CN111775760B - 一种太阳能充电桩智能管理系统 - Google Patents

一种太阳能充电桩智能管理系统 Download PDF

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CN111775760B CN202010666441.0A CN202010666441A CN111775760B CN 111775760 B CN111775760 B CN 111775760B CN 202010666441 A CN202010666441 A CN 202010666441A CN 111775760 B CN111775760 B CN 111775760B
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Abstract

一种太阳能充电桩智能管理系统，包括参数检测模块、图像检测模块、信息传输模块和智能管理终端，所述参数检测模块用于采集太阳能充电桩表面的温度数据，所述图像检测模块用于采集太阳能充电桩的图像，所述信息传输模块用于将采集的温度数据和图像传输至智能管理终端，所述智能管理终端用于对接收到的温度数据进行处理和判断，并对接收到的图像进行处理和显示。本发明的有益效果：实现了对太阳能充电桩安全运营的有效管理。

Description

一种太阳能充电桩智能管理系统
技术领域
本发明创造涉及安全监控领域，具体涉及一种太阳能充电桩智能管理系统。
背景技术
我国发展新能源汽车，是应对节能减排重大挑战的需要，同时也是汽车产业跨越式发展和提升国际竞争力的需要。电动汽车的普及必定以充电桩的建设为前提，太阳能充电桩以其环保、使用便捷和易于安装的优势成为电动汽车获取电能的一种重要方式。为了提高电动汽车充电的便利性，太阳能充电桩普遍采用分散布局的安装方式。为了解决分散安装的太阳能充电桩的维护困难和管理低效的问题，本申请提供一种太阳能充电桩智能管理系统，能够实现对太阳能充电桩安全运营的有效管理。
发明内容
针对上述问题，本发明旨在提供一种太阳能充电桩智能管理系统。
本发明创造的目的通过以下技术方案实现：
一种太阳能充电桩智能管理系统，包括参数检测模块、图像采集模块、信息传输模块和智能管理终端，所述参数检测模块采用传感器节点采集太阳能充电桩表面的温度数据，并将采集到的温度数据通过信息传输模块传输至智能管理终端，所述图像采集模块包括采集控制单元和图像采集单元，所述采集控制单元用于根据接收到的采集指令控制图像采集单元采集太阳能充电桩的图像，所述图像采集单元通过信息传输模块将采集到的太阳能充电桩的图像传输至智能管理终端，所述智能管理终端包括危险分析单元、图像优化单元和图像显示单元，所述危险分析单元用于对接收到的温度数据进行处理，并将处理后的温度数据和预设的安全阈值进行比较，当所述温度数据超过预设的安全阈值时进行预警，并通过信息传输模块向采集控制单元发送采集指令，所述图像优化单元用于对接收到的图像进行处理，并将处理后的图像在图像显示单元进行显示。
优选地，所述信息传输模块采用GPRS通信方式进行信息传输。
优选地，所述图像采集单元采用摄像头采集太阳能充电桩的图像。
本优选实施例提供一种太阳能充电桩智能管理系统，通过采集太阳能充电桩表面的温度数据判断所述太阳能充电桩是否安全运营，当判断太阳能充电桩在运营过程中出现危险时，采集太阳能充电桩的图像进行显示，能够更加直观的对太阳能充电桩的运营情况进行了解。
优选地，危险分析单元用于对接收到的温度数据进行处理，设t(i)表示接收到的第i个温度数据，给定检测阈值τ(t)，τ(t)的值可以取5℃，当温度数据t(i)满足|t(i)-t(i-1)|≤τ(t)时，则判定温度数据t(i)为正常数据，其中，t(i-1)表示接收到的第(i-1)个温度数据；
当温度数据t(i)满足|t(i)-t(i-1)|＞τ(t)时，则对温度数据t(i)前后接收到的温度数据进行标记，设t(l)表示接收到的第l个温度数据，当温度数据t(l)满足|t(l)-t(l-1)|≤τ(t)时，则将温度数据t(l)标记为0，当温度数据t(l)满足|t(l)-t(l-1)|＞τ(t)时，则将温度数据t(l)标记为1，其中，t(l-1)表示接收到的第(l-1)个温度数据；设
Figure BDA0002578606080000021
表示在温度数据t(i)之前接收到的且距离温度数据t(i)最近的标记为1的温度数据，其中，a表示温度数据
Figure BDA0002578606080000022
为接收到的第a个温度数据，
Figure BDA0002578606080000023
表示在温度数据t(i)之后接收到的且距离温度数据t(i)最近的标记为1的温度数据，其中，b表示温度数据
Figure BDA0002578606080000024
为接收到的第b个温度数据，
Figure BDA0002578606080000025
表示在温度数据t(i)之后接收到的且距离温度数据t(i)第二近的标记为1的温度数据，其中，c表示温度数据
Figure BDA0002578606080000026
为接收到的第c个温度数据，
Figure BDA0002578606080000027
表示在温度数据t(i)之后接收到的且距离温度数据t(i)第三近的标记为1的温度数据，其中，d表示温度数据
Figure BDA0002578606080000028
为接收到的第d个温度数据，l(i)表示温度数据t(i)的截断距离，且l(i)＝b-i，给定第一截断阈值c1和第二截断阈值c2，其中，c1和c2为正整数，且c2＞c1，c1的值可以取5，c2的值可以取10，当l(i)＞c2时，则判定温度数据t(i)为正常数据，当l(i)＜c1时，则判定温度数据c1为噪声数据；当c1≤l(i)≤c2时，采用下列方式对温度数据t(i)进行判断：
设μ(b)表示温度数据
Figure BDA0002578606080000029
对应的属性判断系数，l(b)表示温度数据
Figure BDA00025786060800000210
的截断距离，当l(b)＜c1时，则μ(b)＝0，当l(b)＞c2时，则μ(b)＝1，当c1≤l(b)≤c2时，则μ(b)＝-1，定义h(i)表示温度数据t(i)在c1≤l(i)≤c2情况下对应的检测系数，则h(i)采用下式计算：
(1)当μ(b)＝1时，则h(i)的表达式为：
Figure BDA00025786060800000211
其中，
Figure BDA00025786060800000212
表示温度数据t(i)和其截断距离内的温度数据的均值，且
Figure BDA00025786060800000213
Figure BDA00025786060800000214
表示温度数据
Figure BDA00025786060800000215
和其截断距离内的温度数据的均值，且
Figure BDA00025786060800000216
Figure BDA0002578606080000031
表示温度数据
Figure BDA0002578606080000032
和其截断距离内的温度数据的均值，且
Figure BDA0002578606080000033
其中，t(j)表示接收到的第j个温度数据，
Figure BDA0002578606080000034
表示温度数据
Figure BDA0002578606080000035
和温度数据
Figure BDA0002578606080000036
对应的判断函数，当
Figure BDA0002578606080000037
则
Figure BDA0002578606080000038
当
Figure BDA0002578606080000039
时，则
Figure BDA00025786060800000310
Figure BDA00025786060800000311
表示温度数据
Figure BDA00025786060800000312
和温度数据
Figure BDA00025786060800000359
对应的比较函数，当
Figure BDA00025786060800000313
时，则
Figure BDA00025786060800000314
当
Figure BDA00025786060800000315
时，则
Figure BDA00025786060800000316
Figure BDA00025786060800000357
表示温度数据
Figure BDA00025786060800000358
和温度数据
Figure BDA00025786060800000317
对应的比较函数，兰
Figure BDA00025786060800000318
时，则
Figure BDA00025786060800000319
当
Figure BDA00025786060800000320
时，则
Figure BDA00025786060800000321
Figure BDA00025786060800000322
表示判断函数
Figure BDA00025786060800000323
对应的统计系数，当
Figure BDA00025786060800000324
时，则
Figure BDA00025786060800000325
当
Figure BDA00025786060800000326
Figure BDA00025786060800000327
则
Figure BDA00025786060800000328
(2)当μ(b)＝0时，则h(i)的表达式为：
Figure BDA00025786060800000329
其中，μ(c)表示温度数据
Figure BDA00025786060800000330
对应的属性判断系数，l(c)表示温度数据
Figure BDA00025786060800000331
的截断距离，当l(c)＜c1时，则μ(c)＝0，当l(c)＞c2时，则μ(c)＝1，当c1≤l(c)≤c2时，则μ(c)＝-1，θ1(μ(c))表示第一取值函数，且
Figure BDA00025786060800000332
Figure BDA00025786060800000333
表示温度数据
Figure BDA00025786060800000334
和其截断距离内的温度数据的均值，且
Figure BDA00025786060800000335
Figure BDA00025786060800000336
表示温度数据
Figure BDA00025786060800000337
和温度数据
Figure BDA00025786060800000338
对应的判断函数，当
Figure BDA00025786060800000339
时，则
Figure BDA00025786060800000340
当
Figure BDA00025786060800000341
时，则
Figure BDA00025786060800000342
Figure BDA00025786060800000343
表示温度数据
Figure BDA00025786060800000344
和温度数据
Figure BDA00025786060800000345
对应的比较函数，当
Figure BDA00025786060800000346
时，则
Figure BDA00025786060800000347
当
Figure BDA00025786060800000348
时，则
Figure BDA00025786060800000349
θ2(μ(c))表示第二取值函数，且
Figure BDA00025786060800000350
Figure BDA00025786060800000351
表示判断函数
Figure BDA00025786060800000352
对应的统计系数，兰
Figure BDA00025786060800000353
时，则
Figure BDA00025786060800000354
当
Figure BDA00025786060800000355
时，则
Figure BDA00025786060800000356
(3)当μ(b)＝-1且(μ(c)＝0或μ(c)＝1)时，则h(i)的表达式为：
Figure BDA0002578606080000041
当μ(b)＝-1且μ(c)＝-1时，则h(i)的表达式为
Figure BDA0002578606080000042
其中，
Figure BDA0002578606080000043
表示温度数据
Figure BDA0002578606080000044
和温度数据
Figure BDA0002578606080000045
对应的比较函数，当
Figure BDA0002578606080000046
时，则
Figure BDA0002578606080000047
当
Figure BDA0002578606080000048
时，则
Figure BDA0002578606080000049
Figure BDA00025786060800000410
为取值函数，当
Figure BDA00025786060800000411
Figure BDA00025786060800000412
时，
Figure BDA00025786060800000413
否则
Figure BDA00025786060800000414
当温度数据t(i)在c1≤l(i)≤c2情况下对应的检测系数h(i)满足h(i)＝1时，则温度数据t(i)为正常数据，当温度数据t(i)在c1≤l(i)≤c2情况下对应的检测系数h(i)满足h(i)＝-1时，则温度数据t(i)为噪声数据；
当温度数据t(i)被判定为噪声数据时，则对温度数据t(i)进行修正，设t′(i)表示对温度数据t(i)修正后的值，且
Figure BDA00025786060800000415
优选地，图像优化单元用于对采集到图像进行去噪处理。
本发明创造的有益效果：
(1)提供一种太阳能充电桩智能管理系统，通过采集太阳能充电桩表面的温度数据判断所述太阳能充电桩是否安全运营，当判断太阳能充电桩在运营过程中出现危险时，采集太阳能充电桩的图像进行显示，能够更加直观的对当前太阳能充电桩的运营情况进行了解。
(2)本发明于对接收到的温度数据依次进行去噪处理，将处理后的温度数据和预设的安全阈值进行比较，判断太阳能充电桩是否安全运营，保证了能够对太阳能充电桩的安全运营进行准确的判断，避免了因噪声数据对太阳能充电桩的安全运营造成的误判现象，在对温度数据进行噪声检测时，首先通过给定的检测阈值对待检测温度数据进行初步判断，当所述待检测温度数据和其前一个接收到的温度数据的差值在给定的检测阈值范围内时，则判定该温度数据为正常数据，当所述待检测温度数据和其前一个接收到的温度数据的差值在给定的检测阈值范围外时，则对该待检测温度数据进行进一步的判断，对在所述待检测温度数据前后接收到的温度数据进行标记，在标记过程中，将待标记温度数据和其前一个接收到的温度数据进行比较，将变化较小的温度数据标记为0，将变化较大的温度数据标记为1，选取在所述待检测温度数据之后接收到的且距离所述待检测温度数据最近的标记为1的温度数据计算所述待检测温度数据的截断距离，当所述待检测温度数据的截断距离小于给定的第一截断阈值时，表明该待检测数据为孤立的变化较大的温度数据，即表明该待检测温度数据为噪声数据，当所述待检测温度数据的截断距离大于给定的第二截断阈值时，表明该待检测温度数据的变化为充电桩正常运营过程造成的数据变化，此时，判定该待检测温度数据为正常数据，当所述待检测温度数据的截断距离在给定的第一截断阈值和给定的第二截断阈值之间时，引入距离待检测温度数据较近的几个标记为1的温度数据对待检测温度数据进行检测，选取在待检测温度数据之后接收到的且距离待检测温度数据最近的标记为1的温度数据为参考数据，根据所述参考数据的属性判断系数值对待检测温度数据定义对应的检测系数，当所述参考数据的属性判断系数的值等于1时，则表明所述参考数据为正常数据，此时将所述参考数据和其截断距离内的温度数据的均值和待检测温度数据之前接收到的且标记为1的温度数据和其截断距离内的温度数据的均值进行比较，当比较结果在检测阈值范围内时，表明待检测温度数据的变化不符合充电桩运营过程中的现实温度变化趋势，判定待检测温度数据为噪声数据，当比较结果在检测阈值范围外时，检测系数通过引入比较函数分别对待检测温度数据的变化趋势和参考数据的变化趋势进行衡量，当待检测温度数据的变化趋势和参考数据的变化趋势相同时，表明待检测温度数据的变化符合充电桩运营过程中现实温度变化趋势，即判定所述待检测温度数据为正常数据，当待检测温度的变化趋势和参考数据的变化趋势不同时，表明待检测待检测温度数据的变化不符合充电桩运营过程中的现实温度变化趋势，即所述待检测温度数据为噪声数据；当所述参考数据的属性判断系数为0，即在待检测温度数据的检测系数中引入在待检测温度数据之后接收到的且距离待检测温度数据第二近的标记为1的温度数据进行检测，当新引入的温度数据也为噪声数据或者其属性判断系数为-1时，即判定所述待检测温度数据为噪声数据，当新引入的温度数据为正常数据时，即通过将新引入的温度数据和其截断距离内的温度数据的均值和待检测温度数据和其截断距离内的温度数据进行比较，当比较结果在检测阈值范围内时，则判定待检测温度数据为正常数据，当比较结果在检测阈值范围外时，检测系数通过引入比较函数对待检测温度数据和新引入的温度数据的变化趋势进行衡量，当所述待检测温度数据和新引入的温度数据的变化趋势相同时，则判定所述待检测温度数据为正常数据，当所述待检测温度数据和参考数据的变化趋势不同时，则判定所述待检测温度数据为噪声数据；当所述参考数据的属性判断系数为-1时，同样在待检测温度数据的检测系数中引入在待检测温度数据之后接收到的且距离待检测温度数据第二近的标记为1的温度数据进行检测，当新引入的温度数据的属性判断系数为0或者1时，定义的检测系数和参考数据的属性判断系数为0时定义的检测系数相同，当新引入的温度数据的属性判断系数为-1时，定义的检测系数通过对待检测温度数据、参考数据和新引入的温度数据的变化趋势进行衡量，当待检测温度数据、参考数据和新引入的温度数据的变化趋势相同时，则判定待检测温度数据为正常数据，当待检测温度数据、参考数据和新引入的温度数据的变化趋势不同时，则判定待检测温度数据为噪声数据。
附图说明
利用附图对发明创造作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本发明创造的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图。
图1是本发明结构示意图。
具体实施方式
结合以下实施例对本发明作进一步描述。
参见图1，本实施例的一种太阳能充电桩智能管理系统，包括参数检测模块、图像采集模块、信息传输模块和智能管理终端，所述参数检测模块采用传感器节点采集太阳能充电桩表面的温度数据，并将采集到的温度数据通过信息传输模块传输至智能管理终端，所述图像采集模块包括采集控制单元和图像采集单元，所述采集控制单元用于根据接收到的采集指令控制图像采集单元采集太阳能充电桩的图像，所述图像采集单元通过信息传输模块将采集到的太阳能充电桩的图像传输至智能管理终端，所述智能管理终端包括危险分析单元、图像优化单元和图像显示单元，所述危险分析单元用于对接收到的温度数据进行去噪处理，并将去噪处理后的温度数据和预设的安全阈值进行比较，当所述温度数据超过预设的安全阈值时进行预警，并通过信息传输模块向采集控制单元发送采集指令，所述图像优化单元用于对接收到的图像进行去噪处理，并将去噪处理后的图像在图像显示单元进行显示。
优选地，所述信息传输模块采用GPRS通信方式进行信息传输。
优选地，所述图像采集单元采用摄像头采集太阳能充电桩的图像。
本优选实施例提供一种太阳能充电桩智能管理系统，通过采集太阳能充电桩表面的温度数据判断所述太阳能充电桩是否安全运营，当判断太阳能充电桩在运营过程中出现危险时，采集太阳能充电桩的图像进行显示，能够更加直观的对太阳能充电桩的运营情况进行了解。
优选地，危险分析单元用于对接收到的温度数据进行处理，设t(i)表示接收到的第i个温度数据，给定检测阈值τ(t)，τ(t)的值可以取5℃，当温度数据t(i)满足|t(i)-t(i-1)|≤τ(t)时，则判定温度数据t(i)为正常数据，其中，t(i-1)表示接收到的第(i-1)个温度数据；
当温度数据t(i)满足|t(i)-t(i-1)|＞τ(t)时，则对温度数据t(i)前后接收到的温度数据进行标记，设t(l)表示接收到的第l个温度数据，当温度数据t(l)满足|t(l)-t(l-1)|≤τ(t)时，则将温度数据t(l)标记为0，当温度数据t(l)满足|t(l)-t(l-1)|＞τ(t)时，则将温度数据t(l)标记为1，其中，t(l-1)表示接收到的第(l-1)个温度数据；设
Figure BDA0002578606080000071
表示在温度数据t(i)之前接收到的且距离温度数据t(i)最近的标记为1的温度数据，其中，a表示温度数据
Figure BDA0002578606080000072
为接收到的第a个温度数据，
Figure BDA0002578606080000073
表示在温度数据t(i)之后接收到的且距离温度数据t(i)最近的标记为1的温度数据，其中，b表示温度数据
Figure BDA0002578606080000074
为接收到的第b个温度数据，
Figure BDA0002578606080000075
表示在温度数据t(i)之后接收到的且距离温度数据t(i)第二近的标记为1的温度数据，其中，c表示温度数据
Figure BDA0002578606080000076
为接收到的第c个温度数据，
Figure BDA0002578606080000077
表示在温度数据t(i)之后接收到的且距离温度数据t(i)第三近的标记为1的温度数据，其中，d表示温度数据
Figure BDA0002578606080000078
为接收到的第d个温度数据，l(i)表示温度数据t(i)的截断距离，且l(i)＝b-i，给定第一截断阈值c1和第二截断阈值c2，其中，c1和c2为正整数，且c2＞c1，c1的值可以取5，c2的值可以取10，当l(i)＞c2时，则判定温度数据t(i)为正常数据，当l(i)＜c1时，则判定温度数据c1为噪声数据；当c1≤l(i)≤c2时，采用下列方式对温度数据t(i)进行判断：
设μ(b)表示温度数据
Figure BDA0002578606080000079
对应的属性判断系数，l(b)表示温度数据
Figure BDA00025786060800000710
的截断距离，当l(b)＜c1时，则μ(b)＝0，当l(b)＞c2时，则μ(b)＝1，当c1≤l(b)≤c2时，则μ(b)＝-1，定义h(i)表示温度数据t(i)在c1≤l(i)≤c2情况下对应的检测系数，则h(i)采用下式计算：
(1)当μ(b)＝1时，则h(i)的表达式为：
Figure BDA00025786060800000711
其中，
Figure BDA00025786060800000712
表示温度数据t(i)和其截断距离内的温度数据的均值，且
Figure BDA00025786060800000713
Figure BDA00025786060800000714
表示温度数据
Figure BDA00025786060800000715
和其截断距离内的温度数据的均值，且
Figure BDA00025786060800000716
Figure BDA00025786060800000717
表示温度数据
Figure BDA00025786060800000718
和其截断距离内的温度数据的均值，且
Figure BDA00025786060800000719
其中，t(j)表示接收到的第j个温度数据，
Figure BDA0002578606080000081
表示温度数据
Figure BDA0002578606080000082
和温度数据
Figure BDA0002578606080000083
对应的判断函数，当
Figure BDA0002578606080000084
则
Figure BDA0002578606080000085
当
Figure BDA0002578606080000086
时，则
Figure BDA0002578606080000087
Figure BDA0002578606080000088
表示温度数据
Figure BDA0002578606080000089
和温度数据
Figure BDA00025786060800000810
对应的比较函数，当
Figure BDA00025786060800000811
时，则
Figure BDA00025786060800000812
当
Figure BDA00025786060800000813
时，则
Figure BDA00025786060800000814
Figure BDA00025786060800000815
表示温度数据
Figure BDA00025786060800000855
和温度数据
Figure BDA00025786060800000816
对应的比较函数，当
Figure BDA00025786060800000817
时，则
Figure BDA00025786060800000818
当
Figure BDA00025786060800000819
时，则
Figure BDA00025786060800000820
Figure BDA00025786060800000821
表示判断函数
Figure BDA00025786060800000822
对应的统计系数，兰
Figure BDA00025786060800000823
时，则
Figure BDA00025786060800000824
当
Figure BDA00025786060800000825
Figure BDA00025786060800000826
则
Figure BDA00025786060800000827
(2)当μ(b)＝0时，则h(i)的表达式为：
Figure BDA00025786060800000828
其中，μ(c)表示温度数据
Figure BDA00025786060800000829
对应的属性判断系数，l(c)表示温度数据
Figure BDA00025786060800000830
的截断距离，当l(c)＜c1时，则μ(c)＝0，当l(c)＞c2时，则μ(c)＝1，当c1≤l(c)≤c2时，则μ(c)＝-1，θ1(μ(c))表示第一取值函数，且
Figure BDA00025786060800000831
Figure BDA00025786060800000832
表示温度数据
Figure BDA00025786060800000833
和其截断距离内的温度数据的均值，且
Figure BDA00025786060800000834
Figure BDA00025786060800000835
表示温度数据
Figure BDA00025786060800000836
和温度数据
Figure BDA00025786060800000837
对应的判断函数，当
Figure BDA00025786060800000838
时，则
Figure BDA00025786060800000839
当
Figure BDA00025786060800000840
时，则
Figure BDA00025786060800000841
Figure BDA00025786060800000842
表示温度数据
Figure BDA00025786060800000856
和温度数据
Figure BDA00025786060800000843
对应的比较函数，当
Figure BDA00025786060800000844
时，则
Figure BDA00025786060800000845
当
Figure BDA00025786060800000846
时，则
Figure BDA00025786060800000847
θ2(μ(c))表示第二取值函数，且
Figure BDA00025786060800000848
Figure BDA00025786060800000849
表示判断函数
Figure BDA00025786060800000850
对应的统计系数，当
Figure BDA00025786060800000851
时，则
Figure BDA00025786060800000852
当
Figure BDA00025786060800000853
时，则
Figure BDA00025786060800000854
(3)当μ(b)＝-1且(μ(c)＝0或μ(c)＝1)时，则h(i)的表达式为：
Figure BDA0002578606080000091
当μ(b)＝-1且μ(c)＝-1时，则h(i)的表达式为
Figure BDA0002578606080000092
其中，
Figure BDA0002578606080000093
表示温度数据
Figure BDA0002578606080000094
和温度数据
Figure BDA0002578606080000095
对应的比较函数，当
Figure BDA0002578606080000096
时，则
Figure BDA0002578606080000097
当
Figure BDA0002578606080000098
时，则
Figure BDA0002578606080000099
Figure BDA00025786060800000910
为取值函数，当
Figure BDA00025786060800000911
Figure BDA00025786060800000912
时，
Figure BDA00025786060800000913
否则
Figure BDA00025786060800000914
当温度数据t(i)在c1≤l(i)≤c2情况下对应的检测系数h(i)满足h(i)＝1时，则温度数据t(i)为正常数据，当温度数据t(i)在c1≤l(i)≤c2情况下对应的检测系数h(i)满足h(i)＝-1时，则温度数据t(i)为噪声数据；
当温度数据t(i)被判定为噪声数据时，则对温度数据t(i)进行修正，设t′(i)表示对温度数据t(i)修正后的值，且
Figure BDA00025786060800000915
本优选实施例用于对接收到的温度数据依次进行去噪处理，将处理后的温度数据和预设的安全阈值进行比较，判断太阳能充电桩是否安全运营，保证了能够对太阳能充电桩的安全运营进行准确的判断，避免了因噪声数据对太阳能充电桩的安全运营造成的误判现象，在对温度数据进行噪声检测时，首先通过给定的检测阈值对待检测温度数据进行初步判断，当所述待检测温度数据和其前一个接收到的温度数据的差值在给定的检测阈值范围内时，则判定该温度数据为正常数据，当所述待检测温度数据和其前一个接收到的温度数据的差值在给定的检测阈值范围外时，则对该待检测温度数据进行进一步的判断，对在所述待检测温度数据前后接收到的温度数据进行标记，在标记过程中，将待标记温度数据和其前一个接收到的温度数据进行比较，将变化较小的温度数据标记为0，将变化较大的温度数据标记为1，选取在所述待检测温度数据之后接收到的且距离所述待检测温度数据最近的标记为1的温度数据计算所述待检测温度数据的截断距离，当所述待检测温度数据的截断距离小于给定的第一截断阈值时，表明该待检测数据为孤立的变化较大的温度数据，即表明该待检测温度数据为噪声数据，当所述待检测温度数据的截断距离大于给定的第二截断阈值时，表明该待检测温度数据的变化为充电桩正常运营过程造成的数据变化，此时，判定该待检测温度数据为正常数据，当所述待检测温度数据的截断距离在给定的第一截断阈值和给定的第二截断阈值之间时，引入距离待检测温度数据较近的几个标记为1的温度数据对待检测温度数据进行检测，选取在待检测温度数据之后接收到的且距离待检测温度数据最近的标记为1的温度数据为参考数据，根据所述参考数据的属性判断系数值对待检测温度数据定义对应的检测系数，当所述参考数据的属性判断系数的值等于1时，则表明所述参考数据为正常数据，此时将所述参考数据和其截断距离内的温度数据的均值和待检测温度数据之前接收到的且标记为1的温度数据和其截断距离内的温度数据的均值进行比较，当比较结果在检测阈值范围内时，表明待检测温度数据的变化不符合充电桩运营过程中的现实温度变化趋势，判定待检测温度数据为噪声数据，当比较结果在检测阈值范围外时，检测系数通过引入比较函数分别对待检测温度数据的变化趋势和参考数据的变化趋势进行衡量，当待检测温度数据的变化趋势和参考数据的变化趋势相同时，表明待检测温度数据的变化符合充电桩运营过程中现实温度变化趋势，即判定所述待检测温度数据为正常数据，当待检测温度的变化趋势和参考数据的变化趋势不同时，表明待检测待检测温度数据的变化不符合充电桩运营过程中的现实温度变化趋势，即所述待检测温度数据为噪声数据；当所述参考数据的属性判断系数为0，即在待检测温度数据的检测系数中引入在待检测温度数据之后接收到的且距离待检测温度数据第二近的标记为1的温度数据进行检测，当新引入的温度数据也为噪声数据或者其属性判断系数为-1时，即判定所述待检测温度数据为噪声数据，当新引入的温度数据为正常数据时，即通过将新引入的温度数据和其截断距离内的温度数据的均值和待检测温度数据和其截断距离内的温度数据进行比较，当比较结果在检测阈值范围内时，则判定待检测温度数据为正常数据，当比较结果在检测阈值范围外时，检测系数通过引入比较函数对待检测温度数据和新引入的温度数据的变化趋势进行衡量，当所述待检测温度数据和新引入的温度数据的变化趋势相同时，则判定所述待检测温度数据为正常数据，当所述待检测温度数据和参考数据的变化趋势不同时，则判定所述待检测温度数据为噪声数据；当所述参考数据的属性判断系数为-1时，同样在待检测温度数据的检测系数中引入在待检测温度数据之后接收到的且距离待检测温度数据第二近的标记为1的温度数据进行检测，当新引入的温度数据的属性判断系数为0或者1时，定义的检测系数和参考数据的属性判断系数为0时定义的检测系数相同，当新引入的温度数据的属性判断系数为-1时，定义的检测系数通过对待检测温度数据、参考数据和新引入的温度数据的变化趋势进行衡量，当待检测温度数据、参考数据和新引入的温度数据的变化趋势相同时，则判定待检测温度数据为正常数据，当待检测温度数据、参考数据和新引入的温度数据的变化趋势不同时，则判定待检测温度数据为噪声数据。
优选地，图像优化单元用于对采集到图像进行去噪处理。
最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。

Claims (4)

1.一种太阳能充电桩智能管理系统，其特征是，包括参数检测模块、图像采集模块、信息传输模块和智能管理终端，所述参数检测模块采用传感器节点采集太阳能充电桩表面的温度数据，并将采集到的温度数据通过信息传输模块传输至智能管理终端，所述图像采集模块包括采集控制单元和图像采集单元，所述采集控制单元用于根据接收到的采集指令控制图像采集单元采集太阳能充电桩的图像，所述图像采集单元通过信息传输模块将采集到的太阳能充电桩的图像传输至智能管理终端，所述智能管理终端包括危险分析单元、图像优化单元和图像显示单元，所述危险分析单元用于对接收到的温度数据进行处理，并将处理后的温度数据和预设的安全阈值进行比较，当所述温度数据超过预设的安全阈值时进行预警，并通过信息传输模块向采集控制单元发送采集指令，所述图像优化单元用于对接收到的图像进行处理，并将处理后的图像在图像显示单元进行显示；
所述危险分析单元用于对接收到的温度数据进行处理，设t(i)表示接收到的第i个温度数据，给定检测阈值τ(t)，当温度数据t(i)满足|t(i)-t(i-1)|≤τ(t)时，则判定温度数据t(i)为正常数据，其中，t(i-1)表示接收到的第(i-1)个温度数据；
当温度数据t(i)满足|t(i)-t(i-1)|>τ(t)时，则对温度数据t(i)前后接收到的温度数据进行标记，设t(l)表示接收到的第l个温度数据，当温度数据t(l)满足|t(l)-t(l-1)|≤τ(t)时，则将温度数据t(l)标记为0，当温度数据t(l)满足|t(l)-t(l-1)|>τ(t)时，则将温度数据t(l)标记为1，其中，t(l-1)表示接收到的第(l-1)个温度数据；设
Figure FDA0002838395240000011
表示在温度数据t(i)之前接收到的且距离温度数据t(i)最近的标记为1的温度数据，其中，a表示温度数据
Figure FDA0002838395240000012
为接收到的第a个温度数据，
Figure FDA0002838395240000013
表示在温度数据t(i)之后接收到的且距离温度数据t(i)最近的标记为1的温度数据，其中，b表示温度数据
Figure FDA0002838395240000014
为接收到的第b个温度数据，
Figure FDA0002838395240000015
表示在温度数据t(i)之后接收到的且距离温度数据t(i)第二近的标记为1的温度数据，其中，c表示温度数据
Figure FDA0002838395240000016
为接收到的第c个温度数据，
Figure FDA0002838395240000017
表示在温度数据t(i)之后接收到的且距离温度数据t(i)第三近的标记为1的温度数据，其中，d表示温度数据
Figure FDA0002838395240000018
为接收到的第d个温度数据，l(i)表示温度数据t(i)的截断距离，且l(i)＝b-i，给定第一截断阈值c1和第二截断阈值c2，其中，c1和c2为正整数，且c2>c1，当l(i)>c2时，则判定温度数据t(i)为正常数据，当l(i)<c1时，则判定温度数据c1为噪声数据；当c1≤l(i)≤c2时，采用下列方式对温度数据t(i)进行判断：
设μ(b)表示温度数据
Figure FDA0002838395240000021
对应的属性判断系数，l(b)表示温度数据
Figure FDA0002838395240000022
的截断距离，当l(b)<c1时，则μ(b)＝0，当l(b)>c2时，则μ(b)＝1，当c1≤l(b)≤c2时，则μ(b)＝-1，定义h(i)表示温度数据t(i)在c1≤l(i)≤c2情况下对应的检测系数，则h(i)采用下式计算：
(1)当μ(b)＝1时，则h(i)的表达式为：
Figure FDA0002838395240000023
其中，
Figure FDA0002838395240000024
表示温度数据t(i)和其截断距离内的温度数据的均值，且
Figure FDA0002838395240000025
Figure FDA0002838395240000026
表示温度数据
Figure FDA0002838395240000027
和其截断距离内的温度数据的均值，且
Figure FDA0002838395240000028
Figure FDA0002838395240000029
表示温度数据
Figure FDA00028383952400000210
和其截断距离内的温度数据的均值，且
Figure FDA00028383952400000211
其中，t(j)表示接收到的第j个温度数据，
Figure FDA00028383952400000212
表示温度数据
Figure FDA00028383952400000213
和温度数据
Figure FDA00028383952400000214
对应的判断函数，当
Figure FDA00028383952400000215
则
Figure FDA00028383952400000216
当
Figure FDA00028383952400000217
时，则
Figure FDA00028383952400000218
Figure FDA00028383952400000219
表示温度数据
Figure FDA00028383952400000220
和温度数据
Figure FDA00028383952400000221
对应的比较函数，当
Figure FDA00028383952400000222
时，则
Figure FDA00028383952400000223
当
Figure FDA00028383952400000224
时，则
Figure FDA00028383952400000225
Figure FDA00028383952400000226
表示温度数据
Figure FDA00028383952400000227
和温度数据
Figure FDA00028383952400000228
对应的比较函数，当
Figure FDA00028383952400000229
时，则
Figure FDA00028383952400000230
当
Figure FDA00028383952400000231
时，则
Figure FDA00028383952400000232
Figure FDA00028383952400000233
表示判断函数
Figure FDA00028383952400000234
对应的统计系数，当
Figure FDA00028383952400000235
时，则
Figure FDA00028383952400000236
当
Figure FDA00028383952400000237
则
Figure FDA00028383952400000238
(2)当μ(b)＝0时，则h(i)的表达式为：
Figure FDA0002838395240000031
其中，μ(c)表示温度数据
Figure FDA0002838395240000032
对应的属性判断系数，l(c)表示温度数据
Figure FDA0002838395240000033
的截断距离，当l(c)<c1时，则μ(c)＝0，当l(c)>c2时，则μ(c)＝1，当c1≤l(c)≤c2时，则μ(c)＝-1，θ1(μ(c))表示第一取值函数，且
Figure FDA0002838395240000034
Figure FDA0002838395240000035
Figure FDA0002838395240000036
表示温度数据
Figure FDA0002838395240000037
和其截断距离内的温度数据的均值，且
Figure FDA0002838395240000038
Figure FDA0002838395240000039
表示温度数据
Figure FDA00028383952400000310
和温度数据
Figure FDA00028383952400000311
对应的判断函数，当
Figure FDA00028383952400000312
时，则
Figure FDA00028383952400000313
当
Figure FDA00028383952400000314
时，则
Figure FDA00028383952400000315
表示温度数据
Figure FDA00028383952400000316
和温度数据
Figure FDA00028383952400000317
对应的比较函数，当
Figure FDA00028383952400000318
时，则
Figure FDA00028383952400000319
当
Figure FDA00028383952400000320
时，则
Figure FDA00028383952400000321
θ2(μ(c))表示第二取值函数，且
Figure FDA00028383952400000322
Figure FDA00028383952400000323
表示判断函数
Figure FDA00028383952400000324
对应的统计系数，当
Figure FDA00028383952400000325
时，则
Figure FDA00028383952400000326
当
Figure FDA00028383952400000327
时，则
Figure FDA00028383952400000328
(3)当μ(b)＝-1且(μ(c)＝0或μ(c)＝1)时，则h(i)的表达式为：
Figure FDA00028383952400000329
当μ(b)＝-1且μ(c)＝-1时，则h(i)的表达式为：
Figure FDA00028383952400000330
其中，
Figure FDA00028383952400000331
表示温度数据
Figure FDA00028383952400000332
和温度数据
Figure FDA00028383952400000333
对应的比较函数，当
Figure FDA00028383952400000334
时，则
Figure FDA00028383952400000335
当
Figure FDA00028383952400000336
时，则
Figure FDA0002838395240000041
为取值函数，当
Figure FDA0002838395240000042
时，
Figure FDA0002838395240000043
否则
Figure FDA0002838395240000044
当温度数据t(i)在c1≤l(i)≤c2情况下对应的检测系数h(i)满足h(i)＝1时，则温度数据t(i)为正常数据，当温度数据t(i)在c1≤l(i)≤c2情况下对应的检测系数h(i)满足h(i)＝-1时，则温度数据t(i)为噪声数据；
当温度数据t(i)被判定为噪声数据时，则对温度数据t(i)进行修正，设t′(i)表示对温度数据t(i)修正后的值，且
Figure FDA0002838395240000045
2.根据权利要求1所述的一种太阳能充电桩智能管理系统，其特征是，所述信息传输模块采用GPRS通信方式进行信息传输。
3.根据权利要求2所述的一种太阳能充电桩智能管理系统，其特征是，所述图像采集单元采用摄像头采集太阳能充电桩的图像。
4.根据权利要求3所述的一种太阳能充电桩智能管理系统，其特征是，图像优化单元用于对采集到图像进行去噪处理。
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