CN108200701A - 智慧灯杆的互联网及充电桩方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了智慧灯杆的互联网及充电桩方法，包括智慧控制器模块、服务器终端、管理端和客户端，所述智慧控制器模块包括电源模块，且电源模块的四个输出端分别与电量采集模块、接触器控制模块、ARM处理器和GPRS通信模块的输入端连接，所述ARM处理器的输入端还与电量采集模块的输出端连接。本发明提供了可远程控制的智慧充电桩模块，用户通过扫描二维码开启控制界面网页，并打开充电桩开关进行充电操作，其基于普通灯杆，应用范围广泛，同时二维码用于记录其唯一标识码和网址信息，使用户扫描即可使用，不仅提高了路灯的智能化程度，同时也保障了人们对电动汽车和电动自行车的充电需求，为人们的日常生活带来极大的便利。

Description

智慧灯杆的互联网及充电桩方法
技术领域
本发明涉及路灯技术领域，具体为智慧灯杆的互联网及充电桩方法。
背景技术
随着智慧城市的大力推广，智慧化成了城市的共同主题，路灯作为城市化的重要基石也慢慢增加了除照明之外的其他功能，随着智慧化的推进，智慧路灯及智慧路灯杆也慢慢代替了普通单元路灯。
随着城市的发展和科技的进步，路灯控制系统已经越来越与人们的生活息息相关，传统的方法控制和维护路灯已经不能满足现代城市发展的要求，现有的道路路灯只是单一的实现照明功能，一些老的路灯控制方法有很大的弊端，例如照明不均匀、资源浪费、维护麻烦等问题，同时，在人们的日常生活中，对于电动汽车和电动自行车充电需要专门的充电桩和充电场所，占地面积大、且数量有限、很难满足愈来愈多电动汽车的充电需求；且有些用户直接利用家中的电源对电动自行车进行充电，然而利用自家电源充电发生火灾的事件屡见不鲜，存在很大的安全隐患。
发明内容
本发明的目的在于提供智慧灯杆的互联网及充电桩方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：智慧灯杆的互联网及充电桩方法，包括智慧控制器模块、服务器终端、管理端和客户端，所述智慧控制器模块包括电源模块，且电源模块的四个输出端分别与电量采集模块、接触器控制模块、ARM处理器和GPRS通信模块的输入端连接，所述ARM处理器的输入端还与电量采集模块的输出端连接，且ARM处理器的输出端与接触器控制模块的输入端连接，所述ARM处理器与Flash存储器和GPRS通信模块双向连接，且GPRS通信模块与服务器终端双向连接，所述服务器终端还分别与管理端和客户端双向连接。
优选的，所述ARM处理器用于处理各模块上报的数据，同时判断各模块的使用状态，并在使用状态发生改变时通过GPRS通信模块上传至服务器终端，服务器终端根据上传数据进行分析，并在分析结果有故障时，派工单派工维修。
优选的，所述Flash存储器用于存储该灯杆的唯一标识码、当前开关状态、各模块状态、输出电压、输出电流、输出功率等模块信息。
优选的，所述GPRS通信模块用于智慧控制器模块与服务器终端的信息交互，并把服务器终端的命令发给智慧控制器模块执行，把智慧控制器模块的数据传给服务器终端进行分析，同时让接触器控制模块执行开关接触器控制充电桩的工作。
优选的，所述电量采集模块采集当前输出电压、输出电流和输出功率，并上报给服务器终端，服务器终端计算用电量并与客户结算。
优选的，所述管理端为投建方安装硬件部分(智慧控制器模块和二维码)，并设置其基本信息(唯一标识码、地理信息)，且投建方通过网站监控其使用情况，并及时派出工作人员进行有针对性的维护管理。
优选的，所述客户端为用户通过扫码打开智慧控制器模块并进行使用，使用结束后智慧控制器模块关闭接触器模块结束充电，并把使用数据通过ARM处理器、GPRS通信模块传给服务器终端进行分析结算。
优选的，其使用方法包括以下步骤：
A、用户扫描贴在灯杆上的二维码；
B、打开网页通过http协议传送二维码信息至服务器终端；
C、服务器终端返回该灯杆的信息，并选择是否继续使用；
D、用户确定使用后发生控制信息给服务器终端，服务器终端转发给智慧控制器模块；
E、智慧控制器模块接收到使用信息后打开接触器控制模块，用户开始使用；
F、用户使用结束后发送结束使用信息给服务器终端，服务器终端转发给智慧控制器模块；
G、智慧控制器模块接收到使用信息后关闭接触器控制模块，用户结束使用，并把用电信息反馈给服务器终端；
H、服务器终端得到数据后分析数据，并把用电量等信息发给客户端；
I、客户通过用电信息结算本次充电相关费用。
优选的，完整充电和中途停止充电的操作方法包括以下步骤：
A、扫描操控；
B、判断是否可用；
C、否，则结束；
D、是，则进行点击使用或点击结束；
E、选择点击结束时，则进行记录电压电流上传数据到服务器终端操作；
F、选择点击使用时，则开接触器控制模块；
G、判断是否有电流；
H、否，则继续进行步骤G；
I、是，则记录电压电流；
J、判断电流变化量是否大于阈值；
K、否，则继续进行步骤J；
L、是，则判断电流是否为0；
M、否，则继续进行步骤J；
N、是，则记录电压电流上传数据到服务器终端；
O、服务器终端计算用电量及费用并发给用户；
P、用户结算；
Q、关接触器控制模块；
R、结束。
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
本发明提供了可远程控制的智慧充电桩模块，用户通过扫描二维码开启控制界面网页，并打开充电桩开关进行充电操作，其基于普通灯杆，应用范围广泛，同时二维码用于记录其唯一标识码和网址信息，使用户扫描即可使用，不仅提高了路灯的智能化程度，同时也保障了人们对电动汽车和电动自行车的充电需求，为人们的日常生活带来极大的便利。
附图说明
图1为本发明系统原理示意图；
图2为本发明充电桩使用方法示意图；
图3为本发明完整充电和中途停止充电的操作方法示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-3，智慧灯杆的互联网及充电桩方法，包括智慧控制器模块、服务器终端、管理端和客户端，智慧控制器模块包括电源模块，且电源模块的四个输出端分别与电量采集模块、接触器控制模块、ARM处理器和GPRS通信模块的输入端连接，ARM处理器的输入端还与电量采集模块的输出端连接，且ARM处理器的输出端与接触器控制模块的输入端连接，ARM处理器与Flash存储器和GPRS通信模块双向连接，且GPRS通信模块与服务器终端双向连接，服务器终端还分别与管理端和客户端双向连接。
ARM处理器用于处理各模块上报的数据，同时判断各模块的使用状态，并在使用状态发生改变时通过GPRS通信模块上传至服务器终端，服务器终端根据上传数据进行分析，并在分析结果有故障时，派工单派工维修。
Flash存储器用于存储该灯杆的唯一标识码、当前开关状态、各模块状态、输出电压、输出电流、输出功率等模块信息。
GPRS通信模块用于智慧控制器模块与服务器终端的信息交互，并把服务器终端的命令发给智慧控制器模块执行，把智慧控制器模块的数据传给服务器终端进行分析，同时让接触器控制模块执行开关接触器控制充电桩的工作。
电量采集模块采集当前输出电压、输出电流和输出功率，并上报给服务器终端，服务器终端计算用电量并与客户结算。
管理端为投建方安装硬件部分(智慧控制器模块和二维码)，并设置其基本信息(唯一标识码、地理信息)，且投建方通过网站监控其使用情况，并及时派出工作人员进行有针对性的维护管理。
客户端为用户通过扫码打开智慧控制器模块并进行使用，使用结束后智慧控制器模块关闭接触器模块结束充电，并把使用数据通过ARM处理器、GPRS通信模块传给服务器终端进行分析结算。
其使用方法包括以下步骤：
A、用户扫描贴在灯杆上的二维码；
B、打开网页通过http协议传送二维码信息至服务器终端；
C、服务器终端返回该灯杆的信息，并选择是否继续使用；
D、用户确定使用后发生控制信息给服务器终端，服务器终端转发给智慧控制器模块；
E、智慧控制器模块接收到使用信息后打开接触器控制模块，用户开始使用；
F、用户使用结束后发送结束使用信息给服务器终端，服务器终端转发给智慧控制器模块；
G、智慧控制器模块接收到使用信息后关闭接触器控制模块，用户结束使用，并把用电信息反馈给服务器终端；
H、服务器终端得到数据后分析数据，并把用电量等信息发给客户端；
I、客户通过用电信息结算本次充电相关费用。
完整充电和中途停止充电的操作方法包括以下步骤：
A、扫描操控；
B、判断是否可用；
C、否，则结束；
D、是，则进行点击使用或点击结束；
E、选择点击结束时，则进行记录电压电流上传数据到服务器终端操作；
F、选择点击使用时，则开接触器控制模块；
G、判断是否有电流；
H、否，则继续进行步骤G；
I、是，则记录电压电流；
J、判断电流变化量是否大于阈值；
K、否，则继续进行步骤J；
L、是，则判断电流是否为0；
M、否，则继续进行步骤J；
N、是，则记录电压电流上传数据到服务器终端；
O、服务器终端计算用电量及费用并发给用户；
P、用户结算；
Q、关接触器控制模块；
R、结束。
使用时，智慧控制器模块出厂时设置其唯一标识码，并设置其使用状态、最大输出电流和最大输出功率，同时检测其内部各模块的运行状态，校准电量采集模块，并把相应数据存入Flash存储器中，同时把使用网址和唯一标识码信息以二维码形式输出并打印与智慧控制器模块相对应，安装智慧控制器模块和标识二维码后，把其地理信息上传至服务器终端保存。
用户扫码打开控制界面网页，网页显示该智慧控制器模块的信息(使用状态、电压信息、最大输出电流、最大输出功率等信息)，用户根据这些信息判断是否可以使用本充电桩进行充电，当用户选择充电选项时，通过用户端发送指令至服务器终端，服务器终端判断条件符合后发送开接触器控制模块指令，并把智慧控制器模块的使用状态改为使用中，智慧控制器模块打开接触器控制模块，当有电流输出时，ARM处理器通过其内部晶振开始计时、ARM处理器通过电量采集模块开始采集初始输出电压和初始输出电流信息并存入Flash存储器中，当电量采集模块检测到电流或电压变化量大于某一阈值时，把此时的电压和电流数据传入到ARM处理器中，ARM处理器计算此段时间值并把时间、电压、电流的数据存入到Flash存储器的特定表中，以此循环，当检测输出电流为0时结束本次循环，并把Flash存储器的特定表中的数据通过GPRS通信模块传送给服务器终端，服务器终端通过得到的电压、电流、时间数组计算出用户的用电量及相关费用，用户收到该信息后点击结束充电，服务器终端把用电量信息和相关费用信息发送给用户，关接触器控制模块，并把该模块的使用状态改为可用。
当循环尚未结束、用户点击结束充电时，关接触器控制模块，并把Flash存储器的特定表中的数据通过GPRS通信模块传送给服务器终端，服务器终端通过得到的电压、电流、时间数组计算出用户的用电量及相关费用，并把本次充电结束的信息发送给用户端，同时服务器终端把智慧控制器模块的使用状态改为可用，用户通过网上支付的方式付款从而结束本次使用。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (9)

1.智慧灯杆的互联网及充电桩方法，包括智慧控制器模块、服务器终端、管理端和客户端，其特征在于：所述智慧控制器模块包括电源模块，且电源模块的四个输出端分别与电量采集模块、接触器控制模块、ARM处理器和GPRS通信模块的输入端连接，所述ARM处理器的输入端还与电量采集模块的输出端连接，且ARM处理器的输出端与接触器控制模块的输入端连接，所述ARM处理器与Flash存储器和GPRS通信模块双向连接，且GPRS通信模块与服务器终端双向连接，所述服务器终端还分别与管理端和客户端双向连接。
2.根据权利要求1所述的智慧灯杆的互联网及充电桩方法，其特征在于：所述ARM处理器用于处理各模块上报的数据，同时判断各模块的使用状态，并在使用状态发生改变时通过GPRS通信模块上传至服务器终端，服务器终端根据上传数据进行分析，并在分析结果有故障时，派工单派工维修。
3.根据权利要求1所述的智慧灯杆的互联网及充电桩方法，其特征在于：所述Flash存储器用于存储该灯杆的唯一标识码、当前开关状态、各模块状态、输出电压、输出电流、输出功率等模块信息。
4.根据权利要求1所述的智慧灯杆的互联网及充电桩方法，其特征在于：所述GPRS通信模块用于智慧控制器模块与服务器终端的信息交互，并把服务器终端的命令发给智慧控制器模块执行，把智慧控制器模块的数据传给服务器终端进行分析，同时让接触器控制模块执行开关接触器控制充电桩的工作。
5.根据权利要求1所述的智慧灯杆的互联网及充电桩方法，其特征在于：所述电量采集模块采集当前输出电压、输出电流和输出功率，并上报给服务器终端，服务器终端计算用电量并与客户结算。
6.根据权利要求1所述的智慧灯杆的互联网及充电桩方法，其特征在于：所述管理端为投建方安装硬件部分(智慧控制器模块和二维码)，并设置其基本信息(唯一标识码、地理信息)，且投建方通过网站监控其使用情况，并及时派出工作人员进行有针对性的维护管理。
7.根据权利要求1所述的智慧灯杆的互联网及充电桩方法，其特征在于：所述客户端为用户通过扫码打开智慧控制器模块并进行使用，使用结束后智慧控制器模块关闭接触器模块结束充电，并把使用数据通过ARM处理器、GPRS通信模块传给服务器终端进行分析结算。
8.充电桩使用方法，其特征在于：其使用方法包括以下步骤：
A、用户扫描贴在灯杆上的二维码；
B、打开网页通过http协议传送二维码信息至服务器终端；
C、服务器终端返回该灯杆的信息，并选择是否继续使用；
D、用户确定使用后发生控制信息给服务器终端，服务器终端转发给智慧控制器模块；
E、智慧控制器模块接收到使用信息后打开接触器控制模块，用户开始使用；
F、用户使用结束后发送结束使用信息给服务器终端，服务器终端转发给智慧控制器模块；
G、智慧控制器模块接收到使用信息后关闭接触器控制模块，用户结束使用，并把用电信息反馈给服务器终端；
H、服务器终端得到数据后分析数据，并把用电量等信息发给客户端；
I、客户通过用电信息结算本次充电相关费用。
9.根据权利要求8所述的智慧灯杆的互联网及充电桩方法，其特征在于：所述完整充电和中途停止充电的操作方法包括以下步骤：
A、扫描操控；
B、判断是否可用；
C、否，则结束；
D、是，则进行点击使用或点击结束；
E、选择点击结束时，则进行记录电压电流上传数据到服务器终端操作；
F、选择点击使用时，则开接触器控制模块；
G、判断是否有电流；
H、否，则继续进行步骤G；
I、是，则记录电压电流；
J、判断电流变化量是否大于阈值；
K、否，则继续进行步骤J；
L、是，则判断电流是否为0；
M、否，则继续进行步骤J；
N、是，则记录电压电流上传数据到服务器终端；
O、服务器终端计算用电量及费用并发给用户；
P、用户结算；
Q、关接触器控制模块；
R、结束。
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