基于射频识别的多功能充电桩制造技术

本发明专利技术涉及一种基于射频识别的多功能充电桩，包括射频识别设备、GPRS通信接口、电动车识别设备和数字信号处理器，射频识别设备用于识别充电桩附近道路的汽车目标，电动车识别设备用于识别充电桩附近道路的汽车目标所属的汽车类型，数字信号处理器和射频识别设备、GPRS通信接口和电动车识别设备分别连接，将汽车类型通过GPRS通信接口发送到远端的电动车信息采集中心。通过本发明专利技术，能够改善充电桩的内部结构，扩展充电桩的功能，为城市电动车业务的发展提供重要参考数据。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及充电桩领域，尤其涉及一种基于射频识别的多功能充电桩。
技术介绍
传统能源汽车在发展数百年后，逐步显示其不可调和的弊端。首先，传统能源汽车的数量增加，使用了过多的石油资源，而石油资源本身是难以再生的，是形成全球能源危机的关键因素之一；其次，传统能源汽车必须需要发送机，导致汽车车身较大，占据过多的空间，对城市造成严重拥堵；再次，传统能源汽车的尾气排放给周围环境带来污染，严重时甚至导致雾霾发生；最后，传统能源汽车还会带来噪音问题，给周围城市居民带来噪音污染，严重干扰了城市居民的正常生活。基于传统能源汽车的各种问题，人们也在积极寻找传统能源汽车的替代产品。其中，电动汽车因为具有以下优点而被人们逐渐接受：①零排放。纯电动汽车使用电能，在行驶中无废气排出，不污染环境。②电动汽车比汽油机驱动汽车的能源利用率要高。③因使用单一的电能源，省去了发动机、变速器、油箱、冷却和排气系统，所以结构较简单。④噪声小。⑤可在用电低峰时进行汽车充电，可以平抑电网的峰谷差，使发电设备得到充分利用。电动汽车，相对燃油汽车而言，主要差别(异)在于四大部件，驱动电机，调速控制器、动力电池、车载充电器。相对于加油站而言，他由公用充电桩完成充电。电动汽车之品质差异取决于这四大部件，其价值高低也取决于这四大部件的品质。电动汽车的用途也在四大部件的选用配置直接相关。电动汽车因为内部构造的原因，使得其相对传统能源汽车来说，具有
各个方面的优势，然而，制约电动汽车发展的一个主要原因在于其充电电网的配置很难与电动汽车的分布情况相适应，如果布置太多充电桩，虽然能够避免电动汽车无电可充的情况发生，但是却占用太多资源，给经营者带来难以承受的经济负担，相反，如果只在电动汽车出现频繁的道路旁边布置充电桩，虽然减少了对资源的占用，但一方面，电动汽车出现频繁的判断一般依靠过往的经验，判断不够科学，另一方面，容易造成电动汽车难以寻找到充电桩的情况发生，给电动汽车用户带来时间和经济上的损失。同时，现有技术中的电动汽车的充电桩结构设计过于简单，功能单一，导致其主要功能即充电功能的效率低下，也无法满足电动汽车用户的各种附加用户需求。因此，需要一种新的充电桩，一方面，能够在电动汽车的充电桩上增加多个用于统计附近道路车辆类型的功能设备，实现对附近道路车辆类型的准确统计和及时上报，保证数据的科学性，另一方面，能够优化了现有技术中的充电桩结构，提高了充电桩的充电效率，丰富了充电桩的使用体验。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术提供了一种基于射频识别的多功能充电桩，在充电桩本身上集成了基于图像识别的高精度车辆类型检测设备，以采集附近道路经过的汽车总数、电动车数量和非电动车数量，通过无线通信网络将附近道路经过的汽车总数、电动车数量和非电动车数量上传到远端的电动车信息采集中心位置处的服务器以进行统一规划，确定对应位置的充电桩设置的必要性以及设置的数量，使得附近道路经过的电动汽车数量与相应位置的充电桩的配置相适应，同时优化和丰富了充电桩的内部结构，提高了电动汽车驾驶员的用户体验。根据本专利技术的一方面，提供了一种基于射频识别的多功能充电桩，所述充电桩包括射频识别设备、GPRS通信接口、电动车识别设备和数字信号处理器，射频识别设备用于识别充电桩附近道路的汽车目标，电动车识别设备用于识别充电桩附近道路的汽车目标所属的汽车类型，数字信号处
理器和射频识别设备、GPRS通信接口和电动车识别设备分别连接，将汽车类型通过GPRS通信接口发送到远端的电动车信息采集中心。更具体地，在所述基于射频识别的多功能充电桩中，包括：射频识别设备，设置在充电桩附近道路的正上方，用于检测过往目标中具有射频识别卡的汽车，在检测到具有射频识别卡的汽车时发出汽车通过信号，射频识别卡为汽车所携带的、集成ETC通行功能的卡片；GPRS通信接口，与远端的电动车信息采集中心建立无线双向通信链路；MS卡，预先存储了电动车灰度上限阈值、电动车灰度下限阈值和各类电动车基准模版，所述电动车灰度上限阈值和所述电动车灰度下限阈值用于将图像中的电动车与背景分离，所述各类电动车基准模版为对各类基准电动车预先进行拍摄所得到的各个图像，所述电动车灰度上限阈值和所述电动车灰度下限阈值的取值范围均为0-255，所述电动车灰度上限阈值大于所述电动车灰度下限阈值；摄像设备，包括辅助照明器件和CMOS摄像头，所述辅助照明器件为所述CMOS摄像头的拍摄提供辅助照明，所述CMOS摄像头对充电桩附近道路进行拍摄，以获得附近道路图像；电动车识别设备，与MS卡连接，包括边缘增强子设备、Haar小波滤波子设备、中值滤波子设备、尺度变换增强子设备、目标分割子设备和目标识别子设备；所述边缘增强子设备与所述CMOS摄像头连接，用于对所述附近道路图像执行边缘增强处理以获得边缘增强图像；所述Haar小波滤波子设备与所述边缘增强子设备连接，用于对所述边缘增强图像采用基于2阶Haar小波基的小波滤波处理，以滤除所述边缘增强图像中的高斯噪声，获得小波滤波图像；所述中值滤波子设备与所述Haar小波滤波子设备连接，用于对所述小波滤波图像执行中值滤波处理，以获得中值滤波图像；所述尺度变换增强子设备与所述中值滤波子设备连接，用于对所述中值滤波图像执行尺度变换增强处理，以增强图像中目标与背景的对比度，获得对比度增强图像；所述目标分割子设备与所述尺度变换增强子设备和所述MS卡分别连接，将所述对比度增强图像中像素灰度值在所述电动车灰度上限阈值和所述电动车灰度下限阈值之间的所有像素组成电动车子图像；所述目标识别子设备与所述目标分割子设备和所述MS卡分别连接，将所述电动车子图像与各类电动车基准模版逐一匹配，匹配成功，则输出存在电动车信号，并输出匹配成功的
电动车基准模版对应的电动车类型作为目标电动车类型，匹配失败，则输出不存在电动车信号；充电桩主体架构，包括交流电接收设备、数字信号处理器、读卡器、打印机、显示屏、电能表、充电枪、三相插座、第一电涌保护设备、第二电涌保护设备、第一断路器、第二短路器、第一漏电保护设备、第二漏电保护设备、开关电源和电源转换设备；交流电接收设备用于接收交流线路，交流线路包括交流电源线和中线；第一断路器的输入端与交流电接收设备连接，输出端与电能表的电源输入端连接，相应地，第一断路器的输入端和输出端都包括交流电源线和中线两条线路，第一断路器包括两个开关，分别位于交流电源线和中线上；第一漏电保护设备的两端与第一断路器输入端的中线、输出端的中线分别连接；第一电涌保护设备与第一断路器的输出端连接；第二断路器的输入端与交流电接收设备连接，输出端与开关电源的输入端连接，相应地，第二断路器的输入端和输出端都包括交流电源线和中线两条线路，第二断路器包括两个开关，分别位于交流电源线和中线上；第二漏电保护设备的两端与第二断路器输入端的中线、输出端的中线分别连接；第二电涌保护设备与第二断路器的输出端连接；电能表的电源输出端与充电枪的输入端连接，电能表的数据输出端与数字信号处理器的RS485串口连接；充电枪的输出端包括三条线路，除了通过充电枪的输入端连接电能表的输出端的交流电源线和中线之外，还包括接地线；电源转换设备包括太阳能供电器件、切换开关和电压转换器；本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于射频识别的多功能充电桩，包括射频识别设备、GPRS通信接口、电动车识别设备和数字信号处理器，射频识别设备用于识别充电桩附近道路的汽车目标，电动车识别设备用于识别充电桩附近道路的汽车目标所属的汽车类型，数字信号处理器和射频识别设备、GPRS通信接口和电动车识别设备分别连接，将汽车类型通过GPRS通信接口发送到远端的电动车信息采集中心。

【技术特征摘要】
1.一种基于射频识别的多功能充电桩，包括射频识别设备、GPRS通信接口、电动车识别设备和数字信号处理器，射频识别设备用于识别充电桩附近道路的汽车目标，电动车识别设备用于识别充电桩附近道路的汽车目标所属的汽车类型，数字信号处理器和射频识别设备、GPRS通信接口和电动车识别设备分别连接，将汽车类型通过GPRS通信接口发送到远端的电动车信息采集中心。2.如权利要求1所述的基于射频识别的多功能充电桩，其特征在于，所述充电桩包括：射频识别设备，设置在充电桩附近道路的正上方，用于检测过往目标中具有射频识别卡的汽车，在检测到具有射频识别卡的汽车时发出汽车通过信号，射频识别卡为汽车所携带的、集成ETC通行功能的卡片；GPRS通信接口，与远端的电动车信息采集中心建立无线双向通信链路；MS卡，预先存储了电动车灰度上限阈值、电动车灰度下限阈值和各类电动车基准模版，所述电动车灰度上限阈值和所述电动车灰度下限阈值用于将图像中的电动车与背景分离，所述各类电动车基准模版为对各类基准电动车预先进行拍摄所得到的各个图像，所述电动车灰度上限阈值和所述电动车灰度下限阈值的取值范围均为0-255，所述电动车灰度上限阈值大于所述电动车灰度下限阈值；摄像设备，包括辅助照明器件和CMOS摄像头，所述辅助照明器件为所述CMOS摄像头的拍摄提供辅助照明，所述CMOS摄像头对充电桩附近道路进行拍摄，以获得附近道路图像；电动车识别设备，与MS卡连接，包括边缘增强子设备、Haar小波滤波子设备、中值滤波子设备、尺度变换增强子设备、目标分割子设备和目标识别子设备；所述边缘增强子设备与所述CMOS摄像头连接，用于对所述附近道路图像执行边缘增强处理以获得边缘增强图像；所述Haar小波滤波子设备与所述边缘增强子设备连接，用于对所述边缘增强图像采用基于
\t2阶Haar小波基的小波滤波处理，以滤除所述边缘增强图像中的高斯噪声，获得小波滤波图像；所述中值滤波子设备与所述Haar小波滤波子设备连接，用于对所述小波滤波图像执行中值滤波处理，以获得中值滤波图像；所述尺度变换增强子设备与所述中值滤波子设备连接，用于对所述中值滤波图像执行尺度变换增强处理，以增强图像中目标与背景的对比度，获得对比度增强图像；所述目标分割子设备与所述尺度变换增强子设备和所述MS卡分别连接，将所述对比度增强图像中像素灰度值在所述电动车灰度上限阈值和所述电动车灰度下限阈值之间的所有像素组成电动车子图像；所述目标识别子设备与所述目标分割子设备和所述MS卡分别连接，将所述电动车子图像与各类电动车基准模版逐一匹配，匹配成功，则输出存在电动车信号，并输出匹配成功的电动车基准模版对应的电动车类型作为目标电动车类型，匹配失败，则输出不存在电动车信号；充电桩主体架构，包括交流电接收设备、数字信号处理器、读卡器、打印机、显示屏、电能表、充电枪、三相插座...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭晓梅，
申请(专利权)人：彭晓梅，
类型：发明
国别省市：河北;13