阅读说明：本技术 一种太阳能充电桩智能管理系统 (Intelligent management system for solar charging piles ) 是由 郭开华 于 2020-07-10 设计创作，主要内容包括：一种太阳能充电桩智能管理系统,包括参数检测模块、图像检测模块、信息传输模块和智能管理终端,所述参数检测模块用于采集太阳能充电桩表面的温度数据,所述图像检测模块用于采集太阳能充电桩的图像,所述信息传输模块用于将采集的温度数据和图像传输至智能管理终端,所述智能管理终端用于对接收到的温度数据进行处理和判断,并对接收到的图像进行处理和显示。本发明的有益效果：实现了对太阳能充电桩安全运营的有效管理。(The utility model provides a solar charging stake intelligent management system, includes parameter detection module, image detection module, information transmission module and intelligent management terminal, parameter detection module is used for gathering the temperature data on solar charging stake surface, image detection module is used for gathering the image of solar charging stake, information transmission module is used for transmitting the temperature data and the image transmission of gathering to intelligent management terminal, intelligent management terminal is used for handling and judging received temperature data to handle and show received image. The invention has the beneficial effects that: the effective management of the safe operation of the solar charging pile is realized.)

一种太阳能充电桩智能管理系统

技术领域

本发明创造涉及安全监控领域，具体涉及一种太阳能充电桩智能管理系统。

背景技术

我国发展新能源汽车，是应对节能减排重大挑战的需要，同时也是汽车产业跨越式发展和提升国际竞争力的需要。电动汽车的普及必定以充电桩的建设为前提，太阳能充电桩以其环保、使用便捷和易于安装的优势成为电动汽车获取电能的一种重要方式。为了提高电动汽车充电的便利性，太阳能充电桩普遍采用分散布局的安装方式。为了解决分散安装的太阳能充电桩的维护困难和管理低效的问题，本申请提供一种太阳能充电桩智能管理系统，能够实现对太阳能充电桩安全运营的有效管理。

发明内容

针对上述问题，本发明旨在提供一种太阳能充电桩智能管理系统。

本发明创造的目的通过以下技术方案实现：

一种太阳能充电桩智能管理系统，包括参数检测模块、图像采集模块、信息传输模块和智能管理终端，所述参数检测模块采用传感器节点采集太阳能充电桩表面的温度数据，并将采集到的温度数据通过信息传输模块传输至智能管理终端，所述图像采集模块包括采集控制单元和图像采集单元，所述采集控制单元用于根据接收到的采集指令控制图像采集单元采集太阳能充电桩的图像，所述图像采集单元通过信息传输模块将采集到的太阳能充电桩的图像传输至智能管理终端，所述智能管理终端包括危险分析单元、图像优化单元和图像显示单元，所述危险分析单元用于对接收到的温度数据进行处理，并将处理后的温度数据和预设的安全阈值进行比较，当所述温度数据超过预设的安全阈值时进行预警，并通过信息传输模块向采集控制单元发送采集指令，所述图像优化单元用于对接收到的图像进行处理，并将处理后的图像在图像显示单元进行显示。

优选地，所述信息传输模块采用GPRS通信方式进行信息传输。

优选地，所述图像采集单元采用摄像头采集太阳能充电桩的图像。

本优选实施例提供一种太阳能充电桩智能管理系统，通过采集太阳能充电桩表面的温度数据判断所述太阳能充电桩是否安全运营，当判断太阳能充电桩在运营过程中出现危险时，采集太阳能充电桩的图像进行显示，能够更加直观的对太阳能充电桩的运营情况进行了解。

优选地，危险分析单元用于对接收到的温度数据进行处理，设t(i)表示接收到的第i个温度数据，给定检测阈值τ(t)，τ(t)的值可以取5℃，当温度数据t(i)满足|t(i)-t(i-1)|≤τ(t)时，则判定温度数据t(i)为正常数据，其中，t(i-1)表示接收到的第(i-1)个温度数据；

当温度数据t(i)满足|t(i)-t(i-1)|＞τ(t)时，则对温度数据t(i)前后接收到的温度数据进行标记，设t(l)表示接收到的第l个温度数据，当温度数据t(l)满足|t(l)-t(l-1)|≤τ(t)时，则将温度数据t(l)标记为0，当温度数据t(l)满足|t(l)-t(l-1)|＞τ(t)时，则将温度数据t(l)标记为1，其中，t(l-1)表示接收到的第(l-1)个温度数据；设表示在温度数据t(i)之前接收到的且距离温度数据t(i)最近的标记为1的温度数据，其中，a表示温度数据为接收到的第a个温度数据，表示在温度数据t(i)之后接收到的且距离温度数据t(i)最近的标记为1的温度数据，其中，b表示温度数据

为接收到的第b个温度数据，表示在温度数据t(i)之后接收到的且距离温度数据t(i)第二近的标记为1的温度数据，其中，c表示温度数据为接收到的第c个温度数据，

表示在温度数据t(i)之后接收到的且距离温度数据t(i)第三近的标记为1的温度数据，其中，d表示温度数据为接收到的第d个温度数据，l(i)表示温度数据t(i)的截断距离，且l(i)＝b-i，给定第一截断阈值c₁和第二截断阈值c₂，其中，c₁和c₂为正整数，且c₂＞c₁，c₁的值可以取5，c₂的值可以取10，当l(i)＞c₂时，则判定温度数据t(i)为正常数据，当l(i)＜c₁时，则判定温度数据c₁为噪声数据；当c₁≤l(i)≤c₂时，采用下列方式对温度数据t(i)进行判断：

设μ(b)表示温度数据对应的属性判断系数，l(b)表示温度数据

的截断距离，当l(b)＜c₁时，则μ(b)＝0，当l(b)＞c₂时，则μ(b)＝1，当c₁≤l(b)≤c₂时，则μ(b)＝-1，定义h(i)表示温度数据t(i)在c₁≤l(i)≤c₂情况下对应的检测系数，则h(i)采用下式计算：

(1)当μ(b)＝1时，则h(i)的表达式为：

其中，

表示温度数据t(i)和其截断距离内的温度数据的均值，且

表示温度数据

和其截断距离内的温度数据的均值，且

表示温度数据

和其截断距离内的温度数据的均值，且其中，t(j)表示接收到的第j个温度数据，表示温度数据

和温度数据

对应的判断函数，当则

当

时，则

表示温度数据和温度数据

对应的比较函数，当时，则当

时，则

表示温度数据和温度数据

对应的比较函数，兰时，则

当时，则

表示判断函数

对应的统计系数，当

时，则

当 则

(2)当μ(b)＝0时，则h(i)的表达式为：

其中，μ(c)表示温度数据

对应的属性判断系数，l(c)表示温度数据

的截断距离，当l(c)＜c₁时，则μ(c)＝0，当l(c)＞c₂时，则μ(c)＝1，当c₁≤l(c)≤c₂时，则μ(c)＝-1，θ₁(μ(c))表示第一取值函数，且

表示温度数据和其截断距离内的温度数据的均值，且

表示温度数据和温度数据

对应的判断函数，当时，则当

时，则 表示温度数据和温度数据对应的比较函数，当时，则

当时，则θ₂(μ(c))表示第二取值函数，且 表示判断函数

对应的统计系数，兰时，则当时，则

(3)当μ(b)＝-1且(μ(c)＝0或μ(c)＝1)时，则h(i)的表达式为：

当μ(b)＝-1且μ(c)＝-1时，则h(i)的表达式为

其中，表示温度数据和温度数据

对应的比较函数，当

时，则当

时，则

为取值函数，当

时，

否则

当温度数据t(i)在c₁≤l(i)≤c₂情况下对应的检测系数h(i)满足h(i)＝1时，则温度数据t(i)为正常数据，当温度数据t(i)在c₁≤l(i)≤c₂情况下对应的检测系数h(i)满足h(i)＝-1时，则温度数据t(i)为噪声数据；

当温度数据t(i)被判定为噪声数据时，则对温度数据t(i)进行修正，设t′(i)表示对温度数据t(i)修正后的值，且

优选地，图像优化单元用于对采集到图像进行去噪处理。

本发明创造的有益效果：

(1)提供一种太阳能充电桩智能管理系统，通过采集太阳能充电桩表面的温度数据判断所述太阳能充电桩是否安全运营，当判断太阳能充电桩在运营过程中出现危险时，采集太阳能充电桩的图像进行显示，能够更加直观的对当前太阳能充电桩的运营情况进行了解。

(2)本发明于对接收到的温度数据依次进行去噪处理，将处理后的温度数据和预设的安全阈值进行比较，判断太阳能充电桩是否安全运营，保证了能够对太阳能充电桩的安全运营进行准确的判断，避免了因噪声数据对太阳能充电桩的安全运营造成的误判现象，在对温度数据进行噪声检测时，首先通过给定的检测阈值对待检测温度数据进行初步判断，当所述待检测温度数据和其前一个接收到的温度数据的差值在给定的检测阈值范围内时，则判定该温度数据为正常数据，当所述待检测温度数据和其前一个接收到的温度数据的差值在给定的检测阈值范围外时，则对该待检测温度数据进行进一步的判断，对在所述待检测温度数据前后接收到的温度数据进行标记，在标记过程中，将待标记温度数据和其前一个接收到的温度数据进行比较，将变化较小的温度数据标记为0，将变化较大的温度数据标记为1，选取在所述待检测温度数据之后接收到的且距离所述待检测温度数据最近的标记为1的温度数据计算所述待检测温度数据的截断距离，当所述待检测温度数据的截断距离小于给定的第一截断阈值时，表明该待检测数据为孤立的变化较大的温度数据，即表明该待检测温度数据为噪声数据，当所述待检测温度数据的截断距离大于给定的第二截断阈值时，表明该待检测温度数据的变化为充电桩正常运营过程造成的数据变化，此时，判定该待检测温度数据为正常数据，当所述待检测温度数据的截断距离在给定的第一截断阈值和给定的第二截断阈值之间时，引入距离待检测温度数据较近的几个标记为1的温度数据对待检测温度数据进行检测，选取在待检测温度数据之后接收到的且距离待检测温度数据最近的标记为1的温度数据为参考数据，根据所述参考数据的属性判断系数值对待检测温度数据定义对应的检测系数，当所述参考数据的属性判断系数的值等于1时，则表明所述参考数据为正常数据，此时将所述参考数据和其截断距离内的温度数据的均值和待检测温度数据之前接收到的且标记为1的温度数据和其截断距离内的温度数据的均值进行比较，当比较结果在检测阈值范围内时，表明待检测温度数据的变化不符合充电桩运营过程中的现实温度变化趋势，判定待检测温度数据为噪声数据，当比较结果在检测阈值范围外时，检测系数通过引入比较函数分别对待检测温度数据的变化趋势和参考数据的变化趋势进行衡量，当待检测温度数据的变化趋势和参考数据的变化趋势相同时，表明待检测温度数据的变化符合充电桩运营过程中现实温度变化趋势，即判定所述待检测温度数据为正常数据，当待检测温度的变化趋势和参考数据的变化趋势不同时，表明待检测待检测温度数据的变化不符合充电桩运营过程中的现实温度变化趋势，即所述待检测温度数据为噪声数据；当所述参考数据的属性判断系数为0，即在待检测温度数据的检测系数中引入在待检测温度数据之后接收到的且距离待检测温度数据第二近的标记为1的温度数据进行检测，当新引入的温度数据也为噪声数据或者其属性判断系数为-1时，即判定所述待检测温度数据为噪声数据，当新引入的温度数据为正常数据时，即通过将新引入的温度数据和其截断距离内的温度数据的均值和待检测温度数据和其截断距离内的温度数据进行比较，当比较结果在检测阈值范围内时，则判定待检测温度数据为正常数据，当比较结果在检测阈值范围外时，检测系数通过引入比较函数对待检测温度数据和新引入的温度数据的变化趋势进行衡量，当所述待检测温度数据和新引入的温度数据的变化趋势相同时，则判定所述待检测温度数据为正常数据，当所述待检测温度数据和参考数据的变化趋势不同时，则判定所述待检测温度数据为噪声数据；当所述参考数据的属性判断系数为-1时，同样在待检测温度数据的检测系数中引入在待检测温度数据之后接收到的且距离待检测温度数据第二近的标记为1的温度数据进行检测，当新引入的温度数据的属性判断系数为0或者1时，定义的检测系数和参考数据的属性判断系数为0时定义的检测系数相同，当新引入的温度数据的属性判断系数为-1时，定义的检测系数通过对待检测温度数据、参考数据和新引入的温度数据的变化趋势进行衡量，当待检测温度数据、参考数据和新引入的温度数据的变化趋势相同时，则判定待检测温度数据为正常数据，当待检测温度数据、参考数据和新引入的温度数据的变化趋势不同时，则判定待检测温度数据为噪声数据。

附图说明

利用附图对发明创造作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本发明创造的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图。

图1是本发明结构示意图。

具体实施方式

结合以下实施例对本发明作进一步描述。

参见图1，本实施例的一种太阳能充电桩智能管理系统，包括参数检测模块、图像采集模块、信息传输模块和智能管理终端，所述参数检测模块采用传感器节点采集太阳能充电桩表面的温度数据，并将采集到的温度数据通过信息传输模块传输至智能管理终端，所述图像采集模块包括采集控制单元和图像采集单元，所述采集控制单元用于根据接收到的采集指令控制图像采集单元采集太阳能充电桩的图像，所述图像采集单元通过信息传输模块将采集到的太阳能充电桩的图像传输至智能管理终端，所述智能管理终端包括危险分析单元、图像优化单元和图像显示单元，所述危险分析单元用于对接收到的温度数据进行去噪处理，并将去噪处理后的温度数据和预设的安全阈值进行比较，当所述温度数据超过预设的安全阈值时进行预警，并通过信息传输模块向采集控制单元发送采集指令，所述图像优化单元用于对接收到的图像进行去噪处理，并将去噪处理后的图像在图像显示单元进行显示。

优选地，所述信息传输模块采用GPRS通信方式进行信息传输。

优选地，所述图像采集单元采用摄像头采集太阳能充电桩的图像。

本优选实施例提供一种太阳能充电桩智能管理系统，通过采集太阳能充电桩表面的温度数据判断所述太阳能充电桩是否安全运营，当判断太阳能充电桩在运营过程中出现危险时，采集太阳能充电桩的图像进行显示，能够更加直观的对太阳能充电桩的运营情况进行了解。

优选地，危险分析单元用于对接收到的温度数据进行处理，设t(i)表示接收到的第i个温度数据，给定检测阈值τ(t)，τ(t)的值可以取5℃，当温度数据t(i)满足|t(i)-t(i-1)|≤τ(t)时，则判定温度数据t(i)为正常数据，其中，t(i-1)表示接收到的第(i-1)个温度数据；

当温度数据t(i)满足|t(i)-t(i-1)|＞τ(t)时，则对温度数据t(i)前后接收到的温度数据进行标记，设t(l)表示接收到的第l个温度数据，当温度数据t(l)满足|t(l)-t(l-1)|≤τ(t)时，则将温度数据t(l)标记为0，当温度数据t(l)满足|t(l)-t(l-1)|＞τ(t)时，则将温度数据t(l)标记为1，其中，t(l-1)表示接收到的第(l-1)个温度数据；设表示在温度数据t(i)之前接收到的且距离温度数据t(i)最近的标记为1的温度数据，其中，a表示温度数据为接收到的第a个温度数据，

表示在温度数据t(i)之后接收到的且距离温度数据t(i)最近的标记为1的温度数据，其中，b表示温度数据为接收到的第b个温度数据，

表示在温度数据t(i)之后接收到的且距离温度数据t(i)第二近的标记为1的温度数据，其中，c表示温度数据

为接收到的第c个温度数据，

表示在温度数据t(i)之后接收到的且距离温度数据t(i)第三近的标记为1的温度数据，其中，d表示温度数据

为接收到的第d个温度数据，l(i)表示温度数据t(i)的截断距离，且l(i)＝b-i，给定第一截断阈值c₁和第二截断阈值c₂，其中，c₁和c₂为正整数，且c₂＞c₁，c₁的值可以取5，c₂的值可以取10，当l(i)＞c₂时，则判定温度数据t(i)为正常数据，当l(i)＜c₁时，则判定温度数据c₁为噪声数据；当c₁≤l(i)≤c₂时，采用下列方式对温度数据t(i)进行判断：

设μ(b)表示温度数据对应的属性判断系数，l(b)表示温度数据的截断距离，当l(b)＜c₁时，则μ(b)＝0，当l(b)＞c₂时，则μ(b)＝1，当c₁≤l(b)≤c₂时，则μ(b)＝-1，定义h(i)表示温度数据t(i)在c₁≤l(i)≤c₂情况下对应的检测系数，则h(i)采用下式计算：

(1)当μ(b)＝1时，则h(i)的表达式为：

其中，表示温度数据t(i)和其截断距离内的温度数据的均值，且

表示温度数据和其截断距离内的温度数据的均值，且

表示温度数据

和其截断距离内的温度数据的均值，且其中，t(j)表示接收到的第j个温度数据，

表示温度数据和温度数据对应的判断函数，当

则当时，则

表示温度数据和温度数据

对应的比较函数，当时，则

当

时，则

表示温度数据和温度数据

对应的比较函数，当时，则

当时，则

表示判断函数

对应的统计系数，兰

时，则当

则

(2)当μ(b)＝0时，则h(i)的表达式为：

其中，μ(c)表示温度数据

对应的属性判断系数，l(c)表示温度数据

的截断距离，当l(c)＜c₁时，则μ(c)＝0，当l(c)＞c₂时，则μ(c)＝1，当c₁≤l(c)≤c₂时，则μ(c)＝-1，θ₁(μ(c))表示第一取值函数，且

表示温度数据和其截断距离内的温度数据的均值，且 表示温度数据和温度数据对应的判断函数，当时，则当时，则

表示温度数据和温度数据对应的比较函数，当

时，则

当

时，则

θ₂(μ(c))表示第二取值函数，且

表示判断函数

对应的统计系数，当时，则

当时，则

(3)当μ(b)＝-1且(μ(c)＝0或μ(c)＝1)时，则h(i)的表达式为：

当μ(b)＝-1且μ(c)＝-1时，则h(i)的表达式为

其中，表示温度数据

和温度数据对应的比较函数，当

时，则

当

时，则 为取值函数，当

时，

否则

当温度数据t(i)在c₁≤l(i)≤c₂情况下对应的检测系数h(i)满足h(i)＝1时，则温度数据t(i)为正常数据，当温度数据t(i)在c₁≤l(i)≤c₂情况下对应的检测系数h(i)满足h(i)＝-1时，则温度数据t(i)为噪声数据；

当温度数据t(i)被判定为噪声数据时，则对温度数据t(i)进行修正，设t′(i)表示对温度数据t(i)修正后的值，且

本优选实施例用于对接收到的温度数据依次进行去噪处理，将处理后的温度数据和预设的安全阈值进行比较，判断太阳能充电桩是否安全运营，保证了能够对太阳能充电桩的安全运营进行准确的判断，避免了因噪声数据对太阳能充电桩的安全运营造成的误判现象，在对温度数据进行噪声检测时，首先通过给定的检测阈值对待检测温度数据进行初步判断，当所述待检测温度数据和其前一个接收到的温度数据的差值在给定的检测阈值范围内时，则判定该温度数据为正常数据，当所述待检测温度数据和其前一个接收到的温度数据的差值在给定的检测阈值范围外时，则对该待检测温度数据进行进一步的判断，对在所述待检测温度数据前后接收到的温度数据进行标记，在标记过程中，将待标记温度数据和其前一个接收到的温度数据进行比较，将变化较小的温度数据标记为0，将变化较大的温度数据标记为1，选取在所述待检测温度数据之后接收到的且距离所述待检测温度数据最近的标记为1的温度数据计算所述待检测温度数据的截断距离，当所述待检测温度数据的截断距离小于给定的第一截断阈值时，表明该待检测数据为孤立的变化较大的温度数据，即表明该待检测温度数据为噪声数据，当所述待检测温度数据的截断距离大于给定的第二截断阈值时，表明该待检测温度数据的变化为充电桩正常运营过程造成的数据变化，此时，判定该待检测温度数据为正常数据，当所述待检测温度数据的截断距离在给定的第一截断阈值和给定的第二截断阈值之间时，引入距离待检测温度数据较近的几个标记为1的温度数据对待检测温度数据进行检测，选取在待检测温度数据之后接收到的且距离待检测温度数据最近的标记为1的温度数据为参考数据，根据所述参考数据的属性判断系数值对待检测温度数据定义对应的检测系数，当所述参考数据的属性判断系数的值等于1时，则表明所述参考数据为正常数据，此时将所述参考数据和其截断距离内的温度数据的均值和待检测温度数据之前接收到的且标记为1的温度数据和其截断距离内的温度数据的均值进行比较，当比较结果在检测阈值范围内时，表明待检测温度数据的变化不符合充电桩运营过程中的现实温度变化趋势，判定待检测温度数据为噪声数据，当比较结果在检测阈值范围外时，检测系数通过引入比较函数分别对待检测温度数据的变化趋势和参考数据的变化趋势进行衡量，当待检测温度数据的变化趋势和参考数据的变化趋势相同时，表明待检测温度数据的变化符合充电桩运营过程中现实温度变化趋势，即判定所述待检测温度数据为正常数据，当待检测温度的变化趋势和参考数据的变化趋势不同时，表明待检测待检测温度数据的变化不符合充电桩运营过程中的现实温度变化趋势，即所述待检测温度数据为噪声数据；当所述参考数据的属性判断系数为0，即在待检测温度数据的检测系数中引入在待检测温度数据之后接收到的且距离待检测温度数据第二近的标记为1的温度数据进行检测，当新引入的温度数据也为噪声数据或者其属性判断系数为-1时，即判定所述待检测温度数据为噪声数据，当新引入的温度数据为正常数据时，即通过将新引入的温度数据和其截断距离内的温度数据的均值和待检测温度数据和其截断距离内的温度数据进行比较，当比较结果在检测阈值范围内时，则判定待检测温度数据为正常数据，当比较结果在检测阈值范围外时，检测系数通过引入比较函数对待检测温度数据和新引入的温度数据的变化趋势进行衡量，当所述待检测温度数据和新引入的温度数据的变化趋势相同时，则判定所述待检测温度数据为正常数据，当所述待检测温度数据和参考数据的变化趋势不同时，则判定所述待检测温度数据为噪声数据；当所述参考数据的属性判断系数为-1时，同样在待检测温度数据的检测系数中引入在待检测温度数据之后接收到的且距离待检测温度数据第二近的标记为1的温度数据进行检测，当新引入的温度数据的属性判断系数为0或者1时，定义的检测系数和参考数据的属性判断系数为0时定义的检测系数相同，当新引入的温度数据的属性判断系数为-1时，定义的检测系数通过对待检测温度数据、参考数据和新引入的温度数据的变化趋势进行衡量，当待检测温度数据、参考数据和新引入的温度数据的变化趋势相同时，则判定待检测温度数据为正常数据，当待检测温度数据、参考数据和新引入的温度数据的变化趋势不同时，则判定待检测温度数据为噪声数据。

优选地，图像优化单元用于对采集到图像进行去噪处理。

最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。