CN105931334B - 一种智能防盗电动车充电站及使用方法 - Google Patents

一种智能防盗电动车充电站及使用方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种智能防盗电动车充电站，包括固定板及壳体，固定板与壳体之间形成空腔，壳体与固定板之间位于空腔内侧设有用于锁定壳体与固定板的锁定件；空腔内还设有身份识别单元，包括一级识别模块与二级识别模块，其中，当二级识别模块的检测输出信号满足预设判定值时，输出二级确认信号，一级识别模块响应于上述二级确认信号开启工作，当一级识别模块的检测输出值满足预设判定值时，输出一级确认信号；驱动单元响应于上述一级确认信号，输出用于控制锁定件开闭的驱动信号，本发明通过弃用传统的锁匙结构，降低壳体被非法开锁的概率，通过设置两级权限验证模块，使得充电站的防盗能力增强，结构上多采用硬件功能复用，减少硬件投入。

Description

一种智能防盗电动车充电站及使用方法
技术领域
本发明涉及电动车充电设备技术领域，更具体地说，它涉及一种智能防盗电动车充电站及使用方法。
背景技术
随着电瓶车使用量的不断增加，投币式或刷卡式的充电站越来越多。当下有许多充电站都是露天设置于开放地带，其防盗问题一直是影响其发展的一大因素。对于电动车充电站，其防盗问题不能仅仅局限于设置在充电站壳体内的储币盒，而应该将整个充电站作为一个防盗窃的对象（因为充电站的失窃也是一大问题）。统计近期发生的充电站盗窃案件不难发现，盗窃分子所采用的手段多为撬锁，开锁，暴力损坏充电站壳体或者将整个充电站壳体卸下拿走，其中，暴力解锁的方式主要为掰、砸、撬等。基于上述盗窃方式，反观现有的充电站设计，存在诸多漏洞，如采用外置锁定结构导致锁匙容易被撬开的问题等等。
专利公开号为CN105437996A的中国专利，提出了一种防破坏性盗取的电动车充电站，其通过在壳体内设置串联的电线，当壳体遭到损坏时电线被切断从而触发报警装置。上述方案在仍然不能避免自然开锁而导致的财产损失，不能很好的满足充电站防盗的需要。
发明内容
针对实际运用中充电站容易被掰、砸、撬、非法开锁的问题，本发明提出了一种智能防盗电动车充电站，具体方案如下：
一种智能防盗电动车充电站，包括多个充电终端、固定板及壳体，所述固定板与壳体之间形成用于放置控制器和硬币识别器的空腔，所述壳体与固定板之间位于空腔内侧设有用于锁定壳体与固定板的锁定件；所述空腔内还设有，一身份识别单元，包括一级识别模块与二级识别模块，其中，当二级识别模块的检测输出信号满足预设判定值时，输出二级确认信号，所述一级识别模块响应于上述二级确认信号开启工作，当一级识别模块的检测输出值满足预设判定值时，输出一级确认信号；一驱动单元，响应于上述一级确认信号，输出一用于控制锁定件开闭的驱动信号。
通过上述技术方案，首先省掉了传统的锁匙结构，避免了充电站被不法分子通过非法开锁的手段打开。其次，通过设置两级权限校验模块，进一步增强了壳体自身的防盗性能。由于充电站的大部分模块均设于壳体的内部，也提升了充电站功能模块的防盗能力以及使用稳定性。
进一步的，所述二级识别模块包括RFID读写器，所述RFID读写器紧贴壳体的内壁设置且与控制器通信连接，当所述RFID读写器检测到对应的RFID标签时，输出所述二级确认信号。
通过上述技术方案，当工作人员需要打开充电站的壳体时，需要在特定位置刷RFID标签，由于RFID标签内含有特定身份信息，因此不易被仿制，提升充电站的防盗能力。
进一步的，所述二级识别模块包括所述硬币识别器，所述硬币识别器检测识别被投入到其内部的硬币，输出一识别信号，当所述硬币识别器检测到对应的特定硬币时，输出所述二级确认信号。
由于现有的硬币识别器大多是通过感知硬币产生的电感以及测量硬币的重量来判定硬币的面值及真伪，通过上述技术方案，将硬币识别器与控制器信号连接，当硬币识别器识别到特定的硬币或投入物时，输出二级确认信号。上述特定的硬币或投入物由于具有很强的特异性，因此可以减少被人为仿制的风险，提升充电站的防盗性能。
进一步的，所述壳体的展示面板上设置有多个用以选择充电端口的数字按键以及提示数码管，所述一级识别模块包括一设于空腔内的数字密码器，所述数字密码器的数字输入端为所述数字按键，所述数字密码器内置有用于统计输入错误次数的计数器并输出一计数信号，所述数字密码器与控制器信号连接且响应于所述二级确认信号开始工作，检测并识别输入者的输入密码，当输入密码与预设值相同时输出所述一级确认信号。
上述提到的RFID标签识别以及特定硬币等识别方法，存在一个弊端，即当工作人员丢失上述RFID标签以及特定硬币后，容易造成充电站内的财产被盗，通过上述技术方案，当工作人员需要打开壳体时，不仅需要刷卡或投入特定的硬币，还需要输入一个特定的密码，增强充电站的防盗能力。并且数字密码器的按键与充电站壳体表面的多个用以选择充电端口的数字按键相对应，只有收到二级确认信号后才启动，即减少了硬件的成本，也避免了非工作人员通过数字按键将壳体打开，通过设置用于统计输入错误次数的计数器并输出一计数信号，使得密码被多次错误输入后控制器可以做出相应的警示动作。
进一步的，所述空腔内设置有远程报警装置，所述远程报警装置包括一WIFI无线通信模块/GPRS通信模块且与所述控制器信号连接，当控制器接收到的计数信号大于设定次数时，控制器控制WIFI无线通信模块/GPRS通信模块发出远程报警信号。
通过上述技术方案，当密码被多次输入错误时，充电站发出远程报警信息。
进一步的，所述壳体和/或固定板的边缘设置有用于检测壳体与固定板是否闭合的检测装置，所述检测装置与控制器信号连接并输出一检测信号至控制器。
通过上述技术方案，可以对壳体的开合状态加以监测。
进一步的，所述壳体的开口边缘朝向空腔内一侧翻折成“n”字形，所述固定板的边缘朝向空腔内一侧翻折成“L”形，所述固定板的边缘与所述壳体的边缘紧贴设置。
通过上述技术方案，使得空腔的开口面积小于壳体边缘所围成的图形面积，反映在安装结构上即是：壳体的侧面没有留下任何缝隙，作为一个完整光滑的面板存在，避免了壳体被撬开，也避免了雨水渗入到壳体内。
进一步的，所述固定板与壳体位于空腔内的一侧相互配合设置有锁眼，所述锁定件为设置于固定板上的电子锁，所述电子锁内置有用于穿过所述锁眼以锁定固定板与壳体的伸缩杆，所述驱动单元包括一与控制器信号连接的状态锁存器以及放大电路，所述放大电路的输出端与电子锁电连接。
通过上述技术方案，改变以往的齿轮结构，减少了锁匙的复杂程度，提高其工作的可靠性。
进一步的，所述壳体与固定板铰接设置或通过伸缩铰链与固定板活动连接。
进一步的，所述壳体的侧面朝向墙体倾斜设置并形成光滑防撞击弧面，所述壳体的竖直侧面设置有多个散热孔，所述散热孔呈圆孔状且自壳体外部朝向壳体内部倾斜向上设置。。
通过上述技术方案，增大了壳体的缓冲面，不仅不会使得雨水聚集在壳体的顶部，也可以有效地减小壳体被砸坏的概率。并且由于采用弧面结构，使得壳体边缘的棱角角度增大，使得涂覆于壳体上的涂料不易脱落，延长壳体的使用寿命。
现有技术中充电站的散热孔多为横条状，容易被撬开，通过上述技术方案，减小了壳体被撬开的概率。通过将散热孔倾斜向上设置，减少了雨水进入到壳体中的概率。
基于上述硬件结构，本发明还提出了一种防盗电动车充电站的使用方法，具体步骤如下：
S1，初始状态时壳体锁定，使用RFID标签感应或向硬币投入口投入特定的硬币，若与二级识别模块的预设判定值吻合，输出二级确认信号；
S2，控制器响应于上述二级确认信号，激活数字密码器，以及壳体上原本用于选择充电终端的数字按键的密码键功能；
S3，输入密码，当输入密码与数字密码器的设定值吻合时，输出一级确认信号；当输入密码与数字密码器的设定值不吻合时，继续输入；当累计输入错误次数超过5次时，远程报警单元发出报警信号；
S4，锁定件响应于一级确认信号，解除壳体与固定板的锁定状态，壳体开启；
S5，若检测装置检测到壳体再次闭合且持续时间超过5秒，控制器控制电子锁锁定壳体与固定板。
本发明的有益效果如下：
1）废弃掉现有技术中的锁匙结构，避免了壳体因非法开锁而打开；
2）通过采用内置RFID读写器以及复用硬币识别器，检测并识别工作人员身份，作为二级识别模块，提高充电站的防盗能力；
3）通过复用充电站壳体上用以选择充电端口的数字按键作为数字密码器的输入按键，作为一级识别模块，进一步提高充电站的防盗能力；
4）通过将壳体的侧壁设置为弧面，缓冲壳体受到的撞击力，起到防砸的作用；
5）通过将壳体的侧壁设置为弧面，使得壳体侧面与前面板之间的棱角角度增大，涂覆在棱角周围的涂料不易掉落，延长壳体的使用寿命；
6）壳体的开口边缘朝向空腔内翻折使得开口的面积小于壳体侧面板围成的面积，使得壳体的侧面没有任何缝隙，避免了壳体被撬开或雨水渗入；
7）通过将传统的条形散热孔改为细小的圆孔状，在不妨碍散热的同时也减小了壳体被撬、被掰开的概率，提升了防盗性能。
与现有技术相比，本发明通过改变壳体的侧板弧度及结构，增强壳体的防撞防撬能力，通过弃用传统的锁匙结构，降低了壳体被非法开锁的概率，通过设置两级权限验证模块，使得充电站的防盗能力进一步增强，结构上多采用功能复用的模式，减少了硬件的投入，简单有效。
附图说明
图1为本发明的整体示意图；
图2为本发明的壳体内部示意图；
图3为本发明防优化后的整体示意图；
图4为本发明防优化后的背面示意图（为示意清楚，图中略去固定板）；
图5为本发明的整体框架示意图；
图6为本发明使用方法的流程示意图。
附图标志：1、充电终端，2、固定板，3、壳体，4、控制器，5、硬币识别器，6、空腔，7、锁定件，8、RFID读写器，9、储币盒，10、数字按键，11、提示数码管，12、数字密码器，13、远程报警装置，14、GPRS通信模块，15、锁眼，16、电子锁，17、伸缩杆，18、检测装置，19、防撞击弧面，20、散热孔，21、硬币投入口，22、伸缩铰链，23、硬币滑出口，24、排水孔。
具体实施方式
参照图1～6对本发明做进一步说明。
本发明在于提供一种智能防盗电动车充电站，如图1和图2所示，包括多个充电终端1、固定板2及壳体3，固定板2与壳体3之间形成用于放置控制器4和硬币识别器5的空腔6，壳体3与固定板2之间位于空腔6内侧设有用于锁定壳体3与固定板2的锁定件7；空腔6内还设有，一身份识别单元，包括一级识别模块与二级识别模块，其中，当二级识别模块的检测输出信号满足预设判定值时，输出二级确认信号，一级识别模块响应于上述二级确认信号开启工作，当一级识别模块的检测输出值满足预设判定值时，输出一级确认信号；一驱动单元，响应于上述一级确认信号，输出一用于控制锁定件7开闭的驱动信号。上述技术方案，首先省掉了传统的锁匙结构，避免了充电站被不法分子通过非法开锁的手段打开。其次，通过设置两级权限校验模块，进一步增强了壳体3自身的防盗性能。由于充电站的大部分模块均设于壳体3的内部，也提升了充电站功能模块的防盗能力以及使用稳定性。
对于身份识别单元的选择，应当满足简单有效的原则，在本发明中，优选的方式如下：
实施例一，如图2所示，二级识别模块包括RFID读写器8，RFID读写器8紧贴壳体3的内壁设置且与控制器4通信连接，当RFID读写器8检测到对应的RFID标签时，输出二级确认信号。
上述技术方案，当工作人员需要打开充电站的壳体3时，需要在特定位置刷RFID标签，由于RFID标签内含有特定身份信息，因此不易被仿制，提升充电站的防盗能力。
由于RFID读写器8及RFID标签的运用已经十分广泛，在此不做赘述。对于RFID读写器8的刷卡区域，在壳体3上不加标注以提升壳体3的防盗性。
实施例二，如图4所示，二级识别模块包括硬币识别器5，硬币识别器5检测识别被投入到其内部的硬币，输出一识别信号，当硬币识别器5检测到对应的特定硬币时，输出二级确认信号。
现有的硬币识别器5大多是通过感知硬币产生的电感以及测量硬币的重量来判定硬币的面值及真伪，而硬币投入到硬币识别器5后的电感多由硬币本身的大小以及材料决定，因而只需要制作一个由特定材料制成的硬币便可，当硬币识别器5检测到特定的电感后（表现在硬币识别器5上感应电流的大小不同），输出上述二级确认信号。上述技术方案，将硬币识别器5与控制器4信号连接，当硬币识别器5识别到特定的硬币或投入物时，输出二级确认信号。上述特定的硬币或投入物由于具有很强的特异性，因此可以减少被人为仿制的风险，提升充电站的防盗性能。
对于实施例一和实施例二，前者采用RFID读写器8，后者直接采用现有充电站壳体3内的硬币识别器5，出于成本考虑优选为实施例二。在本发明中，也可以采用其它装置产生二级确认信号，如磁卡等。
进一步详述的，现有技术中，充电站壳体3的展示面板上设置有多个用以选择充电端口的数字按键10以及提示数码管11，数字按键10的数量一般为6到12个，一级识别模块包括一设于空腔6内的数字密码器12，数字密码器12的数字输入端为数字按键10，数字密码器12内置有用于统计输入错误次数的计数器并输出一计数信号，数字密码器12与控制器4信号连接且响应于二级确认信号开始工作，检测并识别输入者的输入密码，当输入密码与预设值相同时输出一级确认信号。
上述实施例一和实施例二提到的RFID标签识别以及特定硬币等识别方法，存在一个弊端，即当工作人员丢失上述RFID标签以及特定硬币后，容易造成充电站内的财产被盗，通过上述技术方案，当工作人员需要打开壳体3时，不仅需要刷卡或投入特定的硬币，还需要输入一个特定的密码，增强充电站的防盗能力。并且数字密码器12的按键与充电站壳体3表面的多个用以选择充电端口的数字按键10相对应，只有收到二级确认信号后才启动，即减少了硬件的成本，也避免了非工作人员通过数字按键10将壳体3打开。当最后一位密码数字输入后，数字密码器12延时3～5秒，以确认输入者已经输入完毕，而后将接收到的数值编码与设定值做比较，判断输出一级确认信号。进一步的，现有的数字密码器12中一般设有用于统计输入错误次数的计数器，所述计数器与充电站控制器4信号连接输出一计数信号给到控制器4。
优选的，壳体3的开口边缘朝向空腔6内一侧翻折成“n”字形，固定板2的边缘朝向空腔6内一侧翻折成“L”形，固定板2的边缘与壳体3的边缘紧贴设置。上述技术方案，使得空腔6的开口面积小于壳体3边缘所围成的图形面积，反映在安装结构上即是：壳体3的侧面没有留下任何缝隙，作为一个完整光滑的面板存在，避免了壳体3被撬开，也避免了雨水渗入到壳体3内。
在壳体上安装数字按键的表面设有硬币投入口21与硬币滑出口23，在充电站工作时，硬币由硬币投入口21投入到壳体中，若硬币被判定为假或者为特定的硬币（实施例二中的用于激活数字密码器的硬币），则从硬币滑出口23滑出。
进一步详述的，基于上述壳体3与固定板2的结构设置，固定板2与壳体3位于空腔6内的一侧相互配合设置有锁眼15，锁定件7为设置于固定板2上的电子锁16，电子锁16内置有用于穿过锁眼15以锁定固定板2与壳体3的伸缩杆17，驱动单元包括一与控制器4信号连接的状态锁存器以及放大电路，放大电路的输出端与电子锁16电连接。上述技术方案，改变以往的齿轮结构，减少了锁匙的复杂程度，提高其工作的可靠性。
壳体3与固定板2铰接设置或通过伸缩铰链22与固定板2活动连接。
优化的，如图3所示，壳体3的侧面朝向墙体倾斜设置并形成光滑防撞击弧面19。上述技术方案，增大了壳体3的缓冲面，不仅不会使得雨水聚集在壳体3的顶部，也可以有效地减小壳体3被砸坏的概率。并且由于采用弧面结构，使得壳体3边缘的棱角角度增大，使得涂覆于壳体3上的涂料不易脱落，延长壳体3的使用寿命。
壳体3的竖直侧面设置有多个散热孔20，现有技术中充电站的散热孔20多为横条状，容易被撬开。本发明中，散热孔20呈圆孔状且自壳体3外部朝向壳体3内部倾斜向上设置。通过上述技术方案，减小了壳体3被撬开的概率。通过将散热孔20倾斜向上设置，减少了雨水进入到壳体3中的概率。为了防止意外情况下雨水进入到壳体后在壳体内聚集，优化的，在壳体的底部还设有排水孔24。
进一步优化的，空腔6内还设有远程报警装置13，远程报警装置13与电动车充电站的控制器4信号连接，包括一WIFI无线通信模块/GPRS通信模块14，当控制器4接收到的来自数字密码器12的计数信号大于设定次数时，控制器4通过WIFI无线通信模块/GPRS通信模块14发出远程报警信号。优选的，在本发明中采用GPRS通信模块14，使得管理人员可以随时接收到上述远程报警信号。
进一步优化的，壳体3和/或固定板2的边缘设置有用于检测壳体3与固定板2是否闭合的检测装置18，检测装置18与控制器4信号连接并输出一检测信号至控制器4，上述检测装置18为接近传感器或是光电传感器，当壳体3与固定板2闭合后，接近传感器以及光电传感器输出相应的检测结果。上述技术方案，可以对壳体3的开合状态加以监测。
上述硬件结构的设置，使得本发明中的充电站具有：防砸、防撬、防掰扯、防水等功能，大大提升了充电站的防盗能力，且成本低廉，硬件简单。
结合图5和图6所示，基于上述硬件结构，本发明还提出了一种防盗电动车充电站的使用方法，具体步骤如下：
S1，初始状态时壳体3锁定，使用RFID标签感应或向硬币投入口21投入特定的硬币，若与二级识别模块的预设判定值吻合，输出二级确认信号；
S2，控制器4响应于上述二级确认信号，激活数字密码器12，以及壳体3上原本用于选择充电终端1的数字按键10的密码键功能；
S3，输入密码，当输入密码与数字密码器12的设定值吻合时，输出一级确认信号；当输入密码与数字密码器12的设定值不吻合时，继续输入；当累计输入错误次数超过5次时，远程报警单元发出报警信号；
S4，锁定件7响应于一级确认信号，解除壳体3与固定板2的锁定状态，壳体3开启；
S5，若检测装置18检测到壳体3再次闭合且持续时间超过5秒，控制器4控制电子锁16锁定壳体3与固定板2。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种智能防盗电动车充电站，包括多个充电终端(1)、固定板(2)及壳体(3)，所述固定板(2)与壳体(3)之间形成用于放置控制器(4)和硬币识别器(5)的空腔(6)，其特征是：
所述壳体(3)与固定板(2)之间位于空腔(6)内侧设有用于锁定壳体(3)与固定板(2)的锁定件(7)；所述空腔(6)内还设有，
一身份识别单元，包括一级识别模块与二级识别模块，其中，当二级识别模块的检测输出信号满足预设判定值时，输出二级确认信号，所述一级识别模块响应于上述二级确认信号开启工作，当一级识别模块的检测输出值满足预设判定值时，输出一级确认信号；
一驱动单元，响应于上述一级确认信号，输出一用于控制锁定件(7)开闭的驱动信号；
其中，所述二级识别模块包括所述硬币识别器(5)，所述硬币识别器(5)检测识别被投入到其内部的硬币，输出一识别信号，当所述硬币识别器(5)检测到对应的特定硬币时，输出所述二级确认信号；
所述壳体(3)的展示面板上设置有多个用以选择充电端口的数字按键(10)以及提示数码管(11)，所述一级识别模块包括一设于空腔(6)内的数字密码器(12)，所述数字密码器(12)的数字输入端为所述数字按键(10)，所述数字密码器(12)内置有用于统计输入错误次数的计数器并输出一计数信号，所述数字密码器(12)与控制器(4)信号连接且响应于所述二级确认信号开始工作，检测并识别输入者的输入密码，当输入密码与预设值相同时输出所述一级确认信号；
所述壳体(3)的开口边缘朝向空腔(6)内一侧翻折成“n”字形，所述固定板(2)的边缘朝向空腔(6)内一侧翻折成“L”形，所述固定板(2)的边缘与所述壳体(3)的边缘紧贴设置；
所述壳体(3)的侧面朝向墙体倾斜设置并形成防撞击弧面(19)，所述壳体(3)的竖直侧面上设置有多个散热孔(20)，所述散热孔(20)呈圆孔状且自壳体(3)外部朝向壳体(3)内部倾斜向上设置。
2.根据权利要求1所述的智能防盗电动车充电站，其特征是：所述二级识别模块包括RFID读写器(8)，所述RFID读写器(8)紧贴壳体(3)的内壁设置且与控制器(4)通信连接，当所述RFID读写器(8)检测到对应的RFID标签时，输出所述二级确认信号。
3.根据权利要求1所述的智能防盗电动车充电站，其特征是：所述空腔(6)内设置有远程报警装置(13)，所述远程报警装置(13)包括一WIFI无线通信模块/GPRS通信模块(14)且与所述控制器(4)信号连接，当控制器(4)接收到的计数信号大于设定次数时，控制器(4)控制WIFI无线通信模块/GPRS通信模块(14)发出远程报警信号。
4.根据权利要求1所述的智能防盗电动车充电站，其特征是：所述固定板(2)与壳体(3)位于空腔(6)内的一侧相互配合设置有锁眼(15)，所述锁定件(7)为设置于固定板(2)上的电子锁(16)，所述电子锁(16)内置有用于穿过所述锁眼(15)以锁定固定板(2)与壳体(3)的伸缩杆(17)，所述驱动单元包括一与控制器(4)信号连接的状态锁存器以及放大电路，所述放大电路的输出端与电子锁(16)电连接。
5.根据权利要求1所述的智能防盗电动车充电站，其特征是：所述壳体(3)和/或固定板(2)的边缘设置有用于检测壳体(3)与固定板(2)是否闭合的检测装置(18)，所述检测装置(18)与控制器(4)信号连接并输出一检测信号至控制器(4)。
6.一种防盗电动车充电站的使用方法，其特征是：基于如权利要求1～5中任意一项所述的电动车充电站，具体步骤如下，
S1，初始状态时壳体(3)锁定，使用RFID标签感应或向硬币投入口(21)投入特定的硬币，若与二级识别模块的预设判定值吻合，输出二级确认信号；
S2，控制器(4)响应于上述二级确认信号，激活数字密码器(12)，以及壳体(3)上原本用于选择充电终端(1)的数字按键(10)的密码键功能；
S3，输入密码，当输入密码与数字密码器(12)的设定值吻合时，输出一级确认信号；当输入密码与数字密码器(12)的设定值不吻合时，继续输入；当累计输入错误次数超过5次时，远程报警单元发出报警信号；
S4，锁定件(7)响应于一级确认信号，解除壳体(3)与固定板(2)的锁定状态，壳体(3)开启；
S5，若检测装置(18)检测到壳体(3)再次闭合且持续时间超过5秒，控制器(4)控制电子锁(16)锁定壳体(3)与固定板(2)。
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