一种基于物联网的智能充电桩管理系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于物联网的智能充电桩管理系统，涉及充电桩管理技术领域，解决了现有方案中无法实现对目标区域内的充电桩合理配置进行监控调整，且对充电桩故障监控不完善的技术问题；包括处理器、故障监测模块、数据采集模块、分析决策模块和调度管理模块；本发明专利技术设置了故障监测模块和分析决策模块，通过数学处理方法和人工智能模型的结合实现充电桩状态的判断，通过对目标区域内分类配比进行分析来判断目标区域内充电桩设置的是否合理，解决了现有方案中无法实现对目标区域内的充电桩合理配置进行监控调整，且对充电桩故障监控不完善。不完善。不完善。

【技术实现步骤摘要】
一种基于物联网的智能充电桩管理系统


[0001]本专利技术属于充电桩管理领域，涉及物联网技术，具体是一种基于物联网的智能充电桩管理系统。

技术介绍

[0002]新能源汽车是近年来颇受欢迎的新型汽车。但是，作为新能源汽车的配套，充电桩大多依靠人工监管，需要耗费大量人力物力，仅有少部分依靠通信方式进行监管。且现如今分布在各个角落里面的充电桩，多采用有线的方式进行工作和通信，受物理环境影响较大，如果重新布线会增加施工量，耗时耗力，且成本较高，不易扩展。
[0003]公开号为CN105539177A的专利技术专利公开了一种基于物联网的电动汽车智能充电桩，包括智能充电桩本体、充电接口和电源，所述智能充电桩本体的内部设有单片机，所述单片机分别与电源、扬声器、摄像装置和人机交互界面电性连接，所述读卡器与单片机电性连接，所述单片机电性连接有供电电路、无线通讯模块和计量电表，所述无线通讯模块信号连接有远程监控终端。
[0004]上述方案通过传感器组件采集充电桩运行参数后由单片机处理后，经无线通讯模块传送至远程监控终端，完成数据显示功能，同时，远程监控终端中设置相应的数据存储器，将运行参数存储至数据库中，以完成数据的统计、分析、远程监控、记录和收费等功能；但是，上述方案中的监测内容比较单一，只是针对单一充电桩进行监测分析，没有充分利用物联网的优势，实现对区域内充电桩的全流程管理；因此，上述方案仍需进一步改进。

技术实现思路

[0005]本专利技术提供了一种基于物联网的智能充电桩管理系统，用于解决现有方案中无法实现对目标区域内的充电桩合理配置进行监控调整，且对充电桩故障监控不完善的技术问题，本专利技术通过分析故障监测数据获取充电桩的工作状态，通过对区域分布数据分析获取分类配比和调整标签，并及时对区域内的充电桩进行调整解决了上述问题。
[0006]本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：一种基于物联网的电动汽车智能充电桩，包括处理器和数据存储模块；
[0007]所述处理器分别与故障监测模块、数据采集模块、分析决策模块和调度管理模块通信和/或电气连接；
[0008]所述数据采集模块通过采集传感器获取综合数据；其中，所述综合数据包括故障监测数据和区域分布数据；
[0009]所述故障监测模块根据故障监测数据分析充电桩的工作状态，根据工作状态生成状态标签；
[0010]所述分析决策模块用于对区域分布数据进行分析，对目标区域内的充电桩进行分类获取分类配比；同时，对目标区域内新能源车辆数量进行分析，结合分类配比生成调整标签；
[0011]所述调度管理模块用于对目标区域内的充电桩进行调整。
[0012]优选的，所述采集传感器包括温度传感器、湿度传感器、电流传感器、功率传感器和若干个高清摄像头；所述故障监测数据包括充电桩输出接口的温度、湿度、电流和功率。
[0013]优选的，所述状态标签的获取包括：
[0014]提取故障监测数据中的温度、湿度、电流和功率，生成实时数据序列；其中，实时数据序列为[温度，湿度，电流，功率]；
[0015]将实时数据序列输入至状态评估模型中获取状态评估系数；
[0016]以获取时间为自变量，以状态评估系数为因变量通过多项式拟合法建立状态评估曲线；
[0017]任取获取时间对应的状态评估曲线上点标记为目标点，获取目标点的一阶导数值和函数值；
[0018]当目标点的函数值大于评估系数阈值，且目标点的一阶导数值大于导数阈值时，则将目标点标记嫌疑点；其中，所述评估系数阈值和导数阈值均为大于0的实数；
[0019]当嫌疑比例超过比例阈值时，判定对应充电桩异常，则生成状态标签，且将状态标签设置为1，否则，将状态标签设置为0；其中，所述比例阈值为大于0的常数。
[0020]优选的，所述状态评估模型的获取包括：
[0021]通过数据存储模块获取状态训练数据；其中，所述状态训练数据包括实时数据序列及对应的状态评估系数，所述状态评估系数的取值为[0，1]；
[0022]构建人工智能模型；其中，所述人工智能模型至少包括误差逆向反馈神经网络模型、RBF神经网络模型和深度卷积神经网络模型中的一种；
[0023]通过状态训练数据对人工智能模型进行训练、测试和校验，将训练完成的人工智能模型标记为状态评估模型。
[0024]优选的，对区域分布数据进行分析包括：
[0025]获取区域内所有的充电桩，并为每一个充电桩生成分类标签；其中，所述分类标签的形式为[状态标签，类别标签，地理坐标]，所述类别标签的取值为1或者2，当类别标签为1时，表示对应充电桩为交流充电桩，当类别标签为2时，表示对应充电桩为直流充电桩；
[0026]获取区域内交流车总数和直流车总数比值并标记为标准配比；其中，交流车为小型乘用电动车，包括电动车，直流车包括电动大巴、电动中巴、混合动力公交车和出租车；
[0027]通过分类标签获取正常状态充电桩中交流充电桩数量与直流充电桩数量的比值并标记为分类配比；
[0028]当分类配比与标准配比差值的绝对值大于比例阈值时，则发送调整标签至管理调度模块；其中，比例阈值为大于0的常数。
[0029]优选的，所述调度管理模块接收到调整标签之后，派遣工作人员对区域内的充电桩进行调整，保证分类配比与标准配比差值的绝对值小于等于比例阈值。
[0030]优选的，用户通过所述用户智能终端发送查询请求至管理查询模块，所述管理查询模块根据查询请求筛选充电桩，并将筛选结果反馈至用户智能终端；所述管理查询模块还用于实时为用户监测车辆的充电状态，并将充电费用实时反馈至用户智能终端。
[0031]优选的，所述数据采集模块分别与故障监测模块、分析决策模块通信和/或电气连接，所述分析决策模块和调度管理模块通信和/或电气连接。
[0032]优选的，所述处理器还与数据存储模块、管理查询模块通信和/或电气连接；
[0033]所述管理查询模块分别与数据存储模块、用户智能终端通信和/或电气连接，所述用户智能终端包括智能手机、平板电脑和笔记本电脑；
[0034]所述数据存储模块用于存储数据。
[0035]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0036]1、本专利技术设置了故障监测模块和分析决策模块；故障监测模块根据故障监测数据分析充电桩的工作状态，根据工作状态生成状态标签，分析决策模块用于对区域分布数据进行分析，对目标区域内的充电桩进行分类获取分类配比；同时，对目标区域内新能源车辆数量进行分析，结合分类配比生成调整标签；通过数学处理方法和人工智能模型的结合实现充电桩状态的判断，通过对目标区域内分类配比进行分析来判断目标区域内充电桩设置的是否合理，解决了现有方案中无法实现对目标区域内的充电桩合理配置进行监控调整，且对充电桩故障监控不完善。
[0037]2、本专利技术中状态训练数据中状态评估参数的获取通过数学处理获取；通过获取目标数据序列中温度差值、湿度差值、电流差值和功率差值本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于物联网的智能充电桩管理系统，包括处理器和数据存储模块，其特征在于，所述处理器分别与故障监测模块、数据采集模块、分析决策模块和调度管理模块通信和/或电气连接；所述数据采集模块通过采集传感器获取综合数据；其中，所述综合数据包括故障监测数据和区域分布数据；所述故障监测模块根据故障监测数据分析充电桩的工作状态，根据工作状态生成状态标签；所述分析决策模块用于对区域分布数据进行分析，对目标区域内的充电桩进行分类获取分类配比；同时，对目标区域内新能源车辆数量进行分析，结合分类配比生成调整标签；所述调度管理模块用于对目标区域内的充电桩进行调整。2.根据权利要求1所述的一种基于物联网的智能充电桩管理系统，其特征在于，所述采集传感器包括温度传感器、湿度传感器、电流传感器、功率传感器和若干个高清摄像头；所述故障监测数据包括充电桩输出接口的温度、湿度、电流和功率。3.根据权利要求1所述的一种基于物联网的智能充电桩管理系统，其特征在于，所述状态标签的获取包括：提取故障监测数据中的温度、湿度、电流和功率，生成实时数据序列；将实时数据序列输入至状态评估模型中获取状态评估系数；以获取时间为自变量，以状态评估系数为因变量通过多项式拟合法建立状态评估曲线；任取获取时间对应的状态评估曲线上点标记为目标点，获取目标点的一阶导数值和函数值；当目标点的函数值大于评估系数阈值，且目标点的一阶导数值大于导数阈值时，则将目标点标记嫌疑点；当嫌疑比例超过比例阈值时，...

【专利技术属性】
技术研发人员：易朝进，廖恺，易靖原，周金，雷月娥，舒晗，
申请(专利权)人：湖南昌茂电能发展有限公司，
类型：发明
国别省市：