基于无线通讯的楼道电动自行车监管系统及监管方法与流程

本发明涉及物联网楼道监控领域，特别涉及一种基于无线通讯的楼道电动自行车监管系统及监管方法。

背景技术：

众所周知，电动自行车在充电过程中的消防安全隐患一直是一个棘手的问题，虽然各地都安装了一些投币式集中充电插头，但私拉乱接电线导致的电动自行车在充电过程中发生火灾等安全事故仍然层出不穷。

电动自行车是人们喜闻乐见的便捷交通工具，每天都需要充电，人们回到家中，顺手就把电动自行车推到楼道，贪图方便，就在楼道中，随意拉根临时线，给电动自行车充电。由于线路老化、形成短路，引发火灾，造成人员伤亡，时有发生。

所以，禁止电动自行车进入楼道，已经成为各大城市的共识。为了解决这一难题，有的地方在楼道内，加装了铁栅栏以限制电动车进入楼道，这样一来，虽然解决了电动自行车进楼道的问题，但给残疾人和老人带来了很多不方便。

技术实现要素：

为了克服现有技术存在的不足，本发明提供了一种基于无线通讯的楼道电动自行车监管系统及监管方法，所述技术方案如下：

一方面，本发明提供了一种基于无线通讯的楼道电动自行车监管系统，包括设置在电动自行车上的信息设备、顺序设置在楼道的两个或两个以上信息采集设备、承载有电动自行车相关信息的物联网平台及与所述信息采集设备和物联网平台通信的处理器；

所述电动自行车相关信息包括电动自行车上信息设备的识别号及与其对应的车主联系方式信息，当所述电动自行车经过所述信息采集设备时，所述信息采集设备采集所述电动自行车上信息设备的识别号并将其发送至处理器；

所述处理器判断所述两个或两个以上信息采集设备采集信息的先后次序是否为向楼道内方向，若是，所述处理器向所述物联网平台调取与所述信息设备的识别号对应的车主联系方式信息，并向该车主联系方式发出警示消息。

进一步地，所述物联网平台为基于已建立的电动自行车物联网充电系统平台，所述电动自行车物联网充电系统平台预注册有电动车的信息设备的识别号与对应的车主联系方式信息。

可选地，所述信息设备为蓝牙芯片，所述信息采集设备为蓝牙传感器。

优选地，所述信息设备为电子标签，所述信息采集设备为标签读取器。

进一步地，所述信息采集设备包括设置在楼道由外向内方向上的第一信息采集设备、第二信息采集设备和第三信息采集设备。

进一步地，所述系统还包括与所述处理器电连接的报警器和计时器，所述计时器将计时结果发送给处理器，所述处理器判断在预设的时间内是否接收到所述信息采集设备发送的信息，若否，则所述处理器向所述报警器发送报警指令。

进一步地，在所述报警器执行报警指令的过程中，若处理器判断按照向楼道外方向的信息采集设备依次采集信息且采集的信息设备的识别号相同，则所述处理器向所述报警器发送停止报警指令。

进一步地，所述报警器为设置在楼道内的声报警器和/或光报警器。

另一方面，本发明提供了一种基于如上所述的安全监管系统的楼道电动自行车监管方法，包括以下步骤：

s1、处理器接收信息采集设备采集电动自行车上信息设备的识别号；

s2、处理器判断所述信息采集设备采集信息的先后次序，若为向楼道内方向，则执行s3；

s3、向物联网平台调取与所述信息设备的识别号对应的车主联系方式信息，并向该车主联系方式发出警示消息；

s4、处理器判断是否达到预设的时间，若是，则执行s5；

s5、处理器判断是否接收到所述信息采集设备发送的信息，若否，则执行s6；

s6、处理器向报警器发送报警指令；

s7、处理器接收到所述信息采集设备发送的信息；

s8、处理器判断所述信息采集设备采集信息的先后次序，若为向楼道外方向，则向所述报警器发送停止报警指令。

进一步地，在执行步骤s1之前还包括执行以下步骤：

将处理器与已建立的电动自行车物联网充电系统平台建立通信，其中，所述电动自行车物联网充电系统平台预注册有电动车的信息设备的识别号与对应的车主联系方式信息。

本发明提供的技术方案带来的有益效果如下：

1)利用无线方式对电动车进楼道现象进行监管，不影响楼道正常的进出；

2)基于现有的电动车物联网充电系统平台，对楼道电动车进行监管，无需搭建独立平台，省时省力；

3)利用物联网平台，在检测到电动车进楼道时，能够向车主发出警示消息；

4)对于进楼道超过一定时间的电动车，采取楼道声光报警措施，杜绝安全隐患。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的基于无线通讯的楼道电动自行车监管系统的结构框图；

图2是本发明实施例提供的楼道电动自行车的监管方法流程图。

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。

在本发明的一个实施例中，提供了一种基于无线通讯的楼道电动自行车监管系统，属于物联网楼道监控系统，特别涉及防止电动自行车进入楼道的安全监管系统，参见图1，所述物联网楼道电动自行车安全监管系统包括设置在电动自行车上的、顺序设置在楼道的两个或两个以上信息采集设备、承载有电动自行车相关信息的物联网平台及与所述信息采集设备和物联网平台通信的处理器；

所述电动自行车相关信息包括电动自行车上信息设备的识别号及与其对应的车主联系方式信息，当所述电动自行车经过所述信息采集设备时，所述信息采集设备采集所述电动自行车上信息设备的识别号并将其发送至处理器；

所述处理器判断所述两个或两个以上信息采集设备采集信息的先后次序是否为向楼道内方向，若是，所述处理器向所述物联网平台调取与所述信息设备的识别号对应的车主联系方式信息，并向该车主联系方式发出警示消息。

可选地，所述信息设备为蓝牙芯片，所述信息采集设备为蓝牙传感器。

优选地，所述信息设备为电子标签，所述信息采集设备为标签读取器。

进一步地，所述信息采集设备包括设置在楼道由外向内方向上的第一信息采集设备、第二信息采集设备和第三信息采集设备。

进一步地，所述系统还包括与所述处理器电连接的报警器和计时器，所述计时器将计时结果发送给处理器，所述处理器判断在预设的时间内是否接收到所述信息采集设备发送的信息，若否，则所述处理器向所述报警器发送报警指令。

进一步地，在所述报警器执行报警指令的过程中，若处理器判断按照向楼道外方向的信息采集设备依次采集信息且采集的信息设备的识别号相同，则所述处理器向所述报警器发送停止报警指令。

进一步地，所述报警器为设置在楼道内的声报警器和/或光报警器。

在本发明的一个实施例中，提供了一种楼道电动自行车监管方法，基于如上实施例所述的安全监管系统，所述方法流程参见图2，包括以下步骤：

s1、处理器接收信息采集设备采集电动自行车上信息设备的识别号；

s2、处理器判断所述信息采集设备采集信息的先后次序，若为向楼道内方向，则执行s3；

s3、向物联网平台调取与所述信息设备的识别号对应的车主联系方式信息，并向该车主联系方式发出警示消息；

s4、处理器判断是否达到预设的时间，若是，则执行s5；

s5、处理器判断是否接收到所述信息采集设备发送的信息，若否，则执行s6；

s6、处理器向报警器发送报警指令；

s7、处理器接收到所述信息采集设备发送的信息；

s8、处理器判断所述信息采集设备采集信息的先后次序，若为向楼道外方向，则向所述报警器发送停止报警指令。

电动车楼道预警监控系统是由安装在楼道中蓝牙或者rfid装置，与进入楼道的电动车产生通信，一旦产生通信我们就认为车辆进入了楼道。(楼道中安装两到三个蓝牙装置，为了确定车辆是进入了楼道，而不是从楼道口经过造成的误触发，我们需要监测到最少两个装置的顺序信号。车辆挪出时反之，不然我们就认为车辆依然在楼道中。)到两个蓝牙装置顺序触发后。向注册用户的手机和系统后台发出警告。如果五分钟后依然没有收到车辆挪车的反向蓝牙信息，则触发楼道内的声光报警装置。

本方案采用物联网无线通讯的技术，在楼道内，装载两个或两个以上蓝牙传感器，当电动自行车推进楼道时，顺序触发这些传感器，和装在电动自行车车牌上的蓝牙芯片产生通讯。

车辆信息则是由预先安装在车辆上或者车牌上的模块提供的，这个系统需要记录大量注册电动车车主信息。电动自行车在注册的时候，就有了车主人的姓名，联系通讯方式等内容，这些信息立刻通过4g网络，传输到云端的楼道监控平台上，一旦任何一辆注册车辆出发了任何一个楼道蓝牙装置，监管系统立刻给车主发出提示信息，通知车主将电动自行车移出楼道，若一定时间还未检测到移出动作，则开始楼道内报警。

在楼道装两到三个传感器的目的，是防止误触发，电动自行车进楼道的时候，是顺序触发a、b、c三个传感器，电动自行车出楼道，触发的顺序是c、b、a，一段时间以后，如果没有见到电动自行车，移出楼道的信息，云端平台就启动楼道内的声、光报警系统，楼道发出声光报警信号以后，楼道内的住户，也会出来，督促车主将电动自行车移出楼道。

云端平台的这些信息，是物联网时代和物管，公安，消防和城市管理部门共享的，管理人员也会通过手机，与车主交流，督促车主遵守社会公德。达到安定、和谐的目的。杜绝小区楼道的安全隐患。

该技术方案，也不一定局限蓝牙，通过电子标签也可以实现。rfid电子标签，rfid成本高些，但是是无源的，容易嵌入在车牌中。

显然，本发明的基于无线通讯的楼道电动自行车监管系统可以是一个独立的系统，独立地运行，但是这需要大量的前期工作，比如对楼道、小区、和/或街道内居民的所有电动自行车进行信息注册登记，构建所述物联网平台。

因此，在本发明的一个优选实施例中，所述物联网楼道电动自行车安全监管系统可以嵌入目前已经运行的电动自行车物联网充电系统，即所述电动自行车物联网充电系统与所述物联网楼道电动自行车安全监管系统共享充电系统的物联网平台，即在执行步骤s1之前还包括执行以下步骤：

将处理器与已建立的电动自行车物联网充电系统平台建立通信，其中，所述电动自行车物联网充电系统平台预注册有电动车的信息设备的识别号与对应的车主联系方式信息。

以下对电动自行车物联网充电系统作出如下详细介绍：

物联网充电站的数据库，不是孤立的、局部的本地数据库，而是是建立在云端平台上的数据库，该数据库通过4g网络，实时掌握所有接口(充电桩)的状态，充电站的本地数据中心(ldc)每隔几秒钟便向云端数据库发送一个心跳包，上报充电站的所有充电接口(充电桩)的实际运行参数。

ldc是物联网充电站的关键设备，每个充电站由本地数据中心ldc负责，通过4g网络和物联网云端后台进行联系，即时上报充电站的实时情况。

物联网充电站与普通充电站最大的区别，在于数据库建立在什么地方，物联网充电站的数据库建在云端，云端后台管理软件，在广域网范围对充电站进行控制和管理。

本方案所述的物联网充电站由分布式无线局域网和与云端后台保持联系的本地数据中心(ldc)组成。物联网充电站都有一个本地数字中心(ldc)，ldc负责和物联网云端后台通过4g网络，进行联系。

物联网充电站的数据库是建在云端后台上面的，云端数据库是一个非常大的广域网数据库，他保持和地面的实时通讯，不断更新数据库的数据；国内，即使地面有成千上万充电站，这些充电站都会使用ldc，通过4g网络，把所有充电桩的实时情况上传到云后台的数据库，在广域网范围内，进行汇总，监控。物联网充电站的主要控制设备是中控系统，中控系统控制板安装在ldc内部。

每个充电站有多个充电桩，上面有三个智能插座。每个充电桩提供一个220v市电插座，给用户充电使用。充电桩插座的控制板上安装有继电器和电流互感器，继电器闭合以后，插座得电，可以提供充电服务。

在智能插座的控制板右上角有一个小的芯片，这就是蓝牙芯片tlsr8266，这个芯片具有自组网络的功能，蓝牙的传输距离只有10米左右，但通过桥接和中继，可以形成一个较大范围的分布式无线局域网。组网的通讯协议每一帧长度为10个字节，每个字节的定义，随着功能不同，分别有不同的含义，比如，以周期性主动发送的80报文为例加以说明：

第一字节、(80)命令字，第二字节、桩号，第三字节、报警类型，第四字节、时间高八位，第五字节、时间低八位，第六字节、电流高8位，第七字节、电流低8位，第八字节、现在输出功率高8位，第九字节、现在输出功率低8位，第十字节、电压高8位。

报警类型有：过流、过压、欠压、超功率、无功率、(提示拔插头)电池充满报警、(充电功率低于设定功率，但大于无功率)，充电时间大于规定时间报警，设备故障报警等10种类型。

当出现短路或超载等故障时，这些涉及安全的即时保护，都是充电桩自己提供。比如，在充电过程中检测到过载，充电桩直接就断开充电了，然后向ldc上报数据帧，表明遇到故障停止充电。ldc收到后修改本地充电记录，再通过4g网络通知云端，云端收到后也同步调整下当前充电记录并计算费用，最后微信或短信上发推送消息给用户，通知充电出问题了。

充电刷卡付费，是后台软件进行计算和控制，ldc同步备份，如果和云端意外断开，将切换到ldc进行控制。重新连接后，与云端再同步数据。

ldc与物联网后台的通讯，比较复杂，并不是简单的确定字节数的数据帧了，内容是基于json的嵌套表达，以及涉及到授权证书认证之类的逻辑。云端上根据应用需求建立各种服务进程，开放对应的api接口，ldc通过http认证后，直接将打包的数据嵌套到json里直接post上去的。这个因为是web开发，很多流程、逻辑过程都是系统自动生成的。

综上，本发明中系统的物联网平台是一套运用大数据，云终端和智能硬件构成一套智慧充电网络系统。这个系统不仅能够为居民提供便捷的充电功能，更重要的是，这个智慧网络系统还具有信息采集，可能会引发事故的异常事件预警，电池状态诊断，充电参数远程配置管理以及重点地区、重点人群防控等功能。可以为管理者提供研判手段和依据，有效减少事故发生的概率。

上述系统是由安装在小区、街道和/或公共场所的无线智慧充电模块、数据中心和运行在云终端的大数据平台构成的。

下面对系统的工作运行过程作出如下详细描述：

首先居民来到任意一个安装的无线充电模块的车棚，将充电器和车辆进行连接(人员操作)，居民可以使用公众号、微信扫码或者使用集中发放的充电卡来激活充电模块，以充电卡为例：刷卡操作可以使设备马上启动开始充电，此刻用户手机和数据平台都立刻接收到了这次充电行为，充电模块上开始记录充电时间，以及充电即时功率，在数据平台中也立刻开始对这次充电行为进行监控和记录。记录的信息包括充电时间、地点、充电时长，能耗和充电人信息及联系方式。那么这是一次正常的充电过程。

但往往事故都在充电行为异常的时候，异常充电行为很多，其中有一种可能会引起安全事故的情况就是超功率超负荷使用充电设备，如果大量这样的禁止使用的大功率设备投入使用，很容易造成充电线路过载发生，是一种事故隐患，需要控制其立刻关断，停止充电。还有一类比较危险的情况是，在一次正常的充电过程中，突然因为充电器、或者电池的故障产生充电参数突变，比如电流突然跳变或者功率突变，这些情况也往往是事故的前兆，在以往情况下也防不胜防。比如突然增大负载的功率，系统平台能够立刻侦测到这个情况，第一时间马上切断的这台设备的电源，同时在异常报警栏中跳出这条预警信息，在何时、何地、反生的功率异常突变的情况，这次充电行为的发起人是谁，同时也显示出他的联系方式。在这种情况下，可以由平台工作人员立刻联系到车主，督促他检查自己的车辆和充电器，并且及时更换；还可以设置如果平台第二次侦测到同一人的同样异常情况，几乎可以判断这个居民的车辆是非常有可能造成事故的隐患，就必须形成一条处理记录，必须进行检查和处理。这种利用技术手段，对网络中的所有异常情况进行侦测，并且追踪到责任人，能够有效减少隐患发生的概率。

同时这个平台还可以解决安全充电的问题，同样用技术手段彻底杜绝电动车进楼道的情况，即在每个楼道口安装传感器，一旦出现电动车进入楼道的情况，会立刻触发安装在电动车(比如车牌)上的通信模块，车主和系统平台就会立刻受到这个信息，可以通过手机短信或者平台人员电话要求车主将车辆移除。如果车主没有带手机或者不听劝阻，则在一段时间后，系统会触发安装在楼道里的声光报警，这样楼里居民听到报警也会出于自己的安全考虑，找到车主或者自行把车辆移除。一旦形成习惯，电动车进楼道的情况也就不会发生了，不仅降低了治理成本，杜绝了楼道里电动车失火情况的发生。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。