一种电动自行车充电桩边缘网关的制作方法

1.本发明涉及一种电动自行车充电桩边缘网关，属于网络设备技术领域。


背景技术：

2.网关又称网间连接器、协议转换器。网关在网络层以上实现网络互连，是复杂的网络互连设备，仅用于两个高层协议不同的网络互连。网关既可以用于广域网互连，也可以用于局域网互连。网关是一种充当转换重任的计算机系统或设备。使用在不同的通信协议、数据格式或语言，甚至体系结构完全不同的两种系统之间，网关是一个翻译器。与网桥只是简单地传达信息不同，网关对收到的信息要重新打包，以适应目的系统的需求。边缘网关是部署在网络边缘侧的网关，通过网络联接、协议转换等功能联接物理和数字世界，提供轻量化的联接管理、实时数据分析及应用管理功能。
3.电动自行车，是指以蓄电池作为辅助能源在普通自行车的基础上，安装了电机、控制器、蓄电池、转把闸把等操纵部件和显示仪表系统的机电一体化的个人交通工具。针对城市拥堵的交通状况，在中短途出行上，电动自行车具有很大的优势。目前的电动两轮车/三轮车上均配备有蓄电池/锂电池，当蓄电池/锂电池的电量不足时利用有线充电器进行充电。然而，由于目前城镇居民楼充电不便，居民经常私拉电线以便为电动自行车充电，电线在外户外风吹日晒容易老化而产生安全隐患，因为乱拉电线而造成安全事故的例子屡见不鲜。
4.目前，正在普及电动自行车充电桩，以方便城镇居民楼充电。电动自行车充电桩需要连接网络进行统一管理，扫码付费等功能也需要依赖网络。因此，研发一种适用于电动自行车充电桩的边缘网关是本领域技术人员亟待解决的技术问题。


技术实现要素：

5.本发明要解决的技术问题是，针对现有技术不足，提出一种能够实现充电桩在线管理并提供火灾信息反馈的电动自行车充电桩边缘网关。
6.本发明为解决上述技术问题提出的技术方案是：一种电动自行车充电桩边缘网关，包括微处理器模块、有线通信模块、存储模块、无线通信模块和串口通信模块，微处理器模块分别与有线通信模块、存储模块、无线通信模块和串口通信模块通过线缆连接，串口通信模块连接有定位模块、充电桩信息收集模块、视频采集模块、温度传感器模块和烟雾传感器模块；
7.微处理器模块用于接收数据、处理数据、发送数据和逻辑控制；有线通信模块用于与外部网络进行有线通信；存储模块用于存储微处理器模块处理后的数据；无线通信模块用于与外部网络进行无线通信；串口通信模块用于与数据收集设备进行数据通信；定位模块用于收集充电桩的定位数据；充电桩信息收集模块用于收集充电桩的运行数据；视频采集模块用于采集充电桩所在位置的视频数据；温度传感器模块用于采集充电桩的温度数据；烟雾传感器模块用于探测发生火灾时的烟雾以发出警报并反馈警报信息。
8.上述技术方案的改进是：还包括电源模块，电源模块与微处理器模块连接，电源模块用于为微处理器模块以及其他模块供电。
9.上述技术方案的改进是：电源模块为ac转dc电源模块。
10.上述技术方案的改进是：有线通信模块包括以太网模块。
11.上述技术方案的改进是：无线通信模块包括3/4g模块。
12.上述技术方案的改进是：存储模块包括flash快闪储存器与ddr4储存器。
13.上述技术方案的改进是：定位模块包括北斗定位模块。
14.上述技术方案的改进是：定位模块还包括gps定位模块。
15.上述技术方案的改进是：充电桩信息收集模块包括信息收集单元、电压传感器单元、电流传感器单元和功率传感器单元，息收集单元分别与电压传感器单元、电流传感器单元和功率传感器单元通过线缆连接；电压传感器单元用于收集充电桩运行时的电压数据，电流传感器单元用于收集充电桩运行时的电流数据，功率传感器单元用于收集充电桩运行时的功率数据，信息收集单元用于将各个传感器模块收集的电压数据、电流数据和功率数据进行汇总并通过串口通信模块反馈给微处理器模块。
16.本发明采用上述技术方案的有益效果是：
17.本发明的电动自行车充电桩边缘网关能够实现充电桩的在线管理并提供火灾信息反馈，在充电桩运行过程中，充电桩信息收集模块能够实时收集并反馈电压数据、电流数据和功率数据，以便对充电过程进行有效监控和管理；当发生火灾险情时，微处理器模块通过温度传感器模块和烟雾传感器模块收集的数据判断发生火灾，然后微处理器模块将火灾险情数据、定位数据以及视频数据通过有线通信模块和无线通信模块进行双渠道发送，双重保证，保证了火灾险情的及时上传，防止当只采用一种通信模块时，该通信模块因高温故障造成相关机构错过最佳的抢险时间，大大提高了电动自行车充电桩在实际使用中的安全性。
附图说明
18.下面结合附图对本发明作进一步说明：
19.图1是本发明实施例电动自行车充电桩边缘网关的结构示意图；
20.图2是本发明实施例电动自行车充电桩边缘网关的充电桩信息收集模块结构示意图；
21.其中：1-微处理器模块，2-有线通信模块，3-存储模块，4-电源模块，5-无线通信模块，6-串口通信模块，7-北斗定位模块，8-gps定位模块，9-充电桩信息收集模块，10-视频采集模块，11-温度传感器模块，12-烟雾传感器模块，13-信息收集单元，14-电压传感器单元，15-电流传感器单元，16-功率传感器单元。
具体实施方式
22.实施例
23.本实施例的电动自行车充电桩边缘网关，如图1和2所示，包括微处理器模块1、有线通信模块2、存储模块3、无线通信模块5和串口通信模块6，微处理器模块1分别与有线通信模块2、存储模块3、无线通信模块5和串口通信模块6通过线缆连接，串口通信模块6连接
有定位模块、充电桩信息收集模块9、视频采集模块10、温度传感器模块11和烟雾传感器模块12；
24.微处理器模块1用于接收数据、处理数据、发送数据和逻辑控制；有线通信模块2用于与外部网络进行有线通信；存储模块3用于存储微处理器模块处理后的数据；无线通信模块5用于与外部网络进行无线通信；串口通信模块6用于与数据收集设备进行数据通信；定位模块用于收集充电桩的定位数据；充电桩信息收集模块9用于收集充电桩的运行数据；视频采集模块10用于采集充电桩所在位置的视频数据；温度传感器模块11用于采集充电桩的温度数据；烟雾传感器模块12用于探测发生火灾时的烟雾以发出警报并反馈警报信息。
25.本实施例的电动自行车充电桩边缘网关，还包括电源模块4，电源模块4与微处理器模块1连接，电源模块4用于为微处理器模块1以及其他模块供电。电源模块4为ac转dc电源模块。
26.本实施例的电动自行车充电桩边缘网关的有线通信模块2包括以太网模块。无线通信模块5包括3/4g模块。存储模块3包括flash快闪储存器与ddr4储存器。定位模块包括北斗定位模块7。定位模块还包括gps定位模块8。
27.本实施例的电动自行车充电桩边缘网关的充电桩信息收集模块9包括信息收集单元13、电压传感器单元14、电流传感器单元15和功率传感器单元16，息收集单元13分别与电压传感器单元14、电流传感器单元15和功率传感器单元16通过线缆连接；电压传感器单元14用于收集充电桩运行时的电压数据，电流传感器单元15用于收集充电桩运行时的电流数据，功率传感器单元6用于收集充电桩运行时的功率数据，信息收集单元13用于将各个传感器模块收集的电压数据、电流数据和功率数据进行汇总并通过串口通信模块6反馈给微处理器模块1。
28.本实施例的电动自行车充电桩边缘网关的控制方法包括以下步骤：
29.㈠充电桩信息收集模块9中的信息收集单元13将各个传感器模块收集的电压数据、电流数据和功率数据进行汇总；
30.㈡微处理器模块1通过串口通信模块6收集充电桩信息收集模块9采集的充电桩的电压数据、电流数据和功率数据以及视频采集模块10采集的充电桩所在位置视频数据；
31.㈢微处理器模块1将充电桩的电压数据、电流数据和功率数据以及充电桩所在位置视频数据通过有线通信模块2上传至网络以实现充电桩的在线管理和实时监控；
32.㈣当微处理器模块1接收到温度传感器模块11采集的充电桩的温度数据在1分钟内温差大于80℃或者接收到烟雾传感器模块12探测到发生火灾时的烟雾时，微处理器模块1判定位发生火灾；
33.㈤微处理器模块1将火灾险情数据、定位数据以及视频数据通过有线通信模块和无线通信模块进行双渠道发送，上传至网络；通过有线通信和无线通信的双重保证，保证了火灾险情的及时上传，防止当只采用一种通信模块时，该通信模块因高温故障造成相关机构错过最佳的抢险时间，大大提高了电动自行车充电桩在实际使用中的安全性。
34.本实施例的电动自行车充电桩边缘网关能够实现充电桩的在线管理并提供火灾信息反馈，在充电桩运行过程中，充电桩信息收集模块能够实时收集并反馈电压数据、电流数据和功率数据，以便对充电过程进行有效监控和管理。定位模块采用北斗定位模块和gps定位模块的双模定位，位置信息更加精确。
35.本发明不局限于上述实施例。凡采用等同替换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。