CN215297999U - 一种智能物联柜 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出了一种智能物联柜，为智能化终端设备交互提供标准运行环境，通信、供电、环控、安防、监测、控制为一体，可扩展与直接用于户外安装，集本地与云端为一体。

Description

一种智能物联柜

技术领域

本实用新型属于机电多功能智能集成技术领域，具体地说，涉及一种智能物联柜。

背景技术

目前国内的充电场站智能化设备零散分布，并无统一的解决方案，尚处于研究试点上。边缘智能终端架设交互混乱，施工上不易标准实施、运维上不好统一管理，投入成本高、效果不明显；终端智能传感器、控制器的运算交互环境欠佳，导致不稳定、难扩展、高成本。

目前充电场站运维主要有两大问题：

（1）采用人工方式进行场站运维，导致人工成本开支过大，不能24小时无缝感知场站运行情况；

（2）采用智能传感器、控制器进行场站辅助/无人运维，无标准化实施方案、未考虑扩展性、无场站智能运算大脑。

实用新型内容

本实用新型针对现有技术的上述缺陷和需求，提出了一种智能物联柜，为智能化终端设备交互提供标准运行环境，通信、供电、环控、安防、监测、控制为一体，可扩展与直接用于户外安装，集本地与云端为一体。

本实用新型具体实现内容如下：

本实用新型提出了一种智能物联柜，用于提供充电场站多功能智能化服务，包括物联柜柜体；在所述物联柜柜体外设置有触觉模块；在所述物联柜柜体内设置有供电模块、通信模块、业务模块和环控模块；

所述触觉模块包括展示端、控制端和采集端；

所述展示端包括与通信模块连接的喇叭、LED屏和可视对讲设备；

所述控制端包括与通信模块连接的地锁、道闸、光控开关、智能空开设备、接触器、断路器、继电器、电磁阀；

所述采集端包括与通信设备连接的雷达传感器、红外线传感器、超声波传感器、陀螺仪、互感器、网络相机、智能电表、烟感传感器、温感传感器、湿感传感器、地磁传感器、液浸传感器；

所述环控模块与展示端、控制端和采集端连接；所述业务模块与通信模块连接；所述通信模块还与公网连接；所述供电模块与通信模块、业务模块、环控模块、触觉模块连接。

为了更好地实现本实用新型，进一步地，所述通讯模块包括第一交换机、第二交换机、第一路由器、第二路由器、光猫、智能网关；

所述第一交换机和第二交换机分别与第二路由器连接，并通过第二路由器连接光猫；所述光猫与公网之间通过光纤进行连接；

所述第一交换机通过第一路由器与公网之间无线连接；

所述触觉模块与智能网关之间通过RS485数据线以及LORA设备数据连接，并通过智能网关与第二交换机连接；所述触觉模块与第二交换机和第一交换机通过网线连接，与第二路由器之间通过无线网络连接；所述业务模块与第二交换机之间通过网线连接。

为了更好地实现本实用新型，进一步地，所述业务模块包括NVR单元、触摸屏、第一工控机和第二工控机；

所述NVR单元、触摸屏、第一工控机和第二工控机分别与供电模块和第二交换机连接。

为了更好地实现本实用新型，进一步地，所述供电模块包括UPS设备、PDU设备和开关电源；

所述UPS设备的输入端连接220V电源；UPS设备的输出端分别连接开关电源和PDU设备。

为了更好地实现本实用新型，进一步地，所述PDU设备分别与NVR单元、触摸屏、第一工控机和第二工控机连接。

为了更好地实现本实用新型，进一步地，所述物联柜柜体内设置有风扇和用于控制柜门开闭的开关；所述环控模块与风扇和控制柜门开闭的开关连接。

本实用新型与现有技术相比具有以下有点：

（1）本实用新型可以根据实际业务情况采用智能传感器、控制器进行场站辅助/无人运维；根据业务场景需求选配箱柜配置，由箱柜配套完成标准实施方案，解决扩展性、智能运算大脑。

（2）采用模块设计，易扩展，可个性化配置、后期方便维护。

（3）软硬件配套使用，形成整体解决方案。

（4）通过触觉模块与箱柜内业务模块的交互，软硬件集成为充电场站提供数字化整套服务。

附图说明

图1为本实用新型模块示意图；

图2为本实用新型供电模块示意图；

图3为本实用新型通信模块示意图；

图4为本实用新型业务模块示意图；

图5为本实用新型触觉模块示意图。

具体实施方式

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，应当理解，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例，因此不应被看作是对保护范围的限定。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术工作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，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；也可以是直接相连，也可以是通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

实施例1：

本实施例提出了一种智能物联柜，用于提供充电场站多功能智能化服务，如图1、图5所示，包括物联柜柜体；在所述物联柜柜体外设置有触觉模块；在所述物联柜柜体内设置有供电模块、通信模块、业务模块和环控模块；

所述触觉模块包括展示端、控制端和采集端；

所述展示端包括与通信模块连接的喇叭、LED屏和可视对讲设备；

所述控制端包括与通信模块连接的地锁、道闸、光控开关、智能空开设备、接触器、断路器、继电器、电磁阀；

所述采集端包括与通信设备连接的雷达传感器、红外线传感器、超声波传感器、陀螺仪、互感器、网络相机、智能电表、烟感传感器、温感传感器、湿感传感器、地磁传感器、液浸传感器；

所述环控模块与展示端、控制端和采集端连接；所述业务模块与通信模块连接；所述通信模块还与公网连接；所述供电模块与通信模块、业务模块、环控模块、触觉模块连接。

工作原理：一体化物联智能柜，作为边缘计算大脑，箱柜内有4个单元模块：配电模块、通信模块、环控模块、业务模块，箱柜外有触觉模块对接各类传感器与控制器进行数据采集与事件控制。触觉模块：使用各类传感器、控制器对场站实时情况进行感知与控制；将终端数据上报给箱柜，由箱柜进行逻辑运算并上报给云端，并执行云端与箱柜下发的各项指令。

实施例2：

本实施例在上述实施例1的基础上，如图3所示，为了更好地实现本实用新型，进一步地，所述通讯模块包括第一交换机、第二交换机、第一路由器、第二路由器、光猫、智能网关；

所述第一交换机和第二交换机分别与第二路由器连接，并通过第二路由器连接光猫；所述光猫与公网之间通过光纤进行连接；

所述第一交换机通过第一路由器与公网之间无线连接；

所述触觉模块与智能网关之间通过RS485数据线以及LORA设备数据连接，并通过智能网关与第二交换机连接；所述触觉模块与第二交换机和第一交换机通过网线连接，与第二路由器之间通过无线网络连接；所述业务模块与第二交换机之间通过网线连接。

工作原理：通信模块：分为场站公网通信与场站内部通信；

场站公网通信：采用无线4/5G与有线光纤双网络接入箱柜来确保场站公网通信稳定畅通；第一路由器接入4/5G无线网络通信并与第一交换机直接通信，第二路由器接入光纤有线网络通信并与第一交换机、第二交换机直接通信，限制第二交换机网络带宽，确保：第一交换机带宽≥每台充电桩*1MB网络通信；第一交换机使用主备方式接入公网，主通信使用第二路由器的光纤网络，当主通信故障时自动切换为备用第一路由器无线网络通信。

场站内部通信：非IP边缘终端设备通信采用智能网关做协议信号转换，如RS485有线连接、LORA模组无线透传；IP边缘终端设备使用网线、光纤、WI-FI、4/5G通信，当边缘终端设备距离较远且对网络有较高要求时，网线信号大幅衰减，采用光纤做通信主干道并添加光模块进行光信号与电信号转换。

本实施例的其他部分与上述实施例1相同，故不再赘述。

实施例3：

本实施例在上述实施例1-2任一项的基础上，为了更好地实现本实用新型，如图4所示，进一步地，所述业务模块包括NVR单元、触摸屏、第一工控机和第二工控机；

所述NVR单元、触摸屏、第一工控机和第二工控机分别与供电模块和第二交换机连接。

工作原理：业务模块：可根据业务需求组合选配不同NVR(网络硬盘录像机)、第一工控机(边缘服务器)、第二工控机对GPU有较高要求，根据相机数量与算法选择GPU配置（AI服务器）、触摸屏（监测屏）使用电容屏；网络录像机做相机录像历史存储，并支持云端调用实时预览、历史回放、拍照、球机转向等功能；第一工控机作为边缘服务器，做场站业务逻辑边缘计算；第二工控机作为AI服务器用于相机扩展AI算法，如烟火识别；触摸屏使用触摸点击方式进行业务操作，也用于信息展示，可设定息屏时间，无操作时自动息屏；所有数据与操作可通过第二交换机与云端、边缘终端互联。第一工控机作为场站边缘计算单元也作存储与边缘终端自动运维的工作，如调试升级、各种终端阈值设定等。

本实施例的其他部分与上述实施例1-2任一项相同，故不再赘述。

实施例4：

本实施例在上述实施例1-3任一项的基础上，如图2所示，为了更好地实现本实用新型，进一步地，所述供电模块包括UPS设备、PDU设备和开关电源；

所述UPS设备的输入端连接220V电源；UPS设备的输出端分别连接开关电源和PDU设备。

工作原理：供电模块：通过外接220V市电输入给UPS供电，UPS将电源并联分配给PDU、开关电源；当市电输入不可用时，UPS给箱柜持续供电，并发送信息给云端告警及剩余电量与可运行时间；使用开关电源给弱电设备供电，减少电源适配器，并统一管理。

本实施例的其他部分与上述实施例1-3任一项相同，故不再赘述。

实施例5：

本实施例在上述实施例1-4任一项的基础上，为了更好地实现本实用新型，如图4所示，进一步地，所述PDU设备分别与NVR单元、触摸屏、第一工控机和第二工控机连接。

为了更好地实现本实用新型，进一步地，所述物联柜柜体内设置有风扇和用于控制柜门开闭的开关；所述环控模块与风扇和控制柜门开闭的开关连接。

工作原理：环控模块：箱柜采用一体化设计，具有防尘、防水、避雷、温控、自动断电、灭火、安防监控等功能，可直接户外安装。箱柜内置温、湿、液浸、陀螺仪传感器、智能空开、热气溶胶灭火、风扇或空调散热、相机监控等装置，可根据事件智能运行；如设定温度上限为40℃，当超过阈值时，风扇启动散热；开启箱柜门时，相机拍照；并且数据实时传输到云端。

本实施例的其他部分与上述实施例1-4任一项相同，故不再赘述。

实施例6：

本实施例在上述实施例1-5任一项的基础上，目前充电场站运维采用人工方式进行场站运维，导致人工成本开支过大，不能24小时无缝感知场站运行情况；

本实用新型解决方案：根据实际业务情况采用智能传感器、控制器进行场站辅助/无人运维；

举例说明：占位问题，可采取充电车位前添加相机方式实现，以减少人力投入；相机内置油车、新能源车识别算法，特殊场站或大规模充电站由桩上添加雷达模块，感知车位情况，箱柜AI服务器进行事件识别，降低相机成本，AI硬件投入；当油车停入，相机进行拍照、识别车牌号上报给箱柜，可选配桩上喇叭进行提示“非新能源车充电，将进行停车收费”，箱柜运算单元进行停车计时，当车辆驶出场站时，联动道闸系统进行收费；当充电站无道闸系统，可在充电车位上添加地锁阻拦，形成占位闭环处理；其他物体占位，上报预警给箱柜与云端；所有数据可选择上传进入云端，云端做深度业务处理。

本实施例的其他部分与上述实施例1-5任一项相同，故不再赘述。

实施例7：

本实施例在上述实施例1-6任一项的基础上，目前充电场站运维采用智能传感器、控制器进行场站辅助/无人运维，无标准化实施方案、未考虑扩展性、无场站智能运算大脑；

本实用新型解决方案：根据业务场景需求选配箱柜配置，由箱柜配套完成标准实施方案，解决扩展性、智能运算大脑。

举例说明：箱柜提供稳定可靠运行环境，通信、供电。从实际场景出发解决问题。如a.要升级老场站道闸，实现远程可控，不影响现有业务，减少投资不更换道闸与挖槽布线；可以在闸机上添加继电器与LORA模块，将数据传至箱柜上报云端；b.充电站内部用电控制，可以在照明、插座、线路等上面根据电流电压负载添加空开或断路器，箱柜控制通断逻辑，云端也可交互查看控制；c.充电桩安防，根据统计，充电桩安防集中在被车辆撞，可以在桩上添加雷达陀螺仪模块，雷达模块感知车辆运动与距离，给予司机车辆预警避免被撞，陀螺仪感知桩平衡、震动，当桩确实被撞，上报信息给箱柜，箱柜下发信息联动该充电桩断电、该机位相机前后两分钟的数据备份并且上报给云端巡检人员，AI服务器通过相机视频流加红外温度感知识别是否有烟火，做下一级联动。

本实施例的其他部分与上述实施例1-6任一项相同，故不再赘述。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型做任何形式上的限制，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种智能物联柜，用于提供充电场站多功能智能化服务，其特征在于，包括物联柜柜体；在所述物联柜柜体外设置有触觉模块；在所述物联柜柜体内设置有供电模块、通信模块、业务模块和环控模块；

所述触觉模块包括展示端、控制端和采集端；

所述展示端包括与通信模块连接的喇叭、LED屏和可视对讲设备；

所述控制端包括与通信模块连接的地锁、道闸、光控开关、智能空开设备、接触器、断路器、继电器、电磁阀；

所述采集端包括与通信设备连接的雷达传感器、红外线传感器、超声波传感器、陀螺仪、互感器、网络相机、智能电表、烟感传感器、温感传感器、湿感传感器、地磁传感器、液浸传感器；

所述环控模块与展示端、控制端和采集端连接；所述业务模块与通信模块连接；所述通信模块还与公网连接；所述供电模块与通信模块、业务模块、环控模块、触觉模块连接。

2.如权利要求1所述的一种智能物联柜，其特征在于，通讯模块包括第一交换机、第二交换机、第一路由器、第二路由器、光猫、智能网关；

所述第一交换机和第二交换机分别与第二路由器连接，并通过第二路由器连接光猫；所述光猫与公网之间通过光纤进行连接；

所述第一交换机通过第一路由器与公网之间无线连接；

所述触觉模块与智能网关之间通过RS485数据线以及LORA设备数据连接，并通过智能网关与第二交换机连接；所述触觉模块与第二交换机和第一交换机通过网线连接，与第二路由器之间通过无线网络连接；所述业务模块与第二交换机之间通过网线连接。

3.如权利要求2所述的一种智能物联柜，其特征在于，所述业务模块包括NVR单元、触摸屏、第一工控机和第二工控机；

所述NVR单元、触摸屏、第一工控机和第二工控机分别与供电模块和第二交换机连接。

4.如权利要求3所述的一种智能物联柜，其特征在于，所述供电模块包括UPS设备、PDU设备和开关电源；

所述UPS设备的输入端连接220V电源；UPS设备的输出端分别连接开关电源和PDU设备。

5.如权利要求4所述的一种智能物联柜，其特征在于，所述PDU设备分别与NVR单元、触摸屏、第一工控机和第二工控机连接。

6.如权利要求1所述的一种智能物联柜，其特征在于，所述物联柜柜体内设置有风扇和用于控制柜门开闭的开关；所述环控模块与风扇和控制柜门开闭的开关连接。

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