本发明涉及一种具备智能管控系统的可升降式智能充电桩,属于充电桩安全。
背景技术:
1、随着电动自行车数量的不断拔高,充电桩的需求日益增多。这一趋势不仅反映了电动自行车市场的快速增长,也凸显了充电基础设施建设的紧迫性。然而,目前市面上大多数电动自行车使用锂电池作为动力源,而锂电池在充电过程中存在一定的自燃和爆炸风险。这一安全问题对充电桩的设计提出了更高的要求。
2、传统充电桩在面对锂电池自燃或爆炸等紧急情况时,存在明显的局限性。一方面,传统充电桩往往缺乏有效的实时监测手段,难以及时发现并应对潜在的安全隐患;另一方面,传统充电桩受限于其固定的位置和体积,不仅使得本就紧张的停车空间更加拥挤,而且不具备消防能力,无法在第一时间内对火灾情况做出有效的应对措施,从而加剧了事故的严重性。
3、此外,传统充电桩在设计上也没有充分考虑到空间的利用问题。它们往往被安置在停车场的边缘区域,这不仅限制了充电桩的布置数量,也影响了停车场空间的高效利用。
4、因此,针对上述问题,研究一种具备智能管控系统的可升降式智能充电桩显得尤为重要。
技术实现思路
1、本发明目的是提供了一种具备智能管控系统的可升降式智能充电桩,能够实时监测充电过程中的安全情况,及时发现并应对潜在的安全隐患,还能够在发生紧急情况时迅速采取措施进行灭火和自救,从而保障充电桩商家和使用者的生命财产安全。
2、本发明为实现上述目的,通过以下技术方案实现:
3、包括用于控制充电桩升降的驱动器以及与驱动器相连的控制器,控制器接收采集模块采集的多种信号,分别包括:红外传感器、温湿度传感器、压力传感器、烟雾传感器,并根据采集信号决定充电桩升降和灭火装置是否开启;
4、所述的红外传感器,装配于插座当中,依靠红外发射机发出特定的红外光束,接收机接收红外光束,判断是否有充电插头接入充电桩,发送红外线传感信号至控制器;当红外发射机遇到外界温度影响导致发射的红外光束减弱,致使接受机接收到的红外光束缺失,将缺少红外光束信号发送至控制器,控制器判断充电插头脱落;
5、所述温湿度传感器,实时采集充电桩的运行环境的温度信号、湿度信号,发送该温湿度传感信号至控制器;
6、所述压力传感器,包括多个压力感测单元,每个单元均匀部署在充电桩中,负责感应充电桩周围重力,实时将检测的重力转化成电压信号、电流信号或数字信号至控制器。;
7、所述烟雾传感器,利用烟雾进入电离室后,破坏电离室内的电流平衡的原理检测烟雾火灾的报警,由电离室、集成芯片组成,当控制器接收到烟雾传感器发送的烟雾传感信号,视为充电桩处于异常状态。
8、优选的,红外传感器、温湿度传感器、压力传感器、烟雾传感器采集的数据通过模糊逻辑算法预处理。
9、优选的,控制器将所述信号反馈的充电桩运行状态和周围运行环境状态分析、判断、做出响应,下达的信号包括驱动所述充电桩升降的控制信号和启动所述灭火装置的电信号,且信号可在单一信号量或多个信号量中提取,实现多种组合方案:
10、第一种组合方案为接收到或者采集到的所述红外传感器、所述温湿度传感器、所述压力传感器、所述烟雾传感器发出的信号,当所述充电桩拔出或者所述充电插头脱落,判断所述充电桩处于闲置状态,做出决策使所述充电桩下降到地面;若所述充电桩所处的环境温度大于等于第一温度阈值且大于等于第一湿度阈值时,做出决策使所述灭火装置开启;若所述充电桩底部压力传感器检测到所述充电桩周围有压力时,判断所述充电桩周围有人停留,做出决策使所述充电桩上升;若所述充电桩周围烟雾传感器检测不到烟雾时,判断所述充电桩所处的环境正常,做出决策使所述充电桩上升;
11、第二种组合方案为接收到或者采集到的所述红外传感器、所述温湿度传感器、所述压力传感器、所述烟雾传感器发出的信号时,若所述充电桩所处的环境温度大于等于第二温度阈值且小于等于第三温度阈值时,做出决策使所述灭火装置开启;若所述充电桩所处的环境湿度大于等于第二湿度阈值时,做出决策使所述灭火装置开启;若所述充电桩底部压力传感器检测到无人停留,判断所述充电桩周围无人停留,做出决策使所述充电桩上升;若所述充电桩周围烟雾传感器检测到烟雾时,做出决策灭火、使所述充电桩下降到地面;
12、第三种组合方案为接到或采集到的所述烟雾传感器发出的信号:若所述充电桩周围烟雾传感器检测到烟雾时,做出决策灭火、使所述充电桩下降到地面。
13、优选的,当由所述红外传感信号或所述红外检测的充电桩插头脱落引发的充电桩上升和下降与所述温度信号或所述湿度信号引发的充电桩的升降交叉时,优先处理所述红外控制器;当由所述红外传感信号或所述红外检测的充电桩插头脱落引发的充电桩上升和下降与所述压力信号引发的充电桩的升降交叉时,当所述充电桩底部压力传感器检测到无人停留,判断所述充电桩周围无人停留时处于闲置状态,升高所述充电桩,否则降低所述充电桩;当由所述红外传感信号和所述充电桩插头脱落引发的充电桩上升与压力传感器发出的信号的充电桩下降一致时,以优先接收所述红外传感信号为准。
14、优选的,所述控制器收到所述烟雾传感器发出的烟雾传感信号,触发灭火装置灭火时,由传感器计算所述充电桩周围烟雾浓度,得出烟雾浓度信号,当烟雾浓度高于设定的烟雾浓度阈值时,直接触发灭火装置;降低烟雾浓度阈值,可以规避烟雾浓度处于25%烟雾值附近时突然触发灭火的误动作,提高智能充电桩智能化程度;当烟雾浓度高于设定的烟雾浓度阈值时,经过一段缓冲时间后触发灭火装置,从而为非烟雾引发火灾预留一定的应急时间。
15、优选的,所述烟雾传感器,固定在充电桩中,包含烟雾采集仪、放大电路、信号转换电路。
16、优选的,当控制器根据所述烟雾传感器,判定充电桩出现异常,同时烟雾传感器计算得出火灾中浓烟浓度达到异常阈值时,将信号转化为具体的数字量信号,并通过485通信接口标准modbus-rtu通信协议与智能管控系统进行信息交互,最终经过智能管控系统的智能算法,与设置于充电桩内部的智能控制器配合,完成对升降控制系统、灭火装置的控制。
17、本发明的优点在于:生成的有益效果如下:
18、通过集成红外传感器、温湿度传感器、压力传感器和烟雾传感器等多种传感器,本发明能够实时监测充电桩及其周围环境的各项参数,包括但不限于温度、湿度、烟雾浓度以及周围人员和车辆的存在情况等。这种全面监测能力极大地提升了充电桩的安全性,有效预防了因电池自燃、电路短路等引发的火灾事故,保护了充电桩商家和使用者的生命财产安全。
19、引入可升降功能,使得充电桩在不使用时可以下降至地面以下的凹槽中,从而减少了充电桩占用的地面空间,使得停车场空间利用更加高效。这对于空间紧张的现代城市停车场来说,具有重要的实用价值。
20、能够对传感器反馈的数据进行智能分析和决策,实现对充电桩及周围环境的全面掌控。这种智能化管理方式不仅提高了管理效率,还降低了维护成本,并且能够更准确地应对突发情况,如火灾等,从而提升了整体环境的安全保障水平。
21、预设的消防设施与智能管控系统相结合,使得在火灾发生时能够迅速启动应对措施。通过喷洒灭火剂和向凹槽处喷水等方式,本发明能够有效控制火源,防止火情蔓延,从而保护周围人员和车辆的安全。
1.一种具备智能管控系统的可升降式智能充电桩,其特征在于,包括用于控制充电桩升降的驱动器以及与驱动器相连的控制器,控制器接收采集模块采集的多种信号,分别包括:红外传感器、温湿度传感器、压力传感器、烟雾传感器,并根据采集信号决定充电桩升降和灭火装置是否开启;
2.如权利要求1所述的具备智能管控系统的可升降式智能充电桩,其特征在于,红外传感器、温湿度传感器、压力传感器、烟雾传感器采集的数据通过模糊逻辑算法预处理。
3.如权利要求1所述的具备智能管控系统的可升降式智能充电桩,其特征在于,控制器将所述信号反馈的充电桩运行状态和周围运行环境状态分析、判断、做出响应,下达的信号包括驱动所述充电桩升降的控制信号和启动所述灭火装置的电信号,且信号可在单一信号量或多个信号量中提取,实现多种组合方案:
4.如权利要求3所述的具备智能管控系统的可升降式智能充电桩,其特征在于,当由所述红外传感信号或所述红外检测的充电桩插头脱落引发的充电桩上升和下降与所述温度信号或所述湿度信号引发的充电桩的升降交叉时,优先处理所述红外控制器;当由所述红外传感信号或所述红外检测的充电桩插头脱落引发的充电桩上升和下降与所述压力信号引发的充电桩的升降交叉时,当所述充电桩底部压力传感器检测到无人停留,判断所述充电桩周围无人停留时处于闲置状态,升高所述充电桩,否则降低所述充电桩;当由所述红外传感信号和所述充电桩插头脱落引发的充电桩上升与压力传感器发出的信号的充电桩下降一致时,以优先接收所述红外传感信号为准。
5.如权利要求1-4任一所述的具备智能管控系统的可升降式智能充电桩,其特征在于,所述控制器收到所述烟雾传感器发出的烟雾传感信号,触发灭火装置灭火时,由传感器计算所述充电桩周围烟雾浓度,得出烟雾浓度信号,当烟雾浓度高于设定的烟雾浓度阈值时,直接触发灭火装置;降低烟雾浓度阈值,可以规避烟雾浓度处于25%烟雾值附近时突然触发灭火的误动作,提高智能充电桩智能化程度;当烟雾浓度高于设定的烟雾浓度阈值时,经过一段缓冲时间后触发灭火装置,从而为非烟雾引发火灾预留一定的应急时间。
6.如权利要求1所述的具备智能管控系统的可升降式智能充电桩,其特征在于,所述烟雾传感器,固定在充电桩中,包含烟雾采集仪、放大电路、信号转换电路。
7.如权利要求6所述的具备智能管控系统的可升降式智能充电桩,其特征在于,当控制器根据所述烟雾传感器,判定充电桩出现异常,同时烟雾传感器计算得出火灾中浓烟浓度达到异常阈值时,将信号转化为具体的数字量信号,并通过485通信接口标准modbus-rtu通信协议与智能管控系统进行信息交互,最终经过智能管控系统的智能算法,与设置于充电桩内部的智能控制器配合,完成对升降控制系统、灭火装置的控制。