一種基於虛擬實境技術的電動汽車充換電站監控系統的製作方法
2024-03-11 07:47:15 1
專利名稱：一種基於虛擬實境技術的電動汽車充換電站監控系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種電動汽車充換電站的監控系統，具體涉及一種基於虛擬實境技術的電動汽車充換電站監控系統。
背景技術：
虛擬實境技術(Virtual Reality，簡稱VR)作為20世紀末興起的一門嶄新的綜合性信息技術，在很多領域發揮著不可替代的作用。其特點是利用計算機多媒體技術在計算機系統中創建真實環境的仿真環境，通過計算機的硬體設備來模擬人體的視覺、聽覺、味覺和觸覺等真實感知，使參與者在其中產生與在真實環境中相同或相似的體驗。它始於軍事和航空航天領域的需求，但近年來，虛擬實境技術的應用已經應用在汽車虛擬駕駛等很多方面。
另外一方面，隨著電動汽車大規模的推廣使用，電動汽車的充電基礎設施也得到大力發展，隨著充換電技術的發展和走向成熟，電動汽車充換電監控系統也逐漸建立起來， 全國與此相關的各研究所、科研機構和企業也申請了相關的專利。
例如中國授權公告號CN2018^987U專利名稱為「電動汽車充放電監控系統」，但是此專利只是對電動汽車充換電站的充放電過程進行監控，對分布式充電樁、電動汽車導引系統等沒有進行監控，未使用虛擬實境技術；中國授權公告號CN 201846104U專利名稱為「一種分布式充電樁監控系統」，也只是對分布式充電樁進行監控，無法對電動汽車導引系統、充換電站進行監控，也未使用虛擬實境技術。中國授權公告號為CN201898361U的專利名稱為「充電站監控系統」，系統包括若干個數據處理裝置，分別與若干個充電站進行連接，其對各個充電站與上層監控系統之間進行監控，並沒有對充電站內各個設備進行監控， 同樣沒有利用虛擬實境技術。中國公布號為CN102055215A的專利名稱為「一種電動汽車充換電站控制方法和運行監控系統」，監控系統包括充電設備控制單元、最大容量確定單元以及控制信息接收單元，其同意沒有使用虛擬實境技術。
綜上所述，電動汽車在迅速發展中取得了一定的研究成果，但仍存在以下問題
1、上述成果都使用二維界面進行監控，使用不直觀、不真實，無法和真實的對象相對應，無法給操作者帶來操作上的便利，同時也無法提高操作者和監控者的積極性，從而可能導致電動汽車充換電站監控過程中意外事故的發生。
2、上述成果將虛擬實境技術和監控系統隔離開來，無法將虛擬實境技術和監控系統進行交互，虛擬實境技術更多的只是一種演示的功能，而無法與監控系統的數據進行實時交互、
報警、狀態改變等，無法在實際監控中發揮出應有的作用。
3、上述成果只是對部分充換電過程進行監控，無法對整體的充換電過程包括電動汽車充換電站、分布式充電樁、電動汽車導引等進行統一集中監控，造成的後果各個系統各自監控管理，無法形成統一的整體，也給管理者帶來使用上的不方便。
4、目前暫時還沒有檢索到利用虛擬實境技術進行電動汽車充換電站監控的國內外專利和論文，無論是從電動汽車充換電站安全保障的大局出發，還是從提高操作者積極性和直觀性的角度出發，都非常有必要設計一套基於虛擬實境技術的電動汽車充換電站監控系統。發明內容
本發明目的就是為解決上述界面使用不直觀、數據無法交互、監控不方便等技術問題，提供了一種基於虛擬實境技術的電動汽車充換電站監控系統，利用虛擬實境技術以三維電子地圖的形式對整體的充換電過程進行統一集中監控，使用直觀、方便，為電動汽車充換電服務提供重要的實時監控和安全保障。
本發明為解決上述技術問題採用的技術方案是
一種基於虛擬實境技術的電動汽車充換電站監控系統，包括電動汽車充換電站監控中心，所述電動汽車充換電站監控中心分別與換電監控子系統、集中充電監控子系統、分布式充電監控子系統、和電動汽車導引子系統連接；所述換電監控子系統連接有一個或者多個換電機器人監控終端，所述集中充電監控子系統連接有一個或者多個電池架監控終端、一個或者多個電池箱監控終端；所述分布式充電監控子系統連接有一個或者多個直流充電樁監控終端、一個或者多個交流充電樁監控終端；所述電動汽車導引子系統連接有一個或者多個電動汽車車載監控終端；所述電動汽車充換電站監控中心包括監控主機、資料庫伺服器和虛擬實境伺服器。
所述電動汽車充換電站監控中心與換電監控子系統、集中充電監控子系統、分布式充電監控子系統、電動汽車導弓I子系統採用光纜連接。
所述換電監控子系統與換電機器人監控終端採用Wifi無線通信模塊連接。
所述集中充電監控子系統與電池架監控終端、電池箱監控終端採用屏蔽雙絞線連接。
所述分布式充電監控子系統與直流充電樁監控終端、交流充電樁監控終端之間， 電動汽車導引子系統與電動汽車監控終端之間，採用GSM模塊、GPRS模塊、CDMA模塊或3G 移動通信模塊連接。
所述電動汽車車載監控終端包含攝像頭和RFID(射頻標識)閱讀器，所述攝像頭用於車輛在充換電站內進行視覺標識導航，所述RFID閱讀器用於讀取充換電站內充電位或換電位上的RFID，從而實現車輛的導航和精確定位。
上述未詳細描述的結構、連接關係、位置關係等均為本領域的常規設置，屬於公知常識，在此不再贅述。
本發明的有益效果是
利用虛擬實境技術以三維電子地圖的形式展示電動汽車充換電站實時數據和工作情況，對電動汽車整體的充換電過程包括換電、集中充電、分布式充電樁、電動汽車導引進行統一集中監控，為管理者帶來使用直觀、方便的同時，也為電動汽車充換電服務提供重要的實時監控和安全保障。
圖1為本發明的電動汽車充換電站監控系統組成結構框圖。
圖2為電動汽車充換電站監控中心的結構框圖。
圖中，1-電動汽車充換電站監控中心，2-換電監控子系統，3-集中充電監控子系統、4-分布式充電監控子系統，5-電動汽車導引子系統，11-監控主機，12-資料庫伺服器， 13-虛擬實境伺服器，21-換電機器人監控終端、31-電池架監控終端，32-電池箱監控終端， 41-直流充電樁監控終端，42-交流充電樁監控終端，51-電動汽車車載監控終端。
具體實施方式
下面結合附圖對本發明做進一步說明。
參考圖1-2，一種基於虛擬實境技術的電動汽車充換電站監控系統，包括電動汽車充換電站監控中心1，所述電動汽車充換電站監控中心1分別與換電監控子系統2、集中充電監控子系統3、分布式充電監控子系統4、和電動汽車導引子系統5連接；所述換電監控子系統2連接有一個或者多個換電機器人監控終端21，所述集中充電監控子系統3連接有一個或者多個電池架監控終端31、一個或者多個電池箱監控終端32 ；所述分布式充電監控子系統4連接有一個或者多個直流充電樁監控終端41、一個或者多個交流充電樁監控終端 42 ；所述電動汽車導引子系統5連接有一個或者多個電動汽車車載監控終端51 ；所述電動汽車充換電站監控中心1包括監控主機11、資料庫伺服器12和虛擬實境伺服器13，監控主機11具有視頻監控中心所有的監視、控制和管理功能，資料庫伺服器12存儲時間信息、 照片和視頻文件，並可以快速檢索，虛擬實境伺服器13存儲充換電站、快換機器人、電動汽車、電池架、充電樁、電池箱等的虛擬場景。
分布式充電監控子系統4與直流充電樁監控終端41、交流充電樁監控終端42之間，採
用GSM模塊或GPRS模塊或3G移動通信模塊連接，它負責直流充電樁、交流充電樁的工作狀態、功率、電壓、電流、故障信息、視頻信息、GPS定位信息，利用移動通信網絡將這些採集後的信息傳輸至電動汽車充換電集中監控中心1。
電動汽車導引子系統5與車輛監控終端51之間，均採用GSM模塊或GPRS模塊或 3G移動通信模塊連接，它負責採集電動汽車的導航標識、RFID信息、電池的電壓、電流、溫度、GPS定位信息，並將這些信息通過移動通信模塊傳送至電動汽車充換電站監控中心，以便監控中心對電動汽車在充換電站導引到合適的充電位或換電位上進行換電。電動汽車導引子系統5包含一個或多個電動汽車車載監控終端51，電動汽車車載監控終端51包含有攝像頭和RFID (射頻標識)閱讀器，攝像頭用於車輛在充換電站內進行視覺標識導航，RFID 閱讀器用於在充換電站讀取充電位或換電位上的RFID，從而實現車輛的導航和精確定位。
虛擬實境伺服器13上通過區域網將虛擬實境場景傳送至監控中心1的監控主機 11，充換電站監控系統通過有線網絡和無線網絡將監控數據傳送至監控中心1的監控主機 11，虛擬實境場景和監控數據經過監控主機11的數據處理模塊處理後將虛擬實境場景顯示在顯示器上。當滑鼠點擊操作對象時，在虛擬實境場景上顯示操作對象的監控數據。監控數據經過監控主機11數據處理模塊和數據存儲模塊處理後，將監控數據存儲在資料庫伺服器12上。
上述雖然結合附圖對本發明的具體實施方式
進行了描述，但並非對本發明保護範圍的限制，所屬領域技術人員應該明白，在本發明的技術方案的基礎上，本領域技術人員不需要付出創造性勞動即可做出的各種修改或變形仍在本發明的保護範圍以內。
權利要求
1.一種基於虛擬實境技術的電動汽車充換電站監控系統，其特徵在於包括電動汽車充換電站監控中心，所述電動汽車充換電站監控中心分別與換電監控子系統、集中充電監控子系統、分布式充電監控子系統和電動汽車導引子系統連接；所述換電監控子系統連接有一個或者多個換電機器人監控終端，所述集中充電監控子系統連接有一個或者多個電池架監控終端、一個或者多個電池箱監控終端；所述分布式充電監控子系統連接有一個或者多個直流充電樁監控終端、一個或者多個交流充電樁監控終端；所述電動汽車導引子系統連接有一個或者多個電動汽車車載監控終端；所述電動汽車充換電站監控中心包括監控主機、資料庫伺服器和虛擬實境伺服器。
2.根據權利要求1所述的一種基於虛擬實境技術的電動汽車充換電站監控系統，其特徵在於，所述電動汽車充換電站監控中心與換電監控子系統、集中充電監控子系統、分布式充電監控子系統、電動汽車導引子系統之間採用光纜連接。
3.根據權利要求1所述的一種基於虛擬實境技術的電動汽車充換電站監控系統，其特徵在於，所述換電監控子系統與換電機器人監控終端之間採用Wifi無線通信模塊連接。
4.根據權利要求1所述的一種基於虛擬實境技術的電動汽車充換電站監控系統，其特徵在於，所述集中充電監控子系統與電池架監控終端、電池箱監控終端之間採用屏蔽雙絞線連接。
5.根據權利要求1所述的一種基於虛擬實境技術的電動汽車充換電站監控系統，其特徵在於，所述分布式充電監控子系統與直流充電樁監控終端、交流充電樁監控終端之間，電動汽車導引子系統與電動汽車監控終端之間，採用GSM模塊、GPRS模塊、CDMA模塊或3G移動通信模塊連接。
6.根據權利要求1所述的一種基於虛擬實境技術的電動汽車充換電站監控系統，其特徵在於，所述電動汽車車載監控終端包含攝像頭和RFID閱讀器，所述攝像頭用於車輛在充換電站內進行視覺標識導航，所述RFID閱讀器用於讀取充換電站內充電位或換電位上的 RFID，從而實現車輛的導航和精確定位。
全文摘要
本發明公開了一種基於虛擬實境技術的電動汽車充換電站監控系統，包括電動汽車充換電站監控中心，它分別與換電監控子系統、集中充電監控子系統、分布式充電監控子系統、電動汽車導引子系統連接；換電監控子系統連接有一個或者多個換電機器人監控終端，集中充電監控子系統連接有一個或者多個電池架監控終端、電池箱監控終端；分布式充電監控子系統連接有一個或者多個直流充電樁、交流充電樁監控終端；電動汽車充換電站監控中心包括監控主機、資料庫伺服器和虛擬實境伺服器。本系統利用虛擬實境技術以三維電子地圖的形式對整體的充換電過程進行統一集中監控，使用直觀、方便，為電動汽車充換電服務提供重要的實時監控和安全保障。
文檔編號H04L29/08GK102496971SQ20111035964
公開日2012年6月13日 申請日期2011年11月15日 優先權日2011年11月15日
發明者何健, 李衛勝, 楊國田, 邵曉東, 魏洪昌, 黃振華 申請人:山東電力集團公司臨沂供電公司