器5构成一个工作组，同一工作组中的电流检测装置、电压检测装置、漏电检测装置相互并联，所述的工作组至少三个，其中至少一个工作组与充电桩9的进行母线电气连接，至少一个工作组与充电桩9的充电电路电气连接，另至少一个工作组与充电桩9的充电端子电气连接，所述的拉力传感器6数量与充电桩9充电接头数量一致，并位于充电桩充9电接头与导线连接位置处，且每个充电桩9充电接头均设至少一个拉力传感器6，所述的控制电路7分别与电流检测装置2、电压检测装置3、漏电检测装置4、温度传感器5、拉力传感器6、网络通讯机构和充电桩9设备的驱动电路电气连接。
如图3所示，所述的控制电路包括数据处理***、数据通讯总线模块、晶振模块、编码译码模块、驱动模块、物联网控制器、人机交互界面、数据缓存模块、数据存储模块、串口数据通讯端口模块，其中所述的数据处理***通过数据缓存模块与数据通讯总线模块电气连接，所述的数据通讯总线模块通过数据缓存模块分别与晶振模块、编码译码模块、驱动模块、物联网控制器、数据存储模块、串口数据通讯端口模块电气连接，所述驱动模块、物联网控制器分别与人机交互界面相互连接，所述串口数据通讯端口模块与网络通讯机构和充电桩设备的驱动电路电气连接。
本实施例中，所述的数据处理***为基于DSP单片机模块、IGBT模块及可编程控制器任意一种或几种共同使用为基础的逻辑运算电路。
本实施例中，所述的人机交互界面为显示器、键盘、麦克风、鼠标、动作追踪摄像头任意一种或几种共用。
本实施例中，所述的身份信息采集机构包括面部识别机构、指纹识别机构及磁卡识别机构中的任意一种或几种共用。
进一步的，所述的第二步中，在进行通讯地址分配时，在基于云计算平台的数据处理服务器内根据各充电桩的通讯地址分别设立独立的数据存储空间。
本实施例中，所述的第三步中，数据采集频率为两次数据采集时间间隔为1—60分钟。
本发明***构成结构简单，运行自动化程度高，数据处理能力强、***拓展能力好且通用性好，一方面可有效满足各类不同类型充电桩集中管理运行的需要，运行的灵活性及可靠性高，另一方面可有效的提高充电桩远程充电作业管理工作的效率、便捷性和灵活性，且运行数据通讯能力好，运行自动化和智能化程度高，可有效的提高监管作业可靠性并极大的降低管理作业的劳动强度和成本，与此同时，可及时有效且全面的对充电状的运行状态进行监控，在对充电桩进行远程监管的同时，有效杜绝充电桩带故障运行等缺陷，从而极大的提高充电桩设备运行的可靠性和安全性。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (9)

1.一种基于人工智能的充电桩运行状态管理方法，其特征在于：所述的基于物联网人工智能的充电桩运行状态管理方法包括以下步骤：
第一步，设备装配，根据使用需要，将至少一个基于云计算平台的数据处理服务器作为远程监管平台，然后为各待管理充电桩设备分别增设网络通讯机构及数据采集机构，并使网络通讯机构及数据采集机构分别与充电桩设备的驱动电路电气连接，并使数据采集机构嵌于充电桩外表面并网络通讯机构相互电气连接，最后通过物联网通讯网络将各充电桩的网络通讯机构与远程监管平台间构建监管服务通讯网络，且各充电桩的网络通讯机构间相互并联；
第二步，分配通讯地址，完成第一步作业后，通过远程监管平台为接入到监管服务通讯网络内的各基于云计算平台的数据处理服务器和充电桩上的网络通讯机构分配统一的数据通讯地址和数据通讯协议，然后将分配的数据通讯地址和数据通讯协议几种保存在远程监管平台的基于云计算平台的数据处理服务器中，同时由远程监管平台向充电桩上的网络通讯机构发送其相应的数据通讯地址和数据通讯协议，并保存在数据采集机构中；
第三步，编制数据采集策略，完成第二步作业后，由远程监管平台通过基于云计算平台的数据处理服务器设定充电桩监管作业的数据采集具体内容、数据格式、数据采集频率、充电桩数据异常报警程序、充电桩数据异常应急中断管理程序及充电桩正常开机、关机及待机程序，并将编订好的数据采集具体内容、数据格式、数据采集频率、充电桩数据异常报警程序、充电桩数据异常应急中断管理程序及充电桩正常开机、关机及待机程序分别发送到相应充电桩的数据采集机构中备份；
第四步，充电桩信息采集，完成第三步作业后，各充电桩通过数据采集机构按照第三步指定的数据采集策略内容对充电桩运行状态数据进行定位时采集，然后将采集后的数据通过网络通讯机构发送到远程监管平台的基于云计算平台的数据处理服务器进行处理，在经过基于云计算平台的数据处理服务器进行处理处理后，一方面对数据进行保存，另一方面根据检测到的数据对充电桩运行状态进行远程控制，并在充电桩运行数据发生异常时，远程关闭充电桩并报警；
第五步，***拓展，在对充电桩进行信息采集作业过程中，另可将完成了网络通讯机构及数据采集机构安装的全新充电桩设备通过其网络通讯机构直接接入到建监管服务通讯网络中，然后返回第二步对新接入的充电桩进行设定即可；
第六步，***更新，首先远程监管平台通过基于云计算平台的数据处理服务器根据以往采集的充电桩运行数据为依据，对当前所运行使用的数据采集策略进行修改调整，并生成升级程序包，然后当充电桩处于待机状态下时，将升级程序包发送到充电桩的数据采集机构中，并对原始的数据采集策略进行替换，从而完成对***的更新，所述的数据采集机构包括承载机架、电流检测装置、电压检测装置、漏电检测装置、温度传感器、拉力传感器及控制电路，其中所述的承载机架为框架结构，包覆在充电桩外表面并与充电桩外表面通过滑轨相互滑动连接，所述的电流检测装置、电压检测装置、漏电检测装置和控制电路均安装在承载机架上，其中所述的电流检测装置、电压检测装置和漏电检测装置均若干，且一个电流检测装置、一个电压检测装置、一个漏电检测装置和一个温度传感器构成一个工作组，同一工作组中的电流检测装置、电压检测装置、漏电检测装置相互并联，所述的工作组至少三个，其中至少一个工作组与充电桩的进行母线电气连接，至少一个工作组与充电桩的充电电路电气连接，另至少一个工作组与充电桩的充电端子电气连接，所述的拉力传感器数量与充电桩充电接头数量一致，并位于充电桩充电接头与导线连接位置处，且每个充电桩充电接头均设至少一个拉力传感器，所述的控制电路分别与电流检测装置、电压检测装置、漏电检测装置、温度传感器、拉力传感器、网络通讯机构和充电桩设备的驱动电路电气连接。
2.根据权利要求1所述的一种基于人工智能的充电桩运行状态管理方法，其特征在于：所述的第一步中的基于云计算平台的数据处理服务器另设第三方支付平台子服务器、第三方地图导航子服务器、客户身份识别子服务器、通讯协议管理子服务器及中继服务器。
3.根据权利要求1所述的一种基于人工智能的充电桩运行状态管理方法，其特征在于：所述的网络通讯机构基于WIFI模块、Zigbee模块、RFID射频模块、3G/4G无线通讯模块中的任意一种或几种共用。
4.根据权利要求3所述的一种基于人工智能的充电桩运行状态管理方法，其特征在于：所述的控制电路包括数据处理***、数据通讯总线模块、晶振模块、编码译码模块、驱动模块、物联网控制器、人机交互界面、数据缓存模块、数据存储模块、串口数据通讯端口模块，其中所述的数据处理***通过数据缓存模块与数据通讯总线模块电气连接，所述的数据通讯总线模块通过数据缓存模块分别与晶振模块、编码译码模块、驱动模块、物联网控制器、数据存储模块、串口数据通讯端口模块电气连接，所述驱动模块、物联网控制器分别与人机交互界面相互连接，所述串口数据通讯端口模块与网络通讯机构和充电桩设备的驱动电路电气连接。
5.根据权利要求2所述的一种基于人工智能的充电桩运行状态管理方法，其特征在于：所述的数据处理***为基于DSP单片机模块、IGBT模块及可编程控制器任意一种或几种共同使用为基础的逻辑运算电路。
6.根据权利要求4所述的一种基于人工智能的充电桩运行状态管理方法，其特征在于：所述的人机交互界面为显示器、键盘、麦克风、鼠标、动作追踪摄像头任意一种或几种共用。
7.根据权利要求2所述的一种基于人工智能的充电桩运行状态管理方法，其特征在于：所述的身份信息采集机构包括面部识别机构、指纹识别机构及磁卡识别机构中的任意一种或几种共用。
8.根据权利要求1所述的一种基于人工智能的充电桩运行状态管理方法，其特征在于：所述的第二步中，在进行通讯地址分配时，在基于云计算平台的数据处理服务器内根据各充电桩的通讯地址分别设立独立的数据存储空间。
9.根据权利要求1所述的一种基于人工智能的充电桩运行状态管理方法，其特征在于：所述的第三步中，数据采集频率为两次数据采集时间间隔为1—60分钟。
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