CN102496971B - 一种基于虚拟现实技术的电动汽车充换电站监控系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于虚拟现实技术的电动汽车充换电站监控系统，包括电动汽车充换电站监控中心，它分别与换电监控子系统、集中充电监控子系统、分布式充电监控子系统、电动汽车导引子系统连接；换电监控子系统连接有一个或者多个换电机器人监控终端，集中充电监控子系统连接有一个或者多个电池架监控终端、电池箱监控终端；分布式充电监控子系统连接有一个或者多个直流充电桩、交流充电桩监控终端；电动汽车充换电站监控中心包括监控主机、数据库服务器和虚拟现实服务器。本系统利用虚拟现实技术以三维电子地图的形式对整体的充换电过程进行统一集中监控，使用直观、方便，为电动汽车充换电服务提供重要的实时监控和安全保障。
Description
技术领域
本发明涉及一种电动汽车充换电站的监控系统，具体涉及一种基于虚拟现实技术的电动汽车充换电站监控系统。
背景技术
虚拟现实技术(Virtual Reality，简称VR)作为20世纪末兴起的一门崭新的综合性信息技术，在很多领域发挥着不可替代的作用。其特点是利用计算机多媒体技术在计算机系统中创建真实环境的仿真环境，通过计算机的硬件设备来模拟人体的视觉、听觉、味觉和触觉等真实感知，使参与者在其中产生与在真实环境中相同或相似的体验。它始于军事和航空航天领域的需求，但近年来，虚拟现实技术的应用已经应用在汽车虚拟驾驶等很多方面。
另外一方面，随着电动汽车大规模的推广使用，电动汽车的充电基础设施也得到大力发展，随着充换电技术的发展和走向成熟，电动汽车充换电监控系统也逐渐建立起来，全国与此相关的各研究所、科研机构和企业也申请了相关的专利。
例如中国授权公告号CN201829987U专利名称为“电动汽车充放电监控系统”，但是此专利只是对电动汽车充换电站的充放电过程进行监控，对分布式充电桩、电动汽车导引系统等没有进行监控，未使用虚拟现实技术；中国授权公告号CN 201846104U专利名称为“一种分布式充电桩监控系统”，也只是对分布式充电桩进行监控，无法对电动汽车导引系统、充换电站进行监控，也未使用虚拟现实技术。中国授权公告号为CN201898361U的专利名称为“充电站监控系统”，系统包括若干个数据处理装置，分别与若干个充电站进行连接，其对各个充电站与上层监控系统之间进行监控，并没有对充电站内各个设备进行监控，同样没有利用虚拟现实技术。中国公布号为CN102055215A的专利名称为“一种电动汽车充换电站控制方法和运行监控系统”，监控系统包括充电设备控制单元、最大容量确定单元以及控制信息接收单元，其同意没有使用虚拟现实技术。
综上所述，电动汽车在迅速发展中取得了一定的研究成果，但仍存在以下问题：
1、上述成果都使用二维界面进行监控，使用不直观、不真实，无法和真实的对象相对应，无法给操作者带来操作上的便利，同时也无法提高操作者和监控者的积极性，从而可能导致电动汽车充换电站监控过程中意外事故的发生。
2、上述成果将虚拟现实技术和监控系统隔离开来，无法将虚拟现实技术和监控系统进行交互，虚拟现实技术更多的只是一种演示的功能，而无法与监控系统的数据进行实时交互、
报警、状态改变等，无法在实际监控中发挥出应有的作用。
3、上述成果只是对部分充换电过程进行监控，无法对整体的充换电过程包括电动汽车充换电站、分布式充电桩、电动汽车导引等进行统一集中监控，造成的后果各个系统各自监控管理，无法形成统一的整体，也给管理者带来使用上的不方便。
4、目前暂时还没有检索到利用虚拟现实技术进行电动汽车充换电站监控的国内外专利和论文，无论是从电动汽车充换电站安全保障的大局出发，还是从提高操作者积极性和直观性的角度出发，都非常有必要设计一套基于虚拟现实技术的电动汽车充换电站监控系统。
发明内容
本发明目的就是为解决上述界面使用不直观、数据无法交互、监控不方便等技术问题，提供了一种基于虚拟现实技术的电动汽车充换电站监控系统，利用虚拟现实技术以三维电子地图的形式对整体的充换电过程进行统一集中监控，使用直观、方便，为电动汽车充换电服务提供重要的实时监控和安全保障。
本发明为解决上述技术问题采用的技术方案是：
一种基于虚拟现实技术的电动汽车充换电站监控系统，包括电动汽车充换电站监控中心，所述电动汽车充换电站监控中心分别与换电监控子系统、集中充电监控子系统、分布式充电监控子系统、和电动汽车导引子系统连接；所述换电监控子系统连接有一个或者多个换电机器人监控终端，所述集中充电监控子系统连接有一个或者多个电池架监控终端、一个或者多个电池箱监控终端；所述分布式充电监控子系统连接有一个或者多个直流充电桩监控终端、一个或者多个交流充电桩监控终端；所述电动汽车导引子系统连接有一个或者多个电动汽车车载监控终端；所述电动汽车充换电站监控中心包括监控主机、数据库服务器和虚拟现实服务器。
所述电动汽车充换电站监控中心与换电监控子系统、集中充电监控子系统、分布式充电监控子系统、电动汽车导引子系统采用光缆连接。
所述换电监控子系统与换电机器人监控终端采用Wifi无线通信模块连接。
所述集中充电监控子系统与电池架监控终端、电池箱监控终端采用屏蔽双绞线连接。
所述分布式充电监控子系统与直流充电桩监控终端、交流充电桩监控终端之间，电动汽车导引子系统与电动汽车监控终端之间，采用GSM模块、GPRS模块、CDMA模块或3G移动通信模块连接。
所述电动汽车车载监控终端包含摄像头和RFID(射频标识)阅读器，所述摄像头用于车辆在充换电站内进行视觉标识导航，所述RFID阅读器用于读取充换电站内充电位或换电位上的RFID，从而实现车辆的导航和精确定位。
上述未详细描述的结构、连接关系、位置关系等均为本领域的常规设置，属于公知常识，在此不再赘述。
本发明的有益效果是：
利用虚拟现实技术以三维电子地图的形式展示电动汽车充换电站实时数据和工作情况，对电动汽车整体的充换电过程包括换电、集中充电、分布式充电桩、电动汽车导引进行统一集中监控，为管理者带来使用直观、方便的同时，也为电动汽车充换电服务提供重要的实时监控和安全保障。
附图说明
图1为本发明的电动汽车充换电站监控系统组成结构框图。
图2为电动汽车充换电站监控中心的结构框图。
图中，1-电动汽车充换电站监控中心，2-换电监控子系统，3-集中充电监控子系统、4-分布式充电监控子系统，5-电动汽车导引子系统，11-监控主机，12-数据库服务器，13-虚拟现实服务器，21-换电机器人监控终端、31-电池架监控终端，32-电池箱监控终端，41-直流充电桩监控终端，42-交流充电桩监控终端，51-电动汽车车载监控终端。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步说明。
参考图1-2，一种基于虚拟现实技术的电动汽车充换电站监控系统，包括电动汽车充换电站监控中心1，所述电动汽车充换电站监控中心1分别与换电监控子系统2、集中充电监控子系统3、分布式充电监控子系统4、和电动汽车导引子系统5连接；所述换电监控子系统2连接有一个或者多个换电机器人监控终端21，所述集中充电监控子系统3连接有一个或者多个电池架监控终端31、一个或者多个电池箱监控终端32；所述分布式充电监控子系统4连接有一个或者多个直流充电桩监控终端41、一个或者多个交流充电桩监控终端42；所述电动汽车导引子系统5连接有一个或者多个电动汽车车载监控终端51；所述电动汽车充换电站监控中心1包括监控主机11、数据库服务器12和虚拟现实服务器13，监控主机11具有视频监控中心所有的监视、控制和管理功能，数据库服务器12存储时间信息、照片和视频文件，并可以快速检索，虚拟现实服务器13存储充换电站、快换机器人、电动汽车、电池架、充电桩、电池箱等的虚拟场景。
分布式充电监控子系统4与直流充电桩监控终端41、交流充电桩监控终端42之间，采
用GSM模块或GPRS模块或3G移动通信模块连接，它负责直流充电桩、交流充电桩的工作状态、功率、电压、电流、故障信息、视频信息、GPS定位信息，利用移动通信网络将这些采集后的信息传输至电动汽车充换电集中监控中心1。
电动汽车导引子系统5与车辆监控终端51之间，均采用GSM模块或GPRS模块或3G移动通信模块连接，它负责采集电动汽车的导航标识、RFID信息、电池的电压、电流、温度、GPS定位信息，并将这些信息通过移动通信模块传送至电动汽车充换电站监控中心，以便监控中心对电动汽车在充换电站导引到合适的充电位或换电位上进行换电。电动汽车导引子系统5包含一个或多个电动汽车车载监控终端51，电动汽车车载监控终端51包含有摄像头和RFID(射频标识)阅读器，摄像头用于车辆在充换电站内进行视觉标识导航，RFID阅读器用于在充换电站读取充电位或换电位上的RFID，从而实现车辆的导航和精确定位。
虚拟现实服务器13上通过局域网将虚拟现实场景传送至监控中心1的监控主机11，充换电站监控系统通过有线网络和无线网络将监控数据传送至监控中心1的监控主机11，虚拟现实场景和监控数据经过监控主机11的数据处理模块处理后将虚拟现实场景显示在显示器上。当鼠标点击操作对象时，在虚拟现实场景上显示操作对象的监控数据。监控数据经过监控主机11数据处理模块和数据存储模块处理后，将监控数据存储在数据库服务器12上。
上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。
Claims (2)
1.一种基于虚拟现实技术的电动汽车充换电站监控系统，其特征在于：包括电动汽车充换电站监控中心，所述电动汽车充换电站监控中心分别与换电监控子系统、集中充电监控子系统、分布式充电监控子系统和电动汽车导引子系统连接；所述换电监控子系统连接有一个或者多个换电机器人监控终端，所述集中充电监控子系统连接有一个或者多个电池架监控终端、一个或者多个电池箱监控终端；所述分布式充电监控子系统连接有一个或者多个直流充电桩监控终端、一个或者多个交流充电桩监控终端；所述电动汽车导引子系统连接有一个或者多个电动汽车车载监控终端；所述电动汽车充换电站监控中心包括监控主机、数据库服务器和虚拟现实服务器，所述虚拟现实服务器存储虚拟场景并通过局域网将虚拟现实场景传送至监控中心的监控主机，充换电站监控系统通过有线网络和无线网络将监控数据传送至监控中心的监控主机，虚拟现实场景和监控数据经过监控主机的数据处理模块处理后将虚拟现实场景显示在显示器上，当鼠标点击操作对象时，在虚拟现实场景上显示操作对象的监控数据，监控数据经过监控主机数据处理模块和数据存储模块处理后，将监控数据存储在数据库服务器上；所述电动汽车充换电站监控中心与换电监控子系统、集中充电监控子系统、分布式充电监控子系统、电动汽车导引子系统之间采用光缆连接；所述换电监控子系统与换电机器人监控终端之间采用Wifi无线通信模块连接；所述集中充电监控子系统与电池架监控终端、电池箱监控终端之间采用屏蔽双绞线连接；所述电动汽车车载监控终端包含摄像头和RFID阅读器，所述摄像头用于车辆在充换电站内进行视觉标识导航，所述RFID阅读器用于读取充换电站内充电位或换电位上的RFID，从而实现车辆的导航和精确定位。
2.根据权利要求1所述的一种基于虚拟现实技术的电动汽车充换电站监控系统，其特征在于，所述分布式充电监控子系统与直流充电桩监控终端、交流充电桩监控终端之间，电动汽车导引子系统与电动汽车监控终端之间，采用GSM模块、GPRS模块、CDMA模块或3G移动通信模块连接。
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