專利名稱：一種基于虛擬現實技術的電動汽車充換電站監(jiān)控系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種電動汽車充換電站的監(jiān)控系統(tǒng)，具體涉及一種基于虛擬現實技術的電動汽車充換電站監(jiān)控系統(tǒng)。
背景技術：
虛擬現實技術(Virtual Reality，簡稱VR)作為20世紀末興起的一門嶄新的綜合性信息技術，在很多領域發(fā)揮著不可替代的作用。其特點是利用計算機多媒體技術在計算機系統(tǒng)中創(chuàng)建真實環(huán)境的仿真環(huán)境，通過計算機的硬件設備來模擬人體的視覺、聽覺、味覺和觸覺等真實感知，使參與者在其中產生與在真實環(huán)境中相同或相似的體驗。它始于軍事和航空航天領域的需求，但近年來，虛擬現實技術的應用已經應用在汽車虛擬駕駛等很多方面。
另外一方面，隨著電動汽車大規(guī)模的推廣使用，電動汽車的充電基礎設施也得到大力發(fā)展，隨著充換電技術的發(fā)展和走向成熟，電動汽車充換電監(jiān)控系統(tǒng)也逐漸建立起來， 全國與此相關的各研究所、科研機構和企業(yè)也申請了相關的專利。
例如中國授權公告號CN2018^987U專利名稱為“電動汽車充放電監(jiān)控系統(tǒng)”，但是此專利只是對電動汽車充換電站的充放電過程進行監(jiān)控，對分布式充電樁、電動汽車導引系統(tǒng)等沒有進行監(jiān)控，未使用虛擬現實技術；中國授權公告號CN 201846104U專利名稱為“一種分布式充電樁監(jiān)控系統(tǒng)”，也只是對分布式充電樁進行監(jiān)控，無法對電動汽車導引系統(tǒng)、充換電站進行監(jiān)控，也未使用虛擬現實技術。中國授權公告號為CN201898361U的專利名稱為“充電站監(jiān)控系統(tǒng)”，系統(tǒng)包括若干個數據處理裝置，分別與若干個充電站進行連接，其對各個充電站與上層監(jiān)控系統(tǒng)之間進行監(jiān)控，并沒有對充電站內各個設備進行監(jiān)控， 同樣沒有利用虛擬現實技術。中國公布號為CN102055215A的專利名稱為“一種電動汽車充換電站控制方法和運行監(jiān)控系統(tǒng)”，監(jiān)控系統(tǒng)包括充電設備控制單元、最大容量確定單元以及控制信息接收單元，其同意沒有使用虛擬現實技術。
綜上所述，電動汽車在迅速發(fā)展中取得了一定的研究成果，但仍存在以下問題
1、上述成果都使用二維界面進行監(jiān)控，使用不直觀、不真實，無法和真實的對象相對應，無法給操作者帶來操作上的便利，同時也無法提高操作者和監(jiān)控者的積極性，從而可能導致電動汽車充換電站監(jiān)控過程中意外事故的發(fā)生。
2、上述成果將虛擬現實技術和監(jiān)控系統(tǒng)隔離開來，無法將虛擬現實技術和監(jiān)控系統(tǒng)進行交互，虛擬現實技術更多的只是一種演示的功能，而無法與監(jiān)控系統(tǒng)的數據進行實時交互、
報警、狀態(tài)改變等，無法在實際監(jiān)控中發(fā)揮出應有的作用。
3、上述成果只是對部分充換電過程進行監(jiān)控，無法對整體的充換電過程包括電動汽車充換電站、分布式充電樁、電動汽車導引等進行統(tǒng)一集中監(jiān)控，造成的后果各個系統(tǒng)各自監(jiān)控管理，無法形成統(tǒng)一的整體，也給管理者帶來使用上的不方便。
4、目前暫時還沒有檢索到利用虛擬現實技術進行電動汽車充換電站監(jiān)控的國內外專利和論文，無論是從電動汽車充換電站安全保障的大局出發(fā)，還是從提高操作者積極性和直觀性的角度出發(fā)，都非常有必要設計一套基于虛擬現實技術的電動汽車充換電站監(jiān)控系統(tǒng)。發(fā)明內容
本發(fā)明目的就是為解決上述界面使用不直觀、數據無法交互、監(jiān)控不方便等技術問題，提供了一種基于虛擬現實技術的電動汽車充換電站監(jiān)控系統(tǒng)，利用虛擬現實技術以三維電子地圖的形式對整體的充換電過程進行統(tǒng)一集中監(jiān)控，使用直觀、方便，為電動汽車充換電服務提供重要的實時監(jiān)控和安全保障。
本發(fā)明為解決上述技術問題采用的技術方案是
一種基于虛擬現實技術的電動汽車充換電站監(jiān)控系統(tǒng)，包括電動汽車充換電站監(jiān)控中心，所述電動汽車充換電站監(jiān)控中心分別與換電監(jiān)控子系統(tǒng)、集中充電監(jiān)控子系統(tǒng)、分布式充電監(jiān)控子系統(tǒng)、和電動汽車導引子系統(tǒng)連接；所述換電監(jiān)控子系統(tǒng)連接有一個或者多個換電機器人監(jiān)控終端，所述集中充電監(jiān)控子系統(tǒng)連接有一個或者多個電池架監(jiān)控終端、一個或者多個電池箱監(jiān)控終端；所述分布式充電監(jiān)控子系統(tǒng)連接有一個或者多個直流充電樁監(jiān)控終端、一個或者多個交流充電樁監(jiān)控終端；所述電動汽車導引子系統(tǒng)連接有一個或者多個電動汽車車載監(jiān)控終端；所述電動汽車充換電站監(jiān)控中心包括監(jiān)控主機、數據庫服務器和虛擬現實服務器。
所述電動汽車充換電站監(jiān)控中心與換電監(jiān)控子系統(tǒng)、集中充電監(jiān)控子系統(tǒng)、分布式充電監(jiān)控子系統(tǒng)、電動汽車導弓I子系統(tǒng)采用光纜連接。
所述換電監(jiān)控子系統(tǒng)與換電機器人監(jiān)控終端采用Wifi無線通信模塊連接。
所述集中充電監(jiān)控子系統(tǒng)與電池架監(jiān)控終端、電池箱監(jiān)控終端采用屏蔽雙絞線連接。
所述分布式充電監(jiān)控子系統(tǒng)與直流充電樁監(jiān)控終端、交流充電樁監(jiān)控終端之間， 電動汽車導引子系統(tǒng)與電動汽車監(jiān)控終端之間，采用GSM模塊、GPRS模塊、CDMA模塊或3G 移動通信模塊連接。
所述電動汽車車載監(jiān)控終端包含攝像頭和RFID(射頻標識)閱讀器，所述攝像頭用于車輛在充換電站內進行視覺標識導航，所述RFID閱讀器用于讀取充換電站內充電位或換電位上的RFID，從而實現車輛的導航和精確定位。
上述未詳細描述的結構、連接關系、位置關系等均為本領域的常規(guī)設置，屬于公知常識，在此不再贅述。
本發(fā)明的有益效果是
利用虛擬現實技術以三維電子地圖的形式展示電動汽車充換電站實時數據和工作情況，對電動汽車整體的充換電過程包括換電、集中充電、分布式充電樁、電動汽車導引進行統(tǒng)一集中監(jiān)控，為管理者帶來使用直觀、方便的同時，也為電動汽車充換電服務提供重要的實時監(jiān)控和安全保障。


圖1為本發(fā)明的電動汽車充換電站監(jiān)控系統(tǒng)組成結構框圖。
圖2為電動汽車充換電站監(jiān)控中心的結構框圖。
圖中，1-電動汽車充換電站監(jiān)控中心，2-換電監(jiān)控子系統(tǒng)，3-集中充電監(jiān)控子系統(tǒng)、4-分布式充電監(jiān)控子系統(tǒng)，5-電動汽車導引子系統(tǒng)，11-監(jiān)控主機，12-數據庫服務器， 13-虛擬現實服務器，21-換電機器人監(jiān)控終端、31-電池架監(jiān)控終端，32-電池箱監(jiān)控終端， 41-直流充電樁監(jiān)控終端，42-交流充電樁監(jiān)控終端，51-電動汽車車載監(jiān)控終端。
具體實施方式
下面結合附圖對本發(fā)明做進一步說明。
參考圖1-2，一種基于虛擬現實技術的電動汽車充換電站監(jiān)控系統(tǒng)，包括電動汽車充換電站監(jiān)控中心1，所述電動汽車充換電站監(jiān)控中心1分別與換電監(jiān)控子系統(tǒng)2、集中充電監(jiān)控子系統(tǒng)3、分布式充電監(jiān)控子系統(tǒng)4、和電動汽車導引子系統(tǒng)5連接；所述換電監(jiān)控子系統(tǒng)2連接有一個或者多個換電機器人監(jiān)控終端21，所述集中充電監(jiān)控子系統(tǒng)3連接有一個或者多個電池架監(jiān)控終端31、一個或者多個電池箱監(jiān)控終端32 ；所述分布式充電監(jiān)控子系統(tǒng)4連接有一個或者多個直流充電樁監(jiān)控終端41、一個或者多個交流充電樁監(jiān)控終端 42 ；所述電動汽車導引子系統(tǒng)5連接有一個或者多個電動汽車車載監(jiān)控終端51 ；所述電動汽車充換電站監(jiān)控中心1包括監(jiān)控主機11、數據庫服務器12和虛擬現實服務器13，監(jiān)控主機11具有視頻監(jiān)控中心所有的監(jiān)視、控制和管理功能，數據庫服務器12存儲時間信息、 照片和視頻文件，并可以快速檢索，虛擬現實服務器13存儲充換電站、快換機器人、電動汽車、電池架、充電樁、電池箱等的虛擬場景。
分布式充電監(jiān)控子系統(tǒng)4與直流充電樁監(jiān)控終端41、交流充電樁監(jiān)控終端42之間，采
用GSM模塊或GPRS模塊或3G移動通信模塊連接，它負責直流充電樁、交流充電樁的工作狀態(tài)、功率、電壓、電流、故障信息、視頻信息、GPS定位信息，利用移動通信網絡將這些采集后的信息傳輸至電動汽車充換電集中監(jiān)控中心1。
電動汽車導引子系統(tǒng)5與車輛監(jiān)控終端51之間，均采用GSM模塊或GPRS模塊或 3G移動通信模塊連接，它負責采集電動汽車的導航標識、RFID信息、電池的電壓、電流、溫度、GPS定位信息，并將這些信息通過移動通信模塊傳送至電動汽車充換電站監(jiān)控中心，以便監(jiān)控中心對電動汽車在充換電站導引到合適的充電位或換電位上進行換電。電動汽車導引子系統(tǒng)5包含一個或多個電動汽車車載監(jiān)控終端51，電動汽車車載監(jiān)控終端51包含有攝像頭和RFID (射頻標識)閱讀器，攝像頭用于車輛在充換電站內進行視覺標識導航，RFID 閱讀器用于在充換電站讀取充電位或換電位上的RFID，從而實現車輛的導航和精確定位。
虛擬現實服務器13上通過局域網將虛擬現實場景傳送至監(jiān)控中心1的監(jiān)控主機 11，充換電站監(jiān)控系統(tǒng)通過有線網絡和無線網絡將監(jiān)控數據傳送至監(jiān)控中心1的監(jiān)控主機 11，虛擬現實場景和監(jiān)控數據經過監(jiān)控主機11的數據處理模塊處理后將虛擬現實場景顯示在顯示器上。當鼠標點擊操作對象時，在虛擬現實場景上顯示操作對象的監(jiān)控數據。監(jiān)控數據經過監(jiān)控主機11數據處理模塊和數據存儲模塊處理后，將監(jiān)控數據存儲在數據庫服務器12上。
上述雖然結合附圖對本發(fā)明的具體實施方式
進行了描述，但并非對本發(fā)明保護范圍的限制，所屬領域技術人員應該明白，在本發(fā)明的技術方案的基礎上，本領域技術人員不需要付出創(chuàng)造性勞動即可做出的各種修改或變形仍在本發(fā)明的保護范圍以內。
權利要求
1.一種基于虛擬現實技術的電動汽車充換電站監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于包括電動汽車充換電站監(jiān)控中心，所述電動汽車充換電站監(jiān)控中心分別與換電監(jiān)控子系統(tǒng)、集中充電監(jiān)控子系統(tǒng)、分布式充電監(jiān)控子系統(tǒng)和電動汽車導引子系統(tǒng)連接；所述換電監(jiān)控子系統(tǒng)連接有一個或者多個換電機器人監(jiān)控終端，所述集中充電監(jiān)控子系統(tǒng)連接有一個或者多個電池架監(jiān)控終端、一個或者多個電池箱監(jiān)控終端；所述分布式充電監(jiān)控子系統(tǒng)連接有一個或者多個直流充電樁監(jiān)控終端、一個或者多個交流充電樁監(jiān)控終端；所述電動汽車導引子系統(tǒng)連接有一個或者多個電動汽車車載監(jiān)控終端；所述電動汽車充換電站監(jiān)控中心包括監(jiān)控主機、數據庫服務器和虛擬現實服務器。
2.根據權利要求1所述的一種基于虛擬現實技術的電動汽車充換電站監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述電動汽車充換電站監(jiān)控中心與換電監(jiān)控子系統(tǒng)、集中充電監(jiān)控子系統(tǒng)、分布式充電監(jiān)控子系統(tǒng)、電動汽車導引子系統(tǒng)之間采用光纜連接。
3.根據權利要求1所述的一種基于虛擬現實技術的電動汽車充換電站監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述換電監(jiān)控子系統(tǒng)與換電機器人監(jiān)控終端之間采用Wifi無線通信模塊連接。
4.根據權利要求1所述的一種基于虛擬現實技術的電動汽車充換電站監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述集中充電監(jiān)控子系統(tǒng)與電池架監(jiān)控終端、電池箱監(jiān)控終端之間采用屏蔽雙絞線連接。
5.根據權利要求1所述的一種基于虛擬現實技術的電動汽車充換電站監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述分布式充電監(jiān)控子系統(tǒng)與直流充電樁監(jiān)控終端、交流充電樁監(jiān)控終端之間，電動汽車導引子系統(tǒng)與電動汽車監(jiān)控終端之間，采用GSM模塊、GPRS模塊、CDMA模塊或3G移動通信模塊連接。
6.根據權利要求1所述的一種基于虛擬現實技術的電動汽車充換電站監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述電動汽車車載監(jiān)控終端包含攝像頭和RFID閱讀器，所述攝像頭用于車輛在充換電站內進行視覺標識導航，所述RFID閱讀器用于讀取充換電站內充電位或換電位上的 RFID，從而實現車輛的導航和精確定位。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種基于虛擬現實技術的電動汽車充換電站監(jiān)控系統(tǒng)，包括電動汽車充換電站監(jiān)控中心，它分別與換電監(jiān)控子系統(tǒng)、集中充電監(jiān)控子系統(tǒng)、分布式充電監(jiān)控子系統(tǒng)、電動汽車導引子系統(tǒng)連接；換電監(jiān)控子系統(tǒng)連接有一個或者多個換電機器人監(jiān)控終端，集中充電監(jiān)控子系統(tǒng)連接有一個或者多個電池架監(jiān)控終端、電池箱監(jiān)控終端；分布式充電監(jiān)控子系統(tǒng)連接有一個或者多個直流充電樁、交流充電樁監(jiān)控終端；電動汽車充換電站監(jiān)控中心包括監(jiān)控主機、數據庫服務器和虛擬現實服務器。本系統(tǒng)利用虛擬現實技術以三維電子地圖的形式對整體的充換電過程進行統(tǒng)一集中監(jiān)控，使用直觀、方便，為電動汽車充換電服務提供重要的實時監(jiān)控和安全保障。
文檔編號H04L29/08GK102496971SQ20111035964
公開日2012年6月13日 申請日期2011年11月15日 優(yōu)先權日2011年11月15日
發(fā)明者何健, 李衛(wèi)勝, 楊國田, 邵曉東, 魏洪昌, 黃振華 申請人:山東電力集團公司臨沂供電公司