
本发明针对现有充电桩监测模块故障导致数据失真、安全隐患等问题,提出基于大数据的监控方案。通过采集监测模块的反馈参数和负载参数,经归一化处理生成隐蔽系数,与预设阈值比对生成潜伏/可观信号,并通过多次采集计算平均值和振荡值,结合阈值判断生成一致/观察信号,实现对充电桩运行状态的精准监控,提升系统稳定性与安全性。
本发明涉及充电桩,更具体地说,本发明涉及一种基于大数据的充电桩监控系统。
1、随着新能源汽车的大量上市,作为配套设施,充电桩对新能源汽车的重要性在于为电动汽车提供充电服务,使得电动汽车能够方便地获取能源并延长行驶里程,推动电动汽车的普及和发展,没有充电桩的支持,电动汽车的使用范围将受到限制,用户可能会面临充电不便和里程焦虑等问题。因此,充电桩的建设和完善对于推动新能源汽车产业的发展至关重要。充电桩的充电状态直接影响汽车电池的使用寿命。在充电过程中,电池会经历充电、放电和休息等多个阶段,不同的充电状态对电池产生不同程度的影响。
2、因此,对充电桩进行监控很有必要,以确保充电过程的安全性和稳定性,避免对电池造成损害。现有的充电桩通常通过内置的监测模块对充电过程进行监测,以确保充电的稳定性和安全性。然而,监测模块本身也存在发生故障的可能性,而传统的措施通常未对此进行监测,这可能导致通过监测模块所获得的数据并不准确,甚至可能误导系统,提供错误的决策信息。
3、1.监测模块故障会导致未能及时发现充电过程中的异常情况,如电池过热、电流异常等。这可能使充电系统在未察觉异常的情况下继续运行,增加火灾或其他安全事故的风险;
4、2.监测模块故障会导致无法准确了解充电桩和车辆的实际状态,从而无法根据实际需求调整充电功率或电压。这可能导致充电效率降低,增加充电时间和能源浪费;
5、3.错误的决策信息会导致充电桩输出不适当的充电功率或充电电流,进而对电池造成过度充电或充电不足。长期以来,这可能会降低电池寿命,缩短电池的使用寿命;
6、4.监测模块故障本身也会导致充电桩的故障,使充电桩无法正常工作,影响充电服务的可用性;
7、5.数据不准确会导致充电过程中的问题,如充电中断、充电速率波动等,影响用户体验,降低用户对充电桩的信任。
1、为了克服现有技术的上述缺陷,本发明的实施例提供,采集充电桩内置监测模块的反馈参数和负载参数,并经过归一化得到隐蔽系数,将隐蔽系数与预设的隐蔽阈值进行比较,生成潜伏信号或可观信号。进一步,对于生成可观信号的监测模块,多次采集其隐蔽系数,计算平均值和振荡值,并与对应的平均阈值和振动阈值进行比较,从而生成一致信号或观察信号,有助于提高充电桩监控系统的稳定性和可靠性,确保充电桩长时间稳定运行,以解决上述背景技术中提出的问题。
2、为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:包括数据获取单元、构建模型单元、分析判断单元、总结分析单元;
3、数据获取单元用于采集充电桩内置监测模块的反馈参数和负载参数,将反馈参数和负载参数发送至构建模型单元;
4、构建模型单元用于将反馈参数和负载参数经过归一得到隐蔽系数,将隐蔽系数发送至分析判断单元;
5、分析判断单元用于将隐蔽系数和隐蔽阈值进行比较,若隐蔽系数大于等于隐蔽阈值,生成潜伏信号,若隐蔽系数小于隐蔽阈值,生成可观信号;
6、总结分析单元用于针对分析判断单元判断生成为可观信号,多次采集生成可观信号的监测模块的隐蔽系数,计算隐蔽系数的平均值和振荡值,将平均值、振动值和对应的平均阈值、振动阈值进行比较,根据比较结果生成一致信号、观察信号。
7、在一个优选的实施方式中,反馈参数包括心跳异常比,负载参数包括载能量指数。
9、步骤s11:在单位时间内,心跳采集器采买球平台集监测模块的心跳信号数据,并统计心跳缺失的次数和总心跳次数,并计算心跳缺失率,计算公式为:心跳缺失率=心跳缺失次数/总心跳次数;
10、步骤s12:将心跳缺失率与事先设定的阈值进行比较,若心跳缺失率大于阈值,则将其标记为异常;
11、步骤s13:当发现异常时,记录异常的时间戳a,然后在整个运行周期内继续监测心跳信号,当心跳信号恢复正常后,记录恢复的时间戳b;
12、步骤s14:使用记录的异常间隔时间和正常间隔时间,正常间隔时间与异常间隔时间的比值,即心跳异常比,计算公式为:心跳异常比=正常间隔时间/异常间隔时间。
14、步骤s21:在每次充电过程中,以固定的时间间隔监测模块的内存使用量,并记录下来;
15、步骤s22:根据记录的内存使用量数据,绘制出内存使用量随时间变化的曲线:在绘制的图中,找到内存使用量超过设定阈值的部分,计算该部分图形所围成的面积,计算公式为:超过阈值的面积=σ(内存使用量-阈值)*时间间隔;
17、步骤s24:计算整个内存使用量图形所围成的面积,计算公式为:总面积=σ(内存使用量)*时间间隔;
18、步骤s25:将步骤3中计算得到的超过阈值的面积除以步骤4中计算得到的总面积,得到超过阈值的面积占总面积的比值,即载能量指数,计算公式w为:载能量指数=超过阈值的面积/总面积。
20、步骤s31:针对分析判断单元判断生成为可观信号,在t时间内,多次采集监测模块的隐蔽系数,得到一系列隐蔽系数值;
21、步骤s32:将所有采集的隐蔽系数值相加,再除以采集的次数得到平均值;
23、步骤s33:若平均值小于等于平均阈值,并且振荡值小于等于振动阈值,生成一致信号;反之,生成观察信号。
25、1.发明通过监测心跳异常比和载能量指数,了解监测模块的运行情况,不仅关注其稳定性,也考虑了负载程度。隐蔽系数的归一化处理使得不同尺度下的数据可以进行比较和评估,确保了评估的准确性。通过与隐蔽阈值进行比较,发现了监测模块可能存在的问题,生成了相应的潜伏信号或可观信号,从而及时发现异常并采取相应措施进行优化和调整,确保监测系统的稳定运行;
26、2.通过多次采集隐蔽系数值并求平均值,有效地综合考虑监测模块的稳定性和负载情况。能够更全面地反映监测模块的运行状态,避免了单次采集数据可能的偶然性影响;计算振荡值可以精确判断监测模块隐蔽系数的波动性,即数据的稳定性。如果振荡值小于等于振动阈值,说明数据的波动性较小,系统运行相对稳定。相反,如果振荡值超过振动阈值,表示数据波动较大,可能存在潜在问题;计算振荡值可以精确判断监测模块隐蔽系数的波动性,即数据的稳定性。如果振荡值小于等于振动阈值,说明数据的波动性较小,系统运行相对稳定。相反,如果振荡值超过振动阈值,表示数据波动较大,可能存在潜在问题;准确评估隐蔽系数和波动性,以及根据评估结果生成一致信号或观察信号,能够帮助系统管理员快速发现并解决潜在的故障和问题,提高充电桩监控系统的可靠性和稳定性,保障用户充电体验和安全。
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