电力远距离巡线充电站的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种电力远距离巡线充电站，包括充电设备和车辆类型检测设备和显示设备，充电设备用于对电动车进行充电，车辆类型检测设备用于对充电平台附近道路上的行驶车辆进行类型检测，显示设备用于显示车辆类型检测设备的检测结果。通过本发明，能够将高压线上的电存储到蓄电池中保存，当高压电线在断电维护期间，能正常充电。
【专利说明】
电力远距离巡线充电站
技术领域
[0001]本发明涉及电动车领域，尤其涉及一种电力远距离巡线充电站。
【背景技术】
[0002]近几年，无人机在电力系统的应用从无到有，并越来越广泛，涵盖了电网建设放线、输电线路巡检及电网故障处置。
[0003]现有技术中，巡线无人机需要人工遥控，其飞行距离和作业时间都受电量的限制，当电量低于一半时，就不得不中断作业，并返回进行充电，这样不仅使作业受到很大限制，且不利于作业的正常进行，如果低于一半的电量时，无人机继续工作，很容易导致在返回途中，无人机电量耗尽，将坠毁在返回途中，导致资源的浪费。
[0004]从而需要在输电线路上设置用于无人机充电的充电站，由于充电站处于输电线路上，第一:在下雨天雨水容易使充电站的充电端口短路，导致充电站易烧毁，而且容易使输电线受到牵连，影响整个输电线的正常运作;第二:由于是远距离操控无人机，在无人机飞向充电站，并且与充电端口衔接时，很不容易对接，造成充电的失败概率特别大;第三:高压电线在使用的过程中，一般一根高压线在每年的其中几个月会断电处理，进行维护，或者不使用，当高压线不通电时，无人机将不能正常充电，从而对于无人机远距离使用带来了很大的困难。
【发明内容】
[0005]为了解决上述问题，本发明提供了一种电力远距离巡线充电站，改造现有技术的电动汽车的充电平台，提高其充电性能，更为关键的是，引入了车辆类型检测设备和显示设备对附近道路车辆类型进行统计和显示，从而方便电动汽车的管理者安置充电平台。
[0006]根据本发明的一方面，提供了一种电力远距离巡线充电站，所述充电平台包括充电设备、车辆类型检测设备和显示设备，充电设备用于对电动车进行充电，车辆类型检测设备用于对充电平台附近道路上的行驶车辆进行类型检测，显示设备用于显示车辆类型检测设备的检测结果。
[0007]更具体地，在所述电力远距离巡线充电站中，包括:LED显示器，与飞思卡尔頂X6处理芯片连接，用于显示充电平台主体架构的各种工作状态，还用于实时显示汽车数量、电动车数量和非电动车数量;充电平台主体架构，包括充电允许开关、防雷跳闸、急停开关和防盗开关、触摸屏、指示灯、控制按键、打印机、IC卡读写设备、模拟量采集设备、开关量采集设备和充电插座;触摸屏与飞思卡尔頂X6处理芯片连接，用于接收电动车用户的各种输入;指示灯与飞思卡尔頂X6处理芯片连接，用于显示充电插座是否连接上电动车的电池;控制按键与飞思卡尔IMX6处理芯片连接，用于接收电动车用户的各种输入；打印机与飞思卡尔頂X6处理芯片连接，用于在飞思卡尔頂X6处理芯片的控制下，打印各类报表;IC卡读写设备与飞思卡尔頂X6处理芯片连接，用于在飞思卡尔頂X6处理芯片的控制下对电动车用户的IC卡进行读写操作，以实现对电动车用户充电操作的计费;模拟量采集设备与飞思卡尔IMX6处理芯片连接，用于采集充电平台主体架构充电的输入电压、输出电压、输出电流以及采集充电插座的连接状态，并将充电平台主体架构充电的输入电压、输出电压、输出电流以及采集充电插座的连接状态发送给飞思卡尔頂X6处理芯片;开关量采集设备与飞思卡尔頂X6处理芯片、充电允许开关、防雷跳闸、急停开关和防盗开关分别连接，用于对充电允许开关、防雷跳闸、急停开关和防盗开关的开关量进行数据采集，并将采集到的数据发送给飞思卡尔頂X6处理芯片;环形线圈检测设备，埋设在充电站附近道路的下方，用于检测过往目标是否为汽车，并在检测到汽车时发出存在汽车信号;MMC存储卡，预先存储了黑白阈值和像素数阈值，所述黑白阈值用于对图像执行二值化处理，所述MMC存储卡还预先存储了多个灰度化电动车形状模版，每一个灰度化电动车形状模版为对不同类型的基准电动车进行拍摄所得到的电动车图像执行灰度化处理而获得;CCD图像采集设备，用于对充电平台附近道路进行拍摄，以获得附近道路图像；电动车识别设备，与CCD图像采集设备和MMC存储卡分别连接，包括灰度化处理子设备、图像预处理子设备、二值化处理子设备、列边缘检测子设备、行边缘检测子设备、目标分割子设备和目标识别子设备，所述灰度化处理子设备与所述CCD图像采集设备连接，以对所述附近道路图像执行灰度化处理以获得灰度化道路图像;所述图像预处理子设备与所述灰度化处理子设备连接，以对所述灰度化道路图像依次执行对比度增强和基于7 X 7像素窗口的中值滤波，以获得预处理道路图像;所述二值化处理子设备与所述图像预处理子设备和所述MMC存储卡分别连接，将所述预处理道路图像的每一个像素的灰度值与所述黑白阈值分别比较，当像素的灰度值大于所述黑白阈值时，将像素记为白色像素，当像素的灰度值小于所述黑白阈值时，将像素记为黑色像素，从而获得二值化道路图像;所述列边缘检测子设备与所述二值化处理子设备和所述MMC存储卡分别连接，用于对所述二值化道路图像，计算每列黑色像素的数目，将黑色像素的数目大于等于所述像素数阈值的列记为边缘列;所述行边缘检测子设备与所述二值化处理子设备和所述MMC存储卡分别连接，用于对所述二值化道路图像，计算每行黑色像素的数目，将黑色像素的数目大于等于所述像素数阈值的行记为边缘行;所述目标分割子设备与所述列边缘检测子设备和所述行边缘检测子设备分别连接，将边缘列和边缘行交织的区域作为目标存在区域，并从所述二值化道路图像中分割出所述目标存在区域以作为目标子图像输出；所述目标识别子设备与所述目标分割子设备和所述MMC存储卡分别连接，将所述目标子图像与所述多个灰度化电动车形状模版匹配，匹配成功，则输出存在电动车信号，并输出对应的电动车车型，匹配失败，则输出不存在电动车信号；飞思卡尔頂X6处理芯片，与电动车识别设备和环形线圈检测设备分别连接，当接收到存在汽车信号时，汽车数量自加I，当接收到存在汽车信号且接收到存在电动车信号时，电动车数量自加I，非电动车数量为汽车数量减去电动车数量，汽车数量、电动车数量和非电动车数量每季度自动清零;其中，环形线圈检测设备包括第一感应线圈、第二感应线圈、耦合振荡电路、信号整形放大电路和微处理器组成;其中，第二感应线圈设置在第一感应线圈的正前方，耦合振荡电路与第一感应线圈和第二感应线圈分别连接，以在有目标依次通行过第一感应线圈和第二感应线圈时检测第一感应线圈和第二感应线圈各自的线圈电感量的变化，信号整形放大电路与耦合振荡电路连接，用于对耦合振荡电路的输出信号进行整形放大以获得整形放大信号，微处理器与信号整形放大电路连接，用于基于接收到的整形放大信号判断经过的目标是否为汽车以确定是否发出存在汽车信号。
[0008]更具体地，在所述电力远距离巡线充电站中:打印机为微型打印机。
[0009]更具体地，在所述电力远距离巡线充电站中:微处理器为AT89C51单片机。
[0010]更具体地，在所述电力远距离巡线充电站中:飞思卡尔頂X6处理芯片位于充电平台主体架构内。
[0011]更具体地，在所述电力远距离巡线充电站中:替换地，采用飞思卡尔頂X6处理芯片内置存储器替换MMC存储卡。
【附图说明】
[0012]以下将结合附图对本发明的实施方案进行描述，其中:
[0013]图1为根据本发明实施方案示出的电力远距离巡线充电站的结构方框图。
[0014]附图标记:I充电设备;2车辆类型检测设备;3显示设备
【具体实施方式】
[0015]下面将参照附图对本发明的电力远距离巡线充电站的实施方案进行详细说明。
[0016]对于电动汽车来说，如果充电平台分布网络不够合理，会对相关方面造成不利影响，例如，如果对每条道路都设置大量的充电平台，这样配置下来，运营方的成本较高，而且占据了大量的城市公共资源。
[0017]相反，如果道路附近的充电平台配置较少，则容易导致道路附近的电动汽车无电可充，而且，即使是现有的充电平台，也无法根据附近道路的电动汽车的行驶数量决定其是否进入省电模式，这样导致了交流充电平台需要24小时时刻准备充电，浪费大量的电力资源。
[0018]现有技术中的充电平台的另外一个问题在于，由于充电平台发展时间较为短暂，设计经验较少，导致现有技术中的充电平台的结构不够合理，充电效率低下。
[0019]为了克服上述不足，本发明搭建了一种电力远距离巡线充电站，通过优化充电平台的结构以提高充电平台的充电性能和智能化水准，通过集成用于采集本地电动汽车需求数据的数据采集设备和用于本地显示的显示设备，为电动汽车的管理者提供完善的电动平台布置标杆。
[0020]图1为根据本发明实施方案示出的电力远距离巡线充电站的结构方框图，所述充电平台包括充电设备、车辆类型检测设备和显示设备，充电设备用于对电动车进行充电，车辆类型检测设备用于对充电平台附近道路上的行驶车辆进行类型检测，显示设备用于显示车辆类型检测设备的检测结果。
[0021]接着，继续对本发明的电力远距离巡线充电站的具体结构进行进一步的说明。
[0022]所述充电平台包括:LED显示器，与飞思卡尔頂X6处理芯片连接，用于显示充电平台主体架构的各种工作状态，还用于实时显示汽车数量、电动车数量和非电动车数量。
[0023]所述充电平台包括:充电平台主体架构，包括充电允许开关、防雷跳闸、急停开关和防盗开关、触摸屏、指示灯、控制按键、打印机、IC卡读写设备、模拟量采集设备、开关量采集设备和充电插座。
[0024]触摸屏与飞思卡尔IMX6处理芯片连接，用于接收电动车用户的各种输入；指示灯与飞思卡尔頂X6处理芯片连接，用于显示充电插座是否连接上电动车的电池;控制按键与飞思卡尔頂X6处理芯片连接，用于接收电动车用户的各种输入;打印机与飞思卡尔頂X6处理芯片连接，用于在飞思卡尔頂X6处理芯片的控制下，打印各类报表。
[0025]IC卡读写设备与飞思卡尔頂X6处理芯片连接，用于在飞思卡尔頂X6处理芯片的控制下对电动车用户的IC卡进行读写操作，以实现对电动车用户充电操作的计费;模拟量采集设备与飞思卡尔頂X6处理芯片连接，用于采集充电平台主体架构充电的输入电压、输出电压、输出电流以及采集充电插座的连接状态，并将充电平台主体架构充电的输入电压、输出电压、输出电流以及采集充电插座的连接状态发送给飞思卡尔頂X6处理芯片。
[0026]开关量采集设备与飞思卡尔頂X6处理芯片、充电允许开关、防雷跳闸、急停开关和防盗开关分别连接，用于对充电允许开关、防雷跳闸、急停开关和防盗开关的开关量进行数据采集，并将采集到的数据发送给飞思卡尔頂X6处理芯片。
[0027]所述充电平台包括:环形线圈检测设备，埋设在充电站附近道路的下方，用于检测过往目标是否为汽车，并在检测到汽车时发出存在汽车信号。
[0028]所述充电平台包括:MMC存储卡，预先存储了黑白阈值和像素数阈值，所述黑白阈值用于对图像执行二值化处理，所述MMC存储卡还预先存储了多个灰度化电动车形状模版，每一个灰度化电动车形状模版为对不同类型的基准电动车进行拍摄所得到的电动车图像执行灰度化处理而获得。
[0029]所述充电平台包括:CCD图像采集设备，用于对充电平台附近道路进行拍摄，以获得附近道路图像。
[0030]所述充电平台包括:电动车识别设备，与CCD图像采集设备和MMC存储卡分别连接，包括灰度化处理子设备、图像预处理子设备、二值化处理子设备、列边缘检测子设备、行边缘检测子设备、目标分割子设备和目标识别子设备。
[0031]所述灰度化处理子设备与所述CCD图像采集设备连接，以对所述附近道路图像执行灰度化处理以获得灰度化道路图像;所述图像预处理子设备与所述灰度化处理子设备连接，以对所述灰度化道路图像依次执行对比度增强和基于7 X 7像素窗口的中值滤波，以获得预处理道路图像。
[0032]所述二值化处理子设备与所述图像预处理子设备和所述MMC存储卡分别连接，将所述预处理道路图像的每一个像素的灰度值与所述黑白阈值分别比较，当像素的灰度值大于所述黑白阈值时，将像素记为白色像素，当像素的灰度值小于所述黑白阈值时，将像素记为黑色像素，从而获得二值化道路图像。
[0033]所述列边缘检测子设备与所述二值化处理子设备和所述MMC存储卡分别连接，用于对所述二值化道路图像，计算每列黑色像素的数目，将黑色像素的数目大于等于所述像素数阈值的列记为边缘列;所述行边缘检测子设备与所述二值化处理子设备和所述MMC存储卡分别连接，用于对所述二值化道路图像，计算每行黑色像素的数目，将黑色像素的数目大于等于所述像素数阈值的行记为边缘行。
[0034]所述目标分割子设备与所述列边缘检测子设备和所述行边缘检测子设备分别连接，将边缘列和边缘行交织的区域作为目标存在区域，并从所述二值化道路图像中分割出所述目标存在区域以作为目标子图像输出；所述目标识别子设备与所述目标分割子设备和所述MMC存储卡分别连接，将所述目标子图像与所述多个灰度化电动车形状模版匹配，匹配成功，则输出存在电动车信号，并输出对应的电动车车型，匹配失败，则输出不存在电动车信号。
[0035]所述充电平台包括:飞思卡尔頂X6处理芯片，与电动车识别设备和环形线圈检测设备分别连接，当接收到存在汽车信号时，汽车数量自加I，当接收到存在汽车信号且接收到存在电动车信号时，电动车数量自加I，非电动车数量为汽车数量减去电动车数量，汽车数量、电动车数量和非电动车数量每季度自动清零。
[0036]其中，环形线圈检测设备包括第一感应线圈、第二感应线圈、耦合振荡电路、信号整形放大电路和微处理器组成;其中，第二感应线圈设置在第一感应线圈的正前方，耦合振荡电路与第一感应线圈和第二感应线圈分别连接，以在有目标依次通行过第一感应线圈和第二感应线圈时检测第一感应线圈和第二感应线圈各自的线圈电感量的变化，信号整形放大电路与耦合振荡电路连接，用于对耦合振荡电路的输出信号进行整形放大以获得整形放大信号，微处理器与信号整形放大电路连接，用于基于接收到的整形放大信号判断经过的目标是否为汽车以确定是否发出存在汽车信号。
[0037]可选地，在所述电力远距离巡线充电站中:打印机为微型打印机；微处理器为AT89C51单片机；飞思卡尔頂X6处理芯片位于充电平台主体架构内；以及可替换地，采用飞思卡尔頂X6处理芯片内置存储器替换MMC存储卡。
[0038]另外，充电平台其功能类似于加油站里面的加油机，可以固定在地面或墙壁，安装于公共建筑(公共楼宇、商场、公共停车场等)和居民小区停车场或充电站内，可以根据不同的电压等级为各种型号的电动汽车充电。
[0039]充电平台的输入端与交流电网直接连接，输出端都装有充电插头用于为电动汽车充电。充电平台一般提供常规充电和快速充电两种充电方式，人们可以使用特定的充电卡在充电平台提供的人机交互操作界面上刷卡使用，进行相应的充电方式、充电时间、费用数据打印等操作，充电平台显示屏能显示充电量、费用、充电时间等数据。
[0040]充电平台能实现计时、计电度、计金额充电，可以作为市民购电终端。同时为提高公共充电平台的效率和实用性，今后将陆续增加一平台多充和为电动自行车充电的功能。
[0041]采用本发明的电力远距离巡线充电站，针对现有技术充电平台智能化水平低下且缺乏充电平台布局参考信息的提供设备的技术问题，通过引入汽车类型检测设备对附近道路上的汽车和电动汽车进行识别，并通过显示设备进行本地显示，同时，对充电平台进行升级改造，从而从各个方面提高充电平台的智能化水平。
[0042]可以理解的是，虽然本发明已以较佳实施例披露如上，然而上述实施例并非用以限定本发明。对于任何熟悉本领域的技术人员而言，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。
【主权项】
1.一种电力远距离巡线充电站，所述充电平台包括充电设备、车辆类型检测设备和显示设备，充电设备用于对电动车进行充电，车辆类型检测设备用于对充电平台附近道路上的行驶车辆进行类型检测，显示设备用于显示车辆类型检测设备的检测结果。2.如权利要求1所述的电力远距离巡线充电站，其特征在于，所述充电平台包括: LED显示器，与飞思卡尔頂X6处理芯片连接，用于显示充电平台主体架构的各种工作状态，还用于实时显示汽车数量、电动车数量和非电动车数量； 充电平台主体架构，包括充电允许开关、防雷跳闸、急停开关和防盗开关、触摸屏、指示灯、控制按键、打印机、IC卡读写设备、模拟量采集设备、开关量采集设备和充电插座；触摸屏与飞思卡尔頂X6处理芯片连接，用于接收电动车用户的各种输入； 指示灯与飞思卡尔頂X6处理芯片连接，用于显示充电插座是否连接上电动车的电池； 控制按键与飞思卡尔頂X6处理芯片连接，用于接收电动车用户的各种输入； 打印机与飞思卡尔頂X6处理芯片连接，用于在飞思卡尔IMX6处理芯片的控制下，打印各类报表； IC卡读写设备与飞思卡尔頂X6处理芯片连接，用于在飞思卡尔頂X6处理芯片的控制下对电动车用户的IC卡进行读写操作，以实现对电动车用户充电操作的计费； 模拟量采集设备与飞思卡尔頂X6处理芯片连接，用于采集充电平台主体架构充电的输入电压、输出电压、输出电流以及采集充电插座的连接状态，并将充电平台主体架构充电的输入电压、输出电压、输出电流以及采集充电插座的连接状态发送给飞思卡尔頂X6处理芯片; 开关量采集设备与飞思卡尔頂X6处理芯片、充电允许开关、防雷跳闸、急停开关和防盗开关分别连接，用于对充电允许开关、防雷跳闸、急停开关和防盗开关的开关量进行数据采集，并将采集到的数据发送给飞思卡尔頂X6处理芯片； 环形线圈检测设备，埋设在充电站附近道路的下方，用于检测过往目标是否为汽车，并在检测到汽车时发出存在汽车信号； MMC存储卡，预先存储了黑白阈值和像素数阈值，所述黑白阈值用于对图像执行二值化处理，所述MMC存储卡还预先存储了多个灰度化电动车形状模版，每一个灰度化电动车形状模版为对不同类型的基准电动车进行拍摄所得到的电动车图像执行灰度化处理而获得；CCD图像采集设备，用于对充电平台附近道路进行拍摄，以获得附近道路图像； 电动车识别设备，与CCD图像采集设备和MMC存储卡分别连接，包括灰度化处理子设备、图像预处理子设备、二值化处理子设备、列边缘检测子设备、行边缘检测子设备、目标分割子设备和目标识别子设备，所述灰度化处理子设备与所述CCD图像采集设备连接，以对所述附近道路图像执行灰度化处理以获得灰度化道路图像;所述图像预处理子设备与所述灰度化处理子设备连接，以对所述灰度化道路图像依次执行对比度增强和基于7 X 7像素窗口的中值滤波，以获得预处理道路图像;所述二值化处理子设备与所述图像预处理子设备和所述MMC存储卡分别连接，将所述预处理道路图像的每一个像素的灰度值与所述黑白阈值分别比较，当像素的灰度值大于所述黑白阈值时，将像素记为白色像素，当像素的灰度值小于所述黑白阈值时，将像素记为黑色像素，从而获得二值化道路图像;所述列边缘检测子设备与所述二值化处理子设备和所述MMC存储卡分别连接，用于对所述二值化道路图像，计算每列黑色像素的数目，将黑色像素的数目大于等于所述像素数阈值的列记为边缘列；所述行边缘检测子设备与所述二值化处理子设备和所述MMC存储卡分别连接，用于对所述二值化道路图像，计算每行黑色像素的数目，将黑色像素的数目大于等于所述像素数阈值的行记为边缘行;所述目标分割子设备与所述列边缘检测子设备和所述行边缘检测子设备分别连接，将边缘列和边缘行交织的区域作为目标存在区域，并从所述二值化道路图像中分割出所述目标存在区域以作为目标子图像输出；所述目标识别子设备与所述目标分割子设备和所述MMC存储卡分别连接，将所述目标子图像与所述多个灰度化电动车形状模版匹配，匹配成功，则输出存在电动车信号，并输出对应的电动车车型，匹配失败，则输出不存在电动车信号； 飞思卡尔IMX6处理芯片，与电动车识别设备和环形线圈检测设备分别连接，当接收到存在汽车信号时，汽车数量自加I，当接收到存在汽车信号且接收到存在电动车信号时，电动车数量自加I，非电动车数量为汽车数量减去电动车数量，汽车数量、电动车数量和非电动车数量每季度自动清零； 其中，环形线圈检测设备包括第一感应线圈、第二感应线圈、耦合振荡电路、信号整形放大电路和微处理器组成； 其中，第二感应线圈设置在第一感应线圈的正前方，耦合振荡电路与第一感应线圈和第二感应线圈分别连接，以在有目标依次通行过第一感应线圈和第二感应线圈时检测第一感应线圈和第二感应线圈各自的线圈电感量的变化，信号整形放大电路与耦合振荡电路连接，用于对耦合振荡电路的输出信号进行整形放大以获得整形放大信号，微处理器与信号整形放大电路连接，用于基于接收到的整形放大信号判断经过的目标是否为汽车以确定是否发出存在汽车信号； 打印机为微型打印机； 微处理器为AT89C51单片机； 飞思卡尔頂X6处理芯片位于充电平台主体架构内。
【文档编号】H02J7/00GK105957250SQ201610079988
【公开日】2016年9月21日
【申请日】2016年2月4日
【发明人】李小春
【申请人】李小春