本发明涉及一种电源远程管理技术，尤其是涉及一种共享电动汽车充电桩防盗充/偷电的远程控制方法及共享汽车充电桩远程电源管理系统。
背景技术
随着共享理念的兴起，在共享单车之后，共享电动汽车也在各地兴起。共享电动汽车使用方便，因其经济性和实用性收到用户的普遍认可；而且因其环保、节能，逐渐成为各级政府推广的绿色出行交通工具。随着共享电动汽车的市场越来越大；对于电动汽车充电桩各种技术的需求也随之而来。目前电动汽车充电桩大部分处于无人看守的状态，这就需要对其进行智能化的无人管理。而智能防偷电是其中重要的一个部分。
现有的充电桩防偷电技术都是只有充电桩本身控制电源的开关，而管理人员无法通过远程终端控制充电桩的电源。这样就给充电桩的升级调试带来了麻烦，而且技术人员无法实时掌握充电桩的状态，不利于发现漏洞。目前市场上还没有严谨的、成熟的电动汽车充电桩智能防偷电技术，严重损害了行业相关商家的利益，在某种程度上限制了行业的发展。
鉴于此种情况，如果能够提供一种科学有效的智能防偷电技术，必然能为共享电动汽车商家提供急需的技术支持，抢占市场先机。
技术实现要素：
本发明针对现有技术不足，提出一种共享汽车充电桩智能防偷电的方法，实现了共享电动汽车充电桩的远程管理，解决了电动汽车充电桩智能防偷电的难题。
发明技术方案：
一种共享汽车充电桩智能防偷电的方法，在充电桩安装智能设备终端、充电桩gps终端以及gprs模块，实现人机互动操作以及与后台服务器的通信；在共享电动汽车上安装定位与通信模块；在后台服务器构建位置信息数据库，存储并定时刷新定位与通信模块中的gps监控终端发送的位置信息；车载gps终端、充电桩gps终端与后台服务器通过gprs基础分组无线服务实现通信；所述的方法，实现防偷电的过程如下：
1）使用共享电动汽车的顾客在充电桩的用户界面输入租用的车辆车牌号码，充电桩智能设备终端通过内置的gprs模块将车牌号信息发送至后台服务器；
2）后台服务器根据用户在用户界面上输入的订单车牌，获取对应车辆与发送消息的充电桩的位置信息，进行位置信息比较，若用户车辆位置信息和发送消息的充电桩的位置信息相同，则通过远程电源管理模块控制模块内的继电器导通，进入充电桩电源本地控制电路给共享电动汽车充电；若用户车辆位置信息和发送消息的充电桩的位置信息不同，说明该车辆不在充电桩附近，不是对应车辆充电，则通过充电桩电源远程管理模块关闭/断开充电桩供电电路。
所述的共享汽车充电桩智能防偷电的方法，共享电动汽车上安装电信号频率发生器，充电桩电源本地控制电路设有电信号频率接收器；远程电源管理模块接收后台服务器发出的车辆与充电桩位置对比信号，在用户车辆位置信息和发送消息的充电桩的位置相同时，若充电桩电源本地控制电路的电信号频率接收器和电动汽车内安装的电信号频率发生器频率相同，则通过控制继电器使充电桩供电电路导通，允许充电；如充电桩电源本地控制电路的电信号频率接收器接收不到信号或接收的信号不符合频率要求，则说明车辆未安装相应的电信号发生机构或不是本公司车辆，则通过控制继电器使充电桩供电电路断开，拒绝充电。
所述的共享汽车充电桩智能防偷电的方法，位置信息比较采用googlegpsapi，利用经纬度信息得到谷歌地图存储的对应的城市及区域，并将这些信息转换为json格式；后台服务器通过json数据校准程序用来兼容车辆位置信息和充电桩位置之间合理的误差，当充电桩和车辆位置误差在规定范围内时，将两个位置的json格式数据修改为一样；若经过json数据校准程序处理后的车辆位置信息与充电桩位置信息相同，则发出信号给远程电源管理模块，控制模块内的继电器导通，进入电源本地控制电路。
一种共享汽车充电桩智能防偷电系统，包括智能设备终端，车载定位与通信模块以及后台服务器，所述智能设备终端安装在充电桩上，与所述智能设备终端连接设有gprs模块，并在充电桩上安装充电桩电源远程管理模块，所述充电桩电源远程管理模块控制连接充电桩的充电桩电源本地管理模块；所述车载gps终端、充电桩gps终端通过gprs基础分组无线服务来实现充电桩、充电桩电源远程管理模块、共享电动汽车与后台服务器的通信。
所述的共享汽车充电桩智能防偷电系统，充电桩电源远程管理模块以stc单片机为核心，外围设计有继电器控制电路、串口通讯电路以及网络通信模块，充电桩电源远程管理模块通过所述网络通信模块与后台服务器进行通讯，通过继电器控制电路控制连接充电桩电源本地管理模块。
所述的共享汽车充电桩智能防偷电系统，在共享汽车安装有电信号频率发生器，所述电信号频率发生器安放在电动汽车充电口，充电桩电源本地管理模块包括电信号频率接收器、信号处理系统以及继电器，所述电信号频率接收器接入供电线路正极，和共享汽车安装的电信号频率发生器的电信号频率配套，电信号频率接收器输出信号接入信号处理系统，信号处理系统控制输出端连接继电器，所述继电器控制连接充电桩供电回路。
本发明的有益效果：
1、本发明共享汽车充电桩智能防偷电的方法，采用充电桩与充电车辆位置比较的方法，解决了电动汽车充电桩智能防偷电的难题。充电桩与车辆不在同一位置无法充电，增加了安全性。原有的防偷电技术只有充电桩内的供电识别系统，安全性不够。
2、本发明共享汽车充电桩智能防偷电的方法及系统，在电源本地管理的基础上加入了电源远程管理系统，管理人员可以在远程终端上与充电桩智能设备终端通信，了解充电桩状态并控制电源，克服了只有电源本地管理系统的弊端。双重保护，维护了行业相关商家的利益，而且给充电桩的升级调试带来了方便。
3、本发明共享汽车充电桩智能防偷电的方法，充电桩本地电源控制电路安装电信号频率接收器，共享电动汽车（充电口）安装信号频率配套的电信号频率发生器，电信号频率接收机构接收到符合频率要求的信号时，信号处理系统控制继电器处于导通状态，实现了双重防盗充电，有利于公司车辆管理和方便充电。
4、本发明共享汽车充电桩智能防偷电系统，设计合理，结构简单，容易实现，方便了共享汽车充电桩的管理。现有的充电桩防偷电技术都是只有充电桩本身控制电源的开关，而管理人员/技术人员无法通过远程终端控制充电桩的电源，无法实时掌握充电桩的状态，不利于发现漏洞。
5、本发明共享汽车充电桩智能防偷电系统，防偷电功能主要使用硬件实现，尽量不依靠软件实现相关功能，从而避免了软件漏洞被恶意利用和网络被恶意攻击造成的损失。根据充电桩智能终端上输入的充电车辆车牌，可以统计、记录每个充电桩充电车辆数量，然后请相关人员评估充电桩的价值，可以更加科学的进行充电桩布局；而现有的充电桩由于没有联网，无法远程了解每个充电桩每天的充电车辆数量。
附图说明
图1是本发明共享汽车充电桩智能防偷电系统的结构示意图；
图2是本发明中充电桩电源远程管理模块的结构示意图；
图3是本发明中充电桩电源本地控制电路的结构示意图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
实施例1
参见图1，本发明共享汽车充电桩智能防偷电的方法，在充电桩安装智能设备终端、充电桩gps终端以及gprs模块，实现人机互动操作以及与后台服务器的通信；在共享电动汽车上安装定位与通信模块；在后台服务器构建位置信息数据库，存储并定时刷新定位与通信模块中的gps监控终端发送的位置信息；车载gps终端、充电桩gps终端与后台服务器通过gprs（generalpacketradioservice）基础分组无线服务实现通信；其实现防偷电的过程如下：
1）使用共享电动汽车的顾客在充电桩的ui界面输入租用的车辆车牌号码，充电桩智能设备终端通过内置的gprs模块将车牌号信息发送至后台服务器；
2）后台服务器根据用户在用户界面（ui）上输入的订单车牌，获取对应车辆与发送消息的充电桩的位置信息，进行位置信息比较，若用户车辆位置信息和发送消息的充电桩的位置信息相同，则通过远程电源管理模块控制模块内的继电器导通，进入充电桩电源本地控制电路给共享电动汽车充电；若用户车辆位置信息和发送消息的充电桩的位置信息不同，说明该车辆不在充电桩附近，不是对应车辆充电，则通过充电桩电源远程管理模块关闭/断开充电桩供电电路。
实施例2
本实施例的共享汽车充电桩智能防偷电的方法，与实施例1不同的是，进一步的，在共享电动汽车上安装电信号频率发生器，充电桩电源本地控制电路设有电信号频率接收器；
远程电源管理模块接收后台服务器发出的车辆与充电桩位置对比信号，在用户车辆位置信息和发送消息的充电桩的位置相同时，若充电桩电源本地控制电路的电信号频率接收器和电动汽车内安装的电信号频率发生器频率相同，则通过控制继电器使充电桩供电电路导通，允许充电；如充电桩电源本地控制电路的电信号频率接收器接收不到信号或接收的信号不符合频率要求，则说明车辆未安装相应的电信号发生机构或不是本公司车辆，则通过控制继电器使充电桩供电电路断开，拒绝充电。
实施例3
本实施例共享汽车充电桩智能防偷电的方法，与实施例1或实施例2的不同之处在于：位置信息比较采用googlegpsapi，利用经纬度信息得到谷歌地图存储的对应的城市及区域，并将这些信息转换为json格式；后台服务器通过json数据校准程序用来兼容车辆位置信息和充电桩位置之间合理的误差，当充电桩和车辆位置误差在规定范围内时，将两个位置的json格式数据修改为一样；若经过json数据校准程序处理后的车辆位置信息与充电桩位置信息相同，则发出信号给远程电源管理模块，控制模块内的继电器导通，进入电源本地控制电路。
实施例4
参见图1，本实施例为实现前述充电桩智能防偷电方法的防偷电系统，包括智能设备终端，车载定位与通信模块以及后台服务器，所述智能设备终端安装在充电桩上，与所述智能设备终端连接设有gprs模块，并在充电桩上安装充电桩电源远程管理模块，所述充电桩电源远程管理模块控制连接充电桩的充电桩电源本地管理模块；所述车载gps终端、充电桩gps终端通过gprs（generalpacketradioservice）基础分组无线服务来实现充电桩、充电桩电源远程管理模块、共享电动汽车与后台服务器的通信。
所述智能设备终端，硬件构成包括cpu+gpu+ram+rom+显示器；通过软件：操作系统+ui（用户交互界面）实现人机互动操作（输入，反馈，显示结果），充电操作时，用户点击充电，根据系统提示输入充电车辆车牌号。
实施例5
参见图1、图2，本实施例的共享汽车充电桩智能防偷电系统，与实施例4不同的是，充电桩电源远程管理模块以stc单片机为核心，外围设计有继电器控制电路、串口通讯电路以及网络通信模块，充电桩电源远程管理模块通过所述网络通信模块与后台服务器进行通讯，通过继电器控制电路控制连接充电桩电源本地管理模块。
电源远程管理模块依靠单片机处理远端无线发送的控制指令，对继电器的工作状态进行远端实时控制。在电源管理模块中继电器作为对电动汽车充电桩通断电的执行单元，单片机及其外围电路作为整个模块的控制单元，远程控制端与整个电源管理模块间通过网络通信模块进行通讯，通过远端上位机软件操作，可以实时地控制电源的开启关闭。
实施例6
参见图1、图2、图3，本实施例的共享汽车充电桩智能防偷电系统，与实施例5不同的是，在共享汽车安装有电信号频率发生器，所述电信号频率发生器安放在电动汽车充电口，充电桩电源本地管理模块包括电信号频率接收器、信号处理系统以及继电器，所述电信号频率接收器接入供电线路正极，和共享汽车安装的电信号频率发生器的电信号频率配套，电信号频率接收器输出信号接入信号处理系统，信号处理系统控制输出端连接继电器，所述继电器控制连接充电桩供电回路。
充电桩电源远程管理模块和充电桩电源本地控制电路共同组成防偷电模块。充电桩电源本地控制电路的控制继电器接入供电线路正极。电信号频率发生机构安放在电动汽车充电口，配套的电信号频率接受器接入供电线路的正极。信号处理系统的信号输入端连接所述电信号频率接收机构，信号处理系统的控制信号输出端连接所述继电器。
所述的信号处理系统包括：
如果电信号频率接收机构接收到符合频率要求的信号时，信号处理系统的信号发射器发出导通信号，通过控制信号输出端发送给控制继电器，使之处于导通状态，从而使供电线路处于导通状态。如果电信号频率接收机构接收的信号不符合频率要求或接收不到信号时，信号处理系统的信号发射器通过控制信号输出端向继电器发送断开信号，控制继电器处于断开状态，使供电电路断开。
本发明共享汽车充电桩智能防偷电方法及系统，系统定位与通信模块采用现有的gprs（generalpacketradioservice）基础分组无线服务来实现共享电动汽车车的车载gps终端、充电桩gps终端与后台服务器的通信。
gps监控终端：主要负责接收gps卫星发送数据信号，内置有数据处理软件，将接收到的数据解析为经纬度、时间、方位角、速度等信息。并将解析后的信息发送到后台服务器。
通信网络（gprs模块）：实现gps监控终端与后台服务器交换信息的载体。我们使用较为经济的gprs实现。
服务器模块搭建后台数据库，存储和比较位置信息。位置信息存储模块存储并定时刷新定位与通信模块中的gps终端发送的位置信息。将这些位置信息构建一个数据库进行管理。因为充电桩位置固定，可以写入安装位置的位置信息并设为常量，只有在充电桩位置改变后才单独手动修改。
位置比较模块（使用谷歌地图）：
googlegpsapi（applicationprogramminginterface），利用经纬度信息得到谷歌地图存储的对应的城市及区域（县、街道、店面），并将这些信息转换为json格式；
json数据校准程序：使用编程语言编写一个json数据校准程序（如java，c#等都提供有专门的json格式数据处理方法），用来兼容车辆位置信息和充电桩位置之间合理的误差（规定为60米，因为充电桩和车辆位置不可能完全一样，且定位也有误差），当充电桩和车辆位置误差在规定范围内时，我们将两个位置的json格式数据修改为一样；
位置比较程序：若经过json数据校准程序处理后的车辆位置信息与充电桩位置信息相同（允许一定的误差），则继电器导通，则进入电源本地控制电路，否则拒绝充电。
各模块工作流程：
订单车牌和位置信息：根据用户在用户界面（ui）上输入的订单车牌，充电桩将车牌号通过通信模块发送给后台服务器，服务器接收到车牌号后查询获得车辆和充电桩位置信息，使用位置比较模块比较位置信息，若相同远程电源管理终端控制继电器1导通，然后进入充电桩电源本地管理模块，若不同则通过充电桩电源远程管理模块控制继电器1断开，关闭充电桩充电线路电源，禁止充电。
进入充电桩电源本地管理模块：若电信号发生机构和电信号接收机构接收到的信号一致，则充电桩中电源本地控制电路控制继电器2导通，使供电线路导通，允许充电，否则其他车辆未安装相应的电信号发生机构，充电桩上的电信号接收机构接收到的信号不同，充电桩的电源本地控制电路控制继电器2断开，使供电线路断开，无法充电。
使用共享电动汽车的顾客开车来到目的地附近的充电桩，在充电桩的ui界面输入租用的车辆车牌号码，此时，充电桩智能设备终端通过内置的gprs模块将车牌号信息发送至服务器。服务器接收到车牌号后获取对应车辆与发送消息的充电桩的位置信息，使用服务器的位置比较模块比较位置信息，若不同说明车辆不在充电桩附近，不是对应车辆充电，则通过防偷电模块的电源远程管理模块控制模块内的继电器断开充电口供电电路，拒绝充电。若相同则服务器通过远程电源管理模块控制模块内的继电器导通，然后进入充电桩电源本地管理模块，若电源本地管理模块内的电信号频率接收器和电动汽车内安装的电信号频率发生器频率相同，则信号处理系统控制继电器导通，否则说明不是本公司车辆充电，控制继电器断开，拒绝充电。