用于电动汽车充电桩运维检修的可穿戴智能设备系统的制作方法

本发明涉及一种用于电动汽车充电桩运维检修的可穿戴智能设备系统，属于电动汽车充电桩运维检修技术领域。

背景技术：

电动汽车：电动汽车(bev)是指以车载电源为动力，用电机驱动车轮行驶，符合道路交通、安全法规各项要求的车辆。由于对环境影响相对传统汽车较小，其前景被广泛看好，但当前技术尚不成熟。电动汽车是指以车载电源为动力，用电机驱动车轮行驶，符合道路交通、安全法规各项要求的车辆。它使用存储在电池中的电来发动。在驱动汽车时有时使用12或24块电池，有时则需要更多。

电动汽车的组成包括：电力驱动及控制系统、驱动力传动等机械系统、完成既定任务的工作装置等。电力驱动及控制系统是电动汽车的核心，也是区别于内燃机汽车的最大不同点。电力驱动及控制系统由驱动电动机、电源和电动机的调速控制装置等组成。电动汽车的其他装置基本与内燃机汽车相同。为电动汽车的驱动电动机提供电能，电动机将电源的电能转化为机械能。应用最广泛的电源是铅酸蓄电池，但随着电动汽车技术的发展，铅酸蓄电池由于能量低，充电速度慢，寿命短，逐渐被其他蓄电池所取代。正在发展的电源主要有钠硫电池、镍镉电池、锂电池、燃料电池等，这些新型电源的应用，为电动汽车的发展开辟了广阔的前景。驱动电动机的作用是将电源的电能转化为机械能，通过传动装置或直接驱动车轮和工作装置。但直流电动机由于存在换向火花，功率小、效率低，维护保养工作量大；随着电机控制技术的发展，势必逐渐被直流无刷电动机(bldcm)、开关磁阻电动机(srm)和交流异步电动机所取代，如无外壳盘式轴向磁场直流串励电动机。电动机调速控制装置是为电动汽车的变速和方向变换等设置的，其作用是控制电动机的电压或电流，完成电动机的驱动转矩和旋转方向的控制。早期的电动汽车上，直流电动机的调速采用串接电阻或改变电动机磁场线圈的匝数来实现。因其调速是有级的，且会产生附加的能量消耗或使用电动机的结构复杂，现已很少采用。应用较广泛的是晶闸管斩波调速，通过均匀地改变电动机的端电压，控制电动机的电流，来实现电动机的无级调速。在电子电力技术的不断发展中，它也逐渐被其他电力晶体管(如gto、mosfet、btr及igbt等)斩波调速装置所取代。从技术的发展来看，伴随着新型驱动电机的应用，电动汽车的调速控制转变为直流逆变技术的应用，将成为必然的趋势。在驱动电动机的旋向变换控制中，直流电动机依靠接触器改变电枢或磁场的电流方向，实现电动机的旋向变换，这使得电路复杂、可靠性降低。当采用交流异步电动机驱动时，电动机转向的改变只需变换磁场三相电流的相序即可，可使控制电路简化。此外，采用交流电动机及其变频调速控制技术，使电动汽车的制动能量回收控制更加方便，控制电路更加简单。电动汽车传动装置的作用是将电动机的驱动转矩传给汽车的驱动轴，当采用电动轮驱动时，传动装置的多数部件常常可以忽略。因为电动机可以带负载启动，所以电动汽车上无需传统内燃机汽车的离合器。因为驱动电机的旋向可以通过电路控制实现变换，所以电动汽车无需内燃机汽车变速器中的倒档。当采用电动机无级调速控制时，电动汽车可以忽略传统汽车的变速器。在采用电动轮驱动时，电动汽车也可以省略传统内燃机汽车传动系统的差速器。行驶装置的作用是将电动机的驱动力矩通过车轮变成对地面的作用力，驱动车轮行走。它同其他汽车的构成是相同的，由车轮、轮胎和悬架等组成。转向装置是为实现汽车的转弯而设置的，由转向机、方向盘、转向机构和转向轮等组成。作用在方向盘上的控制力，通过转向机和转向机构使转向轮偏转一定的角度，实现汽车的转向。多数电动汽车为前轮转向，工业中用的电动叉车常常采用后轮转向。电动汽车的转向装置有机械转向、液压转向和液压助力转向等类型。电动汽车的制动装置同其他汽车一样，是为汽车减速或停车而设置的，通常由制动器及其操纵装置组成。

工作装置是工业用电动汽车为完成作业要求而专门设置的，如电动叉车的起升装置、门架、货叉等。货叉的起升和门架的倾斜通常由电动机驱动的液压系统完成。

电动汽车充电桩：充电桩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。充电桩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。充电桩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桩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，充电桩显示屏能显示充电量、费用、充电时间等数据。充电桩(栓)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桩(栓)的效率和实用性，今后将陆续增加一桩(栓)多充和为电动自行车充电的功能。

电动汽车充电桩运维检修是保证电动汽车充电安全进行，提高充电可靠性、安全性的一项基本工作。传统的电动汽车充电桩人工运维检修受环境、管理方式、人员素质等诸多因素影响，存在着很多问题，需要利用多种先进技术改变现状。

目前，增强现实技术，是一种实时地计算机摄影的位置及角度并加上相应图像的技术，这种技术的目标是在屏幕上把虚拟世界套在现实世界并进行互动。通过电脑等科学技术，模拟仿真后再叠加，将虚拟的信息应用到真实世界，被人类感官所感知，从而达到超越现实的感官体验。近年来发展迅速的可穿戴设备，如智能眼镜，与增强现实技术相结合，具有可以帮助人们理解和操纵物理环境、为复杂的工业任务提供详细指导、增强即时通信和协作等优点，因此，如何利用可穿戴增强现实技术为运维检修人员提供可视化帮助，提高运维检修工作的效率性，推进无纸化运维检修的发展，具有重要意义。

目前实现电动汽车充电桩运维检修的手段基本都是采用网络摄像头的方式，但是这种方式需改造安全帽，存在一定的安全风险，而且无法实现与远方指挥之间的及时交互，便携性也不高。

技术实现要素：

针对现有技术存在的不足，本发明目的是提供一种用于电动汽车充电桩运维检修的可穿戴智能设备系统，将可穿戴智能设备应用到电动汽车充电桩运维检修，无需改造安全帽，同时其智能性保证了其能与远方指挥进行智能的实时交互，同时具有较高的便携性，为实现电动汽车充电桩快捷有效的运行维护机制提供了保障，提高了运维检修的安全性、实时性，推动电动汽车充电桩运维检修工作实现全面自动化的发展进程。

为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：

本发明的用于电动汽车充电桩运维检修的可穿戴智能设备系统，包括可穿戴智能设备和与可穿戴智能设备相连接的远程后台终端；所述可穿戴智能设备包括电动汽车充电桩运维检修模块、与电动汽车充电桩运维检修模块输入端相连接的摄像模块及音频模块、gps定位模块、语音识别模块和无线网络连接模块；所述电动汽车充电桩运维检修模块通过摄像模块和音频模块采集数据，并通过所述无线网络连接模块与远程后台终端进行实时的音视频交互；通过所述摄像模块扫描二维码获取电动汽车充电桩历史充电及维修信息；通过所述gps定位模块对电动汽车充电桩运维检修人员进行定位，对需要维修的电动汽车充电桩进行定位及导航；通过所述语音识别模块识别维修人员所说的故障信息，并对故障进行快速搜查；远程后台终端，用于与可穿戴智能设备进行实时音视频交互，并存储维护检修过程中的音视频信息。

上述可穿戴智能设备采集的电动汽车充电桩运维检修现场实时音视频信息，通过数据传输网络发送至因特网，再通过有线或无线传输方法发送至远程后台终端，所述远程后台终端发出的专家诊断实时音视频信息通过有线或无线传输方法发送至因特网，再通过数据传输网络发送至可穿戴智能设备。

上述可穿戴智能设备与远程后台终端通过4g或者wifi方式，实现数据信息交互。

上述可穿戴智能设备为智能眼镜。

上述摄像模块的压缩算法采用的是h.264，所述音频模块的压缩算法采用的是aac/amr。

上述可穿戴智能设备上安装有用于实现现场视频交互以及数据显示的显示器模块，显示器模块为穿透式液晶显示屏，分辨率为800*480。

本发明通过远程监控指导电动汽车充电桩运维检修人员进行正确的操作，并能记录操作过程中的各种数据信息，规范操作步骤和流程，通过对电动汽车充电桩运维检修人员和电动汽车充电桩的定位和追踪，实时判别操作是否规范，并及时提醒，避免违规操作，避免电动汽车充电桩运维检修人员在工作中出现操作步骤遗漏或者操作顺序杂乱，保证运维检修的安全性，极大的减少由于人的行为而导致的危险隐患，培养电动汽车充电桩运维检修人员良好的职业习惯的同时提高电动汽车充电桩运维检修人员的工作效率，解决电动汽车充电桩运维检修人员因某几个操作步骤不熟练导致整个工作时间滞后的问题，整体提升员工的工作能力和素养。同时极大的缩短企业对电动汽车充电桩运维检修人员的职前培训时间和资金投入。

附图说明

图1为本发明的系统结构网络拓扑图；

图2为电动汽车充电桩运维检修模块工作流程图。

具体实施方式

为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

“穿戴式智能设备”是应用穿戴式技术对日常穿戴进行智能化设计、开发出可以穿戴的设备的总称，如眼镜、手套、手表、服饰及鞋等。

广义穿戴式智能设备包括功能全、尺寸大、可不依赖智能手机实现完整或者部分的功能，例如：智能手表或智能眼镜等，以及只专注于某一类应用功能，需要和其它设备如智能手机配合使用，如各类进行体征监测的智能手环、智能首饰等。随着技术的进步以及用户需求的变迁，可穿戴式智能设备的形态与应用热点也在不断的变化。

穿戴式技术在国际计算机学术界和工业界一直都备受关注，只不过由于造价成本高和技术复杂，很多相关设备仅仅停留在概念领域。随着移动互联网的发展、技术进步和高性能低功耗处理芯片的推出等，部分穿戴式设备已经从概念化走向商用化，新式穿戴式设备不断传出，诸多科技公司也都开始在这个全新的领域深入探索。

智能眼镜，也称智能镜，是指“像智能手机一样，具有独立的操作系统，智能眼镜可以由用户安装软件、游戏等软件服务商提供的程序。

智能眼镜可通过语音或动作操控完成添加日程、地图导航、与好友互动、拍摄照片和视频、与朋友展开视频通话等功能，并可以通过移动通讯网络来实现无线网络接入的这样一类眼镜的总称”。

如图1所示，本发明的用于电动汽车充电桩运维检修的可穿戴智能设备系统，其主要包括：

可穿戴智能设备，其设备为智能眼镜，作用是根据控制信号，实时采集电动汽车充电桩运维检修现场数据信号，包括音频和视频信号；

远程后台终端，用于接收前方传回的现场数据信号，同时根据现场数据信号的情况，及时发出指挥控制信号至电动汽车充电桩运维检修现场。

本实施例中，可穿戴智能设备为智能眼镜，包括有摄像模块、显示器模块、音频模块、gps定位模块以及无线网络连接模块，内置有电动汽车充电桩运维检修模块。智能眼镜，它具有和智能手机一样的功能，可以进行拍照、视频通话、连接网络和辨明方向等功能。

其数据传输采用4g网络或无线wifi网络，可穿戴智能设备采集的电动汽车充电桩运维检修现场数据信号通过数据传输网络发送至因特网，再通过有线或无线传输技术发送至远程后方指挥平台，所述远程后方指挥平台发出的指挥控制信号通过有线或无线传输技术发送至因特网，再通过数据传输网络发送至可穿戴智能设备。本实施例中，采用的是4g和无线wifi技术的网络。

本实施例中，通过在智能眼镜中内置相应的电动汽车充电桩运维检修模块，可通过智能眼镜的摄像头和内置麦克风采集数据，并将实时数据通过无线网络实时的上传到远程控制中心服务器，在中心服务器可接收智能眼镜传输的音视频数据，同时，远程控制中心的音视频数据也可以发送至智能眼镜上供电动汽车充电桩运维检修人员观看。

本发明的用于电动汽车充电桩运维检修的可穿戴智能设备系统，其功能还具有二维码扫描功能，可以通过智能眼镜上的摄像头扫描电动汽车充电桩上的数据信息，以获取电动汽车充电桩历史充电及维修等信息。

本发明的用于电动汽车充电桩运维检修的可穿戴智能设备系统，其功能还具有定位导航功能，电动汽车充电桩运维检修人员可以通过查看智能眼镜上定位导航软件，查询自己所在位置以及需要进行运维检修的电动汽车充电桩的位置和路线。

本发明的用于电动汽车充电桩运维检修的可穿戴智能设备系统，其功能还具有语音识别功能，使得电动汽车充电桩运维检修人员可以通过语音识别对简单故障进行快速搜查。

目前实现电动汽车充电桩运维检修现场的在线监控的手段基本都是采用网络摄像头的方式，但是这种方式需改造安全帽，会影响安全帽的本身强度，造成一定的安全风险，同时改造难度不低，而且目前的技术难以实现与远方指挥之间的及时交互，便携性也不高。而将智能穿戴设备应用到电动汽车充电桩运维检修现场的在线监控时，无需改造安全帽，从而可以减少安全风险，同时其智能性保证了其能与远方指挥进行智能的实时交互，便携性也非常高。

参见图2，运维检修人员在接到工单后，导航至需要维修的电动汽车充电桩站点进行维修，通过扫描电动汽车充电桩上二维码进行就位确认，并获取电动汽车充电桩历史充电和维修信息后，开始进行运维检修，首先与远程后台终端进行音视频交互，确认连接后进行维修，维修过程可以选择语音查询故障信息，再进行排除，如问题较大，可通过远程请求专家协助诊断，再进行维修。直至运维检修完成。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。