CN114619908B - 一种充电桩监控设备、充电桩及充电桩监控方法 - Google Patents

一种充电桩监控设备、充电桩及充电桩监控方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种充电桩监控设备、充电桩及充电桩监控方法，基于随动双目视觉传感器、工况检测装置的配置，可以实现充电桩使用过程中存在的危险行为的自主识别，同时充电枪应急断开装置、预警模块等的配置可以根据危险行为作出相应的应急防护，从而大大提高了充电桩使用的安全性。充电枪上均配置三维姿态传感器，提高了对充电枪姿态、位置的采集效率，蛇形机械臂基于三维姿态传感器实时反馈的充电枪姿态、位置便于实现双目视觉传感器位置的调整。通过充电桩监控设备实现了对危险行为的有效监控，保障了对充电桩的安全使用。

Description

一种充电桩监控设备、充电桩及充电桩监控方法
技术领域
本发明涉及充电桩领域，具体为一种充电桩监控设备、充电桩及充电桩监控方法。
背景技术
随着电动汽车的日益流行与常态化，电动汽车充电桩必然得到普及，如何实现这些充电桩的合理化、安全化管理是当前研究的热点。
目前，充电桩的监控都是通过附近安装的监控摄像头来实现的，需要人为监控的同时，未配置相应的危险情况应急防护功能，因此，存在较大的安全漏洞。
发明内容
针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种充电桩监控设备、充电桩及充电桩监控方法。
本发明是通过以下技术方案来实现：
一种充电桩监控设备，包括随动双目视觉传感器、充电枪应急断开装置、工况检测装置以及控制器；所述随动双目视觉传感器和工况检测装置的输出端连接控制器的输入端，控制器的输出端连接充电枪应急断开装置，所述随动双目视觉传感器和充电枪应急断开装置配置在充电桩上，其中所述随动双目视觉传感器基于蛇形机械臂实现与充电枪的随动，用于实现用户充电行为的采集，并实时反馈至控制器；控制器基于用户充电行为的识别实现充电桩及充电枪应急断开装置工况的调控，所述充电枪应急断开装置用于在用户忘记取下充电枪时应急断开充电枪线与充电桩的连接；所述工况检测装置配置在充电桩内，用于实现充电桩工况参数的采集，并实时反馈至控制器，控制器基于充电桩工况参数实现充电桩工作状态的调控。
优选的，充电枪上均配置三维姿态传感器，用于实现充电枪姿态、位置的采集；其中蛇形机械臂基于三维姿态传感器实时反馈的充电枪姿态、位置实现双目视觉传感器位置的调整，从而实现随动。
优选的，充电枪应急断开装置包括安装在充电枪线一端的USB公头和卡片、安装在充电桩上的USB母头和用于实现卡片卡合的转盘，卡片沿充电枪线的外圆周对称布置若干组，USB母头位于转盘的中心处，转盘尾端通过转轴连接有一用于实现转盘转动的伺服电机，转盘上布置有与卡片一一适配的若干插槽和卡槽，其中若干插槽和卡槽相互依次连接并环绕转盘设置，卡片插入插槽后，卡槽内设有限位块，通过转盘的转动卡片进入卡槽与限位块的卡接。
进一步的，卡片的中心处设有一体成型的凹槽，所述凹槽与卡槽内的限位块对应设置。
进一步的，若干插槽和卡槽相互连通。
优选的，控制器配置预警模块，所述预警模块与GSM通讯模块通信连接设置，用于在充电桩工况参数和发现危险行为时启动，通过GSM通讯模块实现预警短信的发送。
一种充电桩，配置有如上述所述的一种充电桩监控设备。
一种充电桩监控方法，基于如上述所述的充电桩监控设备，包括如下步骤：
在充电时，基于随动双目视觉传感器实现用户充电行为的采集，并实时反馈至控制器，控制器基于用户充电行为的识别实现充电桩及充电枪应急断开装置工况的调控；充电枪应急断开装置用于在用户忘记取下充电枪时应急断开充电枪线与充电桩的连接；同时基于工况检测装置实现充电过程中，充电桩工况参数的采集，并实时反馈至控制器，控制器基于充电桩工况参数实现充电桩工作状态的调控，在充电桩工况参数和发现危险行为时，预警模块启动，基于GSM通讯模块实现预警短信的发送。
优选的，控制器基于kinect深度传感器实现人体深度信息以及骨骼信息获取，然后基于BP神经网络计算所述骨骼信息对应的角度旋转移动SO3矩阵信息，计算所得的角度旋转移动SO3矩阵信息与录制的危险姿态信息的相似度，如果相似度小于设定门限，则认为危险，否则认为不危险。
优选的，控制器基于后车灯的启闭状态判断汽车是否发动，当充电枪处于未归位状态，且汽车处于发动状态时，控制器判定该行为危险，充电枪应急断开装置启动，应急断开充电枪线与充电桩的连接，同时唤醒充电枪上配置的蜂鸣报警器。
与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：
本发明提供了一种充电桩监控设备，基于随动双目视觉传感器、工况检测装置的配置，可以实现充电桩使用过程中存在的危险行为的自主识别，同时充电枪应急断开装置、预警模块等的配置可以根据危险行为作出相应的应急防护，从而大大提高了充电桩使用的安全性。
进一步的，充电枪上均配置三维姿态传感器，提高了对充电枪姿态、位置的采集效率，蛇形机械臂基于三维姿态传感器实时反馈的充电枪姿态、位置便于实现双目视觉传感器位置的调整。
进一步的，充电枪应急断开装置可根据危险行为作出相应的应急防护，有效的提高了对充电桩的安全使用性。
进一步的，控制器配置预警模块，有效的提高了对危险行为的预警能力，增加了对充电桩的保护性。
本发明提供一种充电桩，通过充电桩监控设备有效的提高了对充电桩整体的监控性，保证了对充电桩的安全使用性。
本发明提供一种充电桩监控方法，通过充电桩监控设备实现了对危险行为的有效监控，保障了对充电桩的安全使用。
附图说明
图1为本发明实施例一种充电桩监控设备的系统框图。
图2为本发明实施例中充电枪应急断开装置的结构示意图。
图3为本发明实施例中USB公头和卡片的安装方式示意图。
图4为本发明实施例中USB母头和转盘的安装方式示意图。
图中：1-底座；2-转盘；3-伺服电机；4-卡片；5-USB公头；6-USB母头；7-插槽；8-卡槽；9-限位块。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，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的实施例，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，都应当属于本发明保护的范围。
需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
下面结合附图对本发明做进一步详细描述：
实施例1
参见图1，一种充电桩监控设备，包括配置在充电桩上的随动双目视觉传感器、配置在充电桩上的充电枪应急断开装置、配置在充电桩内的工况检测装置，所述随动双目视觉传感器基于蛇形机械臂实现与充电枪的随动，用于实现用户充电行为的采集，并实时反馈至控制器，所述控制器基于用户充电行为的识别实现充电桩及充电枪应急断开装置工况的调控；所述充电枪应急断开装置用于在用户忘记取下充电枪时应急断开充电枪线与充电桩的连接；所述工况检测装置用于实现充电桩工况参数的采集，并实时反馈至控制器，所述控制器基于充电桩工况参数实现充电桩工作状态的调控。所述充电枪上均配置一三维姿态传感器，用于实现充电枪姿态、位置的采集，所述蛇形机械臂基于三维姿态传感器实时反馈的充电枪姿态、位置实现双目视觉传感器位置的调整，从而实现随动。
本实施例中，所述控制器基于kinect深度传感器实现人体深度信息以及骨骼信息获取，然后基于BP神经网络计算所述骨骼信息对应的角度旋转移动SO3矩阵信息，计算所得的角度旋转移动SO3矩阵信息与录制的危险姿态信息的相似度，如果相似度小于某个门限，则认为危险，否则认为不危险。
本实施例中，所述控制器基于后车灯的启闭状态判断汽车是否发动，当充电枪处于未归位状态，且汽车处于发动状态时，控制器判定该行为危险，充电枪应急断开装置启动，应急断开充电枪线与充电桩的连接，同时唤醒充电枪上配置的蜂鸣报警器。
如图2、图3和图4所示，所述充电枪应急断开装置包括安装在充电枪线一端的底座1、安装在底座1上的USB公头5和卡片4、安装在充电桩上的USB母头6和用于实现卡片卡合的转盘2，卡片4沿充电枪线的外圆周对称布置至少两组，USB母头6位于转盘2的中心处，转盘2尾端通过转轴连接有一用于实现转盘转动的伺服电机3，转盘上布置有与卡片一一适配的插槽7和卡槽8，卡片插入插槽后，通过转盘的转动进入卡槽实现与卡槽内的限位块9的卡接。所述卡片中心处一体成型有与限位块相适配的凹槽，每一组插槽和卡槽相连通，从而使得转盘在转动的时候，卡片可以直接从插槽进入对应的卡槽。
本实施例中，所述控制器配置一预警模块，在充电桩工况参数和/发现危险行为时启动，基于GSM通讯模块实现预警短信的发送。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其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求保护范围之内。
实施例2
一种充电桩，包括充电桩本体、配置在充电桩上的随动双目视觉传感器、配置在充电桩上的充电枪应急断开装置、配置在充电桩内的工况检测装置，所述随动双目视觉传感器基于蛇形机械臂实现与充电枪的随动，用于实现用户充电行为的采集，并实时反馈至控制器，所述控制器基于用户充电行为的识别实现充电桩及充电枪应急断开装置工况的调控；所述充电枪应急断开装置用于在用户忘记取下充电枪时应急断开充电枪线与充电桩的连接；所述工况检测装置用于实现充电桩工况参数的采集，并实时反馈至控制器，所述控制器基于充电桩工况参数实现充电桩工作状态的调控。所述充电枪上均配置一三维姿态传感器，用于实现充电枪姿态、位置的采集，所述蛇形机械臂基于三维姿态传感器实时反馈的充电枪姿态、位置实现双目视觉传感器位置的调整，从而实现随动。
其余设计同实施例1。
实施例3
一种充电桩监控方法，采用上述的充电桩监控设备实现充电桩的监控，具体的，在充电时，基于随动双目视觉传感器实现用户充电行为的采集，并实时反馈至控制器，所述控制器基于用户充电行为的识别实现充电桩及充电枪应急断开装置工况的调控；所述充电枪应急断开装置用于在用户忘记取下充电枪时应急断开充电枪线与充电桩的连接；同时基于工况检测装置实现充电过程中，充电桩工况参数的采集，并实时反馈至控制器，所述控制器基于充电桩工况参数实现充电桩工作状态的调控，在充电桩工况参数和/发现危险行为时，预警模块启动，基于GSM通讯模块实现预警短信的发送。
本实施例中，所述充电枪上均配置一三维姿态传感器，用于实现充电枪姿态、位置的采集，所述随动双目视觉传感器基于蛇形机械臂实现与充电枪的随动，所述蛇形机械臂基于三维姿态传感器实时反馈的充电枪姿态、位置实现双目视觉传感器位置的调整，从而实现随动。
本实施例中，所述控制器基于kinect深度传感器实现人体深度信息以及骨骼信息获取，然后基于BP神经网络计算所述骨骼信息对应的角度旋转移动SO3矩阵信息，计算所得的角度旋转移动SO3矩阵信息与录制的危险姿态信息的相似度，如果相似度小于某个门限，则认为危险，否则认为不危险。
本实施例中，所述控制器基于后车灯的启闭状态判断汽车是否发动，当充电枪处于未归位状态，且汽车处于发动状态时，控制器判定该行为危险，充电枪应急断开装置启动，应急断开充电枪线与充电桩的连接，同时唤醒充电枪上配置的蜂鸣报警器。
本实施例中，所述充电枪应急断开装置包括安装在充电枪线一端的USB公头和卡片、安装在充电桩上的USB母头和用于实现卡片卡合的转盘，卡片沿充电枪线的外圆周对称布置至少两组，USB母头位于转盘的中心处，转盘尾端通过转轴连接有一用于实现转盘转动的伺服电机，转盘上布置有与卡片一一适配的插槽和卡槽，卡片插入插槽后，通过转盘的转动进入卡槽实现与卡槽内的限位块的卡接。所述卡片中心处一体成型有与限位块相适配的凹槽，每一组插槽和卡槽相连通，从而使得转盘在转动的时候，卡片可以直接从插槽进入对应的卡槽。
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其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求保护范围之内。

Claims (10)

1.一种充电桩监控设备，其特征在于，包括随动双目视觉传感器、充电枪应急断开装置、工况检测装置以及控制器；所述随动双目视觉传感器和工况检测装置的输出端连接控制器的输入端，控制器的输出端连接充电枪应急断开装置，所述随动双目视觉传感器和充电枪应急断开装置配置在充电桩上，其中所述随动双目视觉传感器基于蛇形机械臂实现与充电枪的随动，用于实现用户充电行为的采集，并实时反馈至控制器；控制器基于用户充电行为的识别实现充电桩及充电枪应急断开装置工况的调控，所述充电枪应急断开装置用于在用户忘记取下充电枪时应急断开充电枪线与充电桩的连接；所述工况检测装置配置在充电桩内，用于实现充电桩工况参数的采集，并实时反馈至控制器，控制器基于充电桩工况参数实现充电桩工作状态的调控。
2.根据权利要求1所述的一种充电桩监控设备，其特征在于，所述充电枪上均配置三维姿态传感器，用于实现充电枪姿态、位置的采集；其中蛇形机械臂基于三维姿态传感器实时反馈的充电枪姿态、位置实现双目视觉传感器位置的调整，从而实现随动。
3.根据权利要求1所述的一种充电桩监控设备，其特征在于，所述充电枪应急断开装置包括安装在充电枪线一端的USB公头(5)和卡片(4)、安装在充电桩上的USB母头(6)和用于实现卡片(4)卡合的转盘(2)，卡片(4)沿充电枪线的外圆周对称布置若干组，USB母头(6)位于转盘(2)的中心处，转盘(2)尾端通过转轴连接有一用于实现转盘(2)转动的伺服电机(3)，转盘(2)上布置有与卡片(4)一一适配的若干插槽(7)和卡槽(8)，其中若干插槽(7)和卡槽(8)相互依次连接并环绕转盘(2)设置，卡片(4)插入插槽(7)后，卡槽(8)内设有限位块(9)，通过转盘(2)的转动卡片(4)进入卡槽(8)与限位块(9)的卡接。
4.根据权利要求3所述的一种充电桩监控设备，其特征在于，所述卡片(4)的中心处设有一体成型的凹槽，所述凹槽与卡槽(8)内的限位块(9)对应设置。
5.根据权利要求3所述的一种充电桩监控设备，其特征在于，若干插槽(7)和卡槽(8)相互连通。
6.根据权利要求1所述的一种充电桩监控设备，其特征在于，所述控制器配置预警模块，所述预警模块与GSM通讯模块通信连接设置，用于在充电桩工况参数和发现危险行为时启动，通过GSM通讯模块实现预警短信的发送。
7.一种充电桩，其特征在于，配置有如权利要求1-6所述的一种充电桩监控设备。
8.一种充电桩监控方法，基于如权利要求1-6任一项所述的充电桩监控设备，其特征在于，包括如下步骤：
在充电时，基于随动双目视觉传感器实现用户充电行为的采集，并实时反馈至控制器，控制器基于用户充电行为的识别实现充电桩及充电枪应急断开装置工况的调控；充电枪应急断开装置用于在用户忘记取下充电枪时应急断开充电枪线与充电桩的连接；同时基于工况检测装置实现充电过程中，充电桩工况参数的采集，并实时反馈至控制器，控制器基于充电桩工况参数实现充电桩工作状态的调控，在充电桩工况参数和发现危险行为时，预警模块启动，基于GSM通讯模块实现预警短信的发送。
9.根据权利要求8所述的一种充电桩监控方法，其特征在于，所述控制器基于kinect深度传感器实现人体深度信息以及骨骼信息获取，然后基于BP神经网络计算所述骨骼信息对应的角度旋转移动SO3矩阵信息，计算所得的角度旋转移动SO3矩阵信息与录制的危险姿态信息的相似度，如果相似度小于设定门限，则认为危险，否则认为不危险。
10.根据权利要求8所述的一种充电桩监控方法，其特征在于，所述控制器基于后车灯的启闭状态判断汽车是否发动，当充电枪处于未归位状态，且汽车处于发动状态时，控制器判定该行为危险，充电枪应急断开装置启动，应急断开充电枪线与充电桩的连接，同时唤醒充电枪上配置的蜂鸣报警器。
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