CN110533920A - 一种基于光储充的停车视频桩 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于光储充的停车视频桩，设置于对应路侧停车位的沿路石一侧角落处，该停车视频桩包括：主体结构：为立式的圆筒或矩形杆体，用以提供支撑；视频识别模块：设置在主体结构上预设的安装孔中，用以检测车辆入位与离位行为、车辆停放规范性识别、识别车牌以及收费操作；光储充模块：设置在主体结构旁侧，为视频识别模块提供不间断电能并与视频识别模块进行数据交互。与现有技术相比，本发明具有操作便捷、使用寿命长等优点。

Description

一种基于光储充的停车视频桩

技术领域

本发明涉及电力应用技术领域，尤其是涉及一种基于光储充的停车视频桩。

背景技术

随着我国社会的发展，城市汽车保有量逐年增长，在提高居民生活水平的同时也给城市交通管理，尤其是路侧停车管理带来了较大的压力。目前主要的路侧停车管理方式有传统的咪表、POS发卡方式、地磁线圈检测器等等。然而传统方式的人工成本高，同时存在乱收费、费用流向不清晰等问题；地磁检测器较精确，却又会对地面造成一定程度的破坏。

而随着我国互联网产业的发展，智能识别技术不断提高，基于视频识别的路侧停车桩是一种有效的路侧停车管理方法。视频桩拥有运营效率高，资金管理明晰，用户易用性强等特点。通过算法判定车辆行为、识别车牌，极大程度上简化了现场管理的人工成本以及工作流程；同时通过无线网络实现数据上传，使得工作可监督，信息可共享，停车收费变得更加规范；方便了驾驶员寻找可使用车位，以及缴纳停车费的行为，提高了驾驶员的停车体验。

然而，倘若路侧停车桩采用挖沟布线的施工方式进行其供电网络以及数据传输网络的布设，不仅成本较高，而且也会对路面造成一定程度的破坏。引入光伏储能系统为停车视频桩供电，则可进一步提高设备的工作效率以及独立性。同时太阳能作为清洁能源，不产生环境污染，可以减少和取代不可再生传统能源的使用。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种基于光储充的停车视频桩。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种基于光储充的停车视频桩，设置于对应路侧停车位的沿路石一侧角落处，该停车视频桩包括：

主体结构：为立式的圆筒或矩形杆体，用以提供支撑；

视频识别模块：设置在主体结构上预设的安装孔中，用以检测车辆入位与离位行为、车辆停放规范性识别、识别车牌以及收费操作；

光储充模块：设置在主体结构旁侧，为视频识别模块提供不间断电能并与视频识别模块进行数据交互。

所述的视频识别模块包括智能终端以及分别与智能终端连接的摄像头、彩色指示灯以及补光灯，所述的补光灯、摄像头和彩色指示灯由下至上依次设置。

所述的光储充模块包括由下至上依次设置的太阳能电池柜体、光伏支架和光伏组件，所述的太阳能电池柜体的正面设有LCD显示屏、通风槽和扬声器，其底部还设有支撑脚，其内设有储能电池、太阳能控制器和离网逆变器。

所述的光伏组件由多个太阳能电池板阵列构成，分别与储能电池、太阳能控制器和离网逆变器通过光伏线缆连接。

所述的摄像头拍摄方向对准车牌，并覆盖车位区域。

所述的摄像头上方设有遮雨罩，该遮雨罩为半弧形塑料制挡板。

所述的智能终端通过摄像头获取所拍摄的车位图像，并识别车辆的动作：

当识别到有车辆发生入位行为时，记录发生时刻、车牌号并拍摄照片；

当识别到入位行为结束后进行停车规范性检查，与预先设置好的规范停车参考图像进行比对，对于不规范的停车行为提示驾驶员和管理员并拍照留档；

当识别到车辆发生离位行为时，记录发生时刻，并获取停车总时长，将记录的车牌号、停车时长和违规照片数据上传至云端服务器，供管理部门进行后续的收费或处罚操作。

所述的彩色指示灯根据泊车位当前状态，通过不同颜色表示可用、已被占用、非法占用、停车成功和停车不当的车位情况，具体为：

当识别到车辆正常完成路侧停车行为时，指示灯亮起绿色，提示驾驶员识别成功可以离开；

当识别到车辆出现停车位置超出车位范围的不规范行为时，指示灯亮起红色，提示驾驶员及时调整；

当识别到车辆车牌出现遮挡的违法行为时，指示灯亮起闪烁的红灯，并远程提醒现场管理员；

当车位出现路面损坏、街道临时禁止停车的情况时，常亮红色警告驾驶员不得停入；

当停车视频桩出现技术故障或更新升级的情况临时不可用时，常亮橙色灯光提示现场管理人员。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

一、视频桩尺寸合理，安装简单，不会影响到车辆停放和人行道人流；

二、通过视频识别的方式进行车牌号和车辆动作识别，对环境要求较低，仅需不遮挡摄像头即可，适用性更强。对于驾驶员，下车即走，优化了停车体验，对于管理人，规范了收费标准与流程。

三、独立的光储充模块，便于设备进行更换，满足硬件升级以及维修的需求，延长了设备的使用寿命。

四、通过光储充对视频桩进行供电，能源清洁环保，提供了很高的社会经济效益。同时不需要挖沟布线，不仅对地面不存在破坏，同时降低了项目初期成本，

五、通过无线网络进行数据传输，不仅可以将管理过程视频进行云储存，方便了管理者，同时也为线上预约车位、车位导航功能提供了基础。

综上，本发明提供的基于光储充的路侧停车视频桩，可以解决收费者找位难、耗时长、收费乱、体验差等问题，同时对于管理者的行业监管、信息共享、欠费追缴、运营成本等多方面的痛点进行了改进，实现了无人收费、无感缴费的新式管理模式。

附图说明

图1为主体结构与视频识别模块的物理结构图。

图2为光储充模块的物理结构图。

图3为路侧停车视频桩的工作流程示意图。

图4为光储充的工作流程示意图。

图5为停车视频桩布设位置示意图。

图中标记说明：

1、遮雨罩，2、摄像头，3、补光灯，4、彩色指示灯，5、主体结构，6、光伏组件，7光伏支架，8、LCD显示屏，9、扬声器，10、通风槽，11、太阳能电池柜柜体，12、支撑脚。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。

实施例

为了克服传统的路侧停车管理模式中的问题，本发明提出了一种基于光伏充电的停车视频桩，包括通过视频识别模块进行车辆进出时刻的识别，车牌号的实时识别以及违规停车行为的识别以及通过光伏储能模块为停车视频桩供电。

如图1和2所示，主体结构5上安置有视频识别模块，包括有智能终端，摄像头2，彩色指示灯4，补光灯3，遮雨罩1，主体结构中应留有其安置和使用的安装孔。

摄像头2的角度应正对车位，方便进行视频识别以及拍照留档。例如记录车辆入位与离位行为的发生时间，检测车辆停放的位置是否规范并且及时提醒驾驶员，拍摄下车牌照片为无人化收费模式的实现提供基础，不仅简化了现场管理人员的工作，提高了驾驶员的停车体验，同时可留下欠费追缴的有效证据，极大程度提高了路侧停车的管理效率。

智能终端与摄像头连接，接收摄像头所拍摄的车位情况，利用现有的算法进行关键信息的识别和提取；同时拥有通讯模块，可以与服务器进行数据传输。通过现有的图像识别算法识别车辆的动作：当识别到有车辆发生入位行为时，记录下发生时刻、车牌号并拍摄清晰照片；当识别到入位行为结束后进行停车规范性检查，与预先设置好的规范停车参考图像进行比对，对于不规范的停车行为提示驾驶员和管理员并拍照留档；当识别到车辆发生离位行为时，记录下发生时刻，计算停车总时长。通过数据传输功能，将所记录的车牌号、停车时长、违规照片等资料上传至云端服务器，供管理部门进行后续的收费或处罚操作。

彩色指示灯与智能终端连接，根据采集到的信息判断泊车位当前状态，通过不同颜色反映包括可用、已被占用、非法占用、停车成功或不当等等不同的车位情况，从而提示驾驶员和现场管理人员。当视频识别到车辆正常完成了路侧停车行为时，指示灯亮起绿色，提示驾驶员识别成功可以离开；当识别到车辆出现停车位置超出车位范围等不规范行为时，指示灯亮起红色，提示驾驶员及时调整；当识别到车辆车牌出现遮挡等违法行为，指示灯亮起闪烁的红灯，并远程提醒现场管理员。当车位出现路面损坏、街道临时禁止停车等情况，常亮红色警告驾驶员不得停入；当停车视频桩出现技术故障或更新升级等情况时临时不可用时，常亮橙色灯光提示现场管理人员。

遮雨罩位于摄像头之上的半弧形塑料制挡板，保证雨雪天气下，摄像头所录视频的清晰度，提高视频识别算法的成功率与准确度。

智能补光灯位于摄像头之下，在弱光或无光环境下，补光灯将在车辆进行入位与离位动作过程中进行智能补光，从而提高车牌识别的成功率与准确度。

光储充模块设置于主体结构旁，为视频桩的各个用电设备供应电力，同时与智能终端存在数据交互，方便管理部门得知光储充模块的工作状态。光储充模块还包括光伏发电装置，LCD显示屏，通风槽，扬声器，安装孔和支撑脚。

光伏发电装置为光伏加储能离网系统，包括光伏组件、光伏支架、离网开关、储能电池、太阳能控制器、光伏线缆、离网逆变器。

光伏组件由晶体硅组件或薄膜组件两种构成，晶体硅又分单晶硅、多晶硅两种，一般市场常用的是晶体硅组件，板型可根据系统要求具体选择。该组件是停车视频桩进行光电转换的部件，半导体吸收光能后，内部带电载流子分布状态和浓度发生变化从而产生出光生电流和光生电动势的效应，是整个光伏发电装置能量的来源。

光伏组件的性能好坏，会直接影响发电系统的性能。因此，通过实时的监测了解太阳能电池板的现状，并进行及时的维护，对整个发电系统的安全和稳定是非常重要的。太阳能电池阵列组件的监控主要是对太阳能电池板的电压、电流、环境温度等关键数据进行采集工作，数值可显示在柜体外的LCD显示屏上，方便管理部门进行日常检修；一旦检测到指标出现异常数值，通过扬声器以及智能终端的数据传输功能及时告知管理人员。

光伏支架起到固定与支撑光伏组件的作用，通过铰链与太阳能电池柜柜体相连，可以对光伏组件的角度进行调整。

离网开关控制整个线路开关及避雷等作用。

储能电池，是光伏发电装置中必不可少的部件，为了保证各个停车视频桩能够在无光或弱光情况下不间断运行，系统中需要有蓄电池一类的蓄能元件。太阳能板通过控制器给储能电池充电，由电池通过离网逆变器逆变输出供停车桩使用。储能电池在光伏离网系统中比较常用的是太阳能转电池俗称胶体电池。还有铅酸电池、三元锂电池、磷酸铁锂电池等。

太阳能控制器的主要作用是控制太阳能与储能电池的过冲过放作用，以控制和保护蓄电池的正常运行和使用寿命。一般控制器带有光控作用，白天充电状态自动停止放电，晚上天黑不充电开始放电。控制器最大充电电流不同配备的太阳能组件就不同。例如48V30A控制器，太阳能组件的充电电流就一定要低于30A，否则控制器会损坏。控制器所监控到的储能电池的电压、电流、温度等信息，可显示在LCD显示屏上，方便管理部门进行日常检修。一旦出现异常数值，通过扬声器以及智能终端的数据传输功能及时告知管理人员。

离网逆变器，是把直流电能转化成交流电能，并提供给负载使用的装置。需要配合储能电池进行工作。

光伏线缆具有耐高温(一般120℃)、抗老化、抗紫外、防腐蚀等优势，可抵御恶劣气候环境和经受机械冲击。光伏电缆在户外环境下，使用寿命是普通电缆的8倍，是PVC电缆的32倍。

当前，采用太阳能电池阵列组件直接给负载供电的方式较为普遍，此方法在光照充足时，虽然能保证设备的正常运作，但会造成能源的浪费，在雨雪天气或夜晚等不良环境下，太阳能阵列组件输出电流较小，设备可能会出现供电不足的情况，因此，本发明的停车视频桩配备有蓄电池设备，形成了光伏加储能离网系统，为停车视频桩提供高效、清洁且不间断的电力。

上述的LCD显示屏、扬声器、通风槽在柜体之外，LCD显示屏实时显示监控到的太阳能电池板的电压、电流参数；蓄电池的电压、电流、温度等信息。扬声器为预警提示设备，当监控指标出现异常数值时发声提示驾驶员与现场管理人员，与智能终端的远程提醒形成双保险。通风槽可有效降低柜体内部温度，延长使用寿命。

如图3、图4所示，识别与供电模块的工作流程相对独立。

图3为路侧停车视频桩的工作流程，由判断是否有车辆停入车位开始，倘若停入车位时现场灯光不足，则在识别车牌过程中打开闪光灯进行补光；同时，倘若由于车牌被遮挡等原因导致识别失败，及时通知现场管理人员，进行人工核验；若识别车牌无误，检验车辆停放是否规范，通过指示灯颜色提示驾驶员。到此，停入识别流程结束，记录停放开始时间。一段时间后，当识别到车辆驶离车位，记录离开时间，根据相关的收费标准，进行自动扣费。

图4为光储充模块工作流程，由晶体硅组件或薄膜组件组成的光伏阵列进行光电转换，转换后的电力由太阳能控制器实现与储能电池的衔接，将光照充足时转换的电力预留到夜间使用。最后，通过离网逆变器，将店里转换为交流电供视频桩使用。

图5为视频桩安装位置示意图，首先应安置在靠近人行道一侧的路牙或绿化带上，不影响车行道的正常车流，同时由于视频桩尺寸合适，不会占用人行空间。摄像头所正对的方向，需覆盖所监控的停车位大部分空间，对不同角度的车牌识别提供硬件基础。

最后说明，以上实施例仅用于说明本发明的技术方案，对于本领域的技术人员，在不脱离本发明的技术方案范围的情况下，可以根据以上技术内容做出一些改动和装饰。因此，其均应涵盖在本发明的权利要求范围内。

Claims (8)

1.一种基于光储充的停车视频桩，设置于对应路侧停车位的沿路石一侧角落处，其特征在于，该停车视频桩包括：

主体结构：为立式的圆筒或矩形杆体，用以提供支撑；

视频识别模块：设置在主体结构上预设的安装孔中，用以检测车辆入位与离位行为、车辆停放规范性识别、识别车牌以及收费操作；

光储充模块：设置在主体结构旁侧，为视频识别模块提供不间断电能并与视频识别模块进行数据交互。

2.根据权利要求1所述的一种基于光储充的停车视频桩，其特征在于，所述的视频识别模块包括智能终端以及分别与智能终端连接的摄像头(2)、彩色指示灯(4)以及补光灯(3)，所述的补光灯(3)、摄像头(2)和彩色指示灯(4)由下至上依次设置。

3.根据权利要求1所述的一种基于光储充的停车视频桩，其特征在于，所述的光储充模块包括由下至上依次设置的太阳能电池柜体(11)、光伏支架(7)和光伏组件(6)，所述的太阳能电池柜体(11)的正面设有LCD显示屏(8)、通风槽(10)和扬声器(9)，其底部还设有支撑脚，其内设有储能电池、太阳能控制器和离网逆变器。

4.根据权利要求3所述的一种基于光储充的停车视频桩，其特征在于，所述的光伏组件(6)由多个太阳能电池板阵列构成，分别与储能电池、太阳能控制器和离网逆变器通过光伏线缆连接。

5.根据权利要求3所述的一种基于光储充的停车视频桩，其特征在于，所述的摄像头(2)拍摄方向对准车牌，并覆盖车位区域。

6.根据权利要求2所述的一种基于光储充的停车视频桩，其特征在于，所述的摄像头(2)上方设有遮雨罩(1)，该遮雨罩(1)为半弧形塑料制挡板。

7.根据权利要求2所述的一种基于光储充的停车视频桩，其特征在于，所述的智能终端通过摄像头获取所拍摄的车位图像，并识别车辆的动作：

当识别到有车辆发生入位行为时，记录发生时刻、车牌号并拍摄照片；

当识别到入位行为结束后进行停车规范性检查，与预先设置好的规范停车参考图像进行比对，对于不规范的停车行为提示驾驶员和管理员并拍照留档；

当识别到车辆发生离位行为时，记录发生时刻，并获取停车总时长，将记录的车牌号、停车时长和违规照片数据上传至云端服务器，供管理部门进行后续的收费或处罚操作。

8.根据权利要求2所述的一种基于光储充的停车视频桩，其特征在于，所述的彩色指示灯根据泊车位当前状态，通过不同颜色表示可用、已被占用、非法占用、停车成功和停车不当的车位情况，具体为：

当识别到车辆正常完成路侧停车行为时，指示灯亮起绿色，提示驾驶员识别成功可以离开；

当识别到车辆出现停车位置超出车位范围的不规范行为时，指示灯亮起红色，提示驾驶员及时调整；

当识别到车辆车牌出现遮挡的违法行为时，指示灯亮起闪烁的红灯，并远程提醒现场管理员；

当车位出现路面损坏、街道临时禁止停车的情况时，常亮红色警告驾驶员不得停入；

当停车视频桩出现技术故障或更新升级的情况临时不可用时，常亮橙色灯光提示现场管理人员。