全自動無人加油站自主加油、監(jiān)控管理系統(tǒng)及相應(yīng)方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種全自動無人加油站自主加油、監(jiān)控管理系統(tǒng)，包括全自動加油服務(wù)機器人、智能加油機、傳感器群、監(jiān)控系統(tǒng)、主控與主機模塊、自動售貨機、加油站主體及終端管理室，具備全自動加油、安全參數(shù)智能檢測、全自動收費、全天候監(jiān)視、數(shù)據(jù)交互和管理、自動售貨、油卡充值、安全報警、語音提示等功能。通過各個模塊的聯(lián)動工作，實現(xiàn)了對加油站各個設(shè)備的分級、分域管理，從而使整個加油站系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)分布式處理，集中式管理，提高了整套加油站運行的安全性和可靠性。
【專利說明】
全自動無人加油站自主加油、監(jiān)控管理系統(tǒng)及相應(yīng)方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及全自動加油站領(lǐng)域，具體的說，是一種可以全面代替人工實現(xiàn)加油站無人化的全自動加油、檢測和監(jiān)控的智能化系統(tǒng)，還涉及相應(yīng)的監(jiān)控和管理方法。
【背景技術(shù)】
[0002]汽車已經(jīng)成為當(dāng)今社會極其重要的代步工具，由于汽車油箱的容量有限，車主需要定期加注燃油。而傳統(tǒng)方式的車主在加油時，需要到附近的加油站去加油，在加油的過程中需要專門負(fù)責(zé)的值班人員進(jìn)行操作，在一定程度上增加了人員的投入;并且當(dāng)值班人員不在或人員不足時，需要加油的車主就要等待前面排隊或正在加油的車主加好后，才能進(jìn)行加油；許多加油站都是收現(xiàn)金的，還需要備有找零的錢，找零的過程就會浪費不少的時間，延長了車主等待以及加油的時間。
[0003]隨著互聯(lián)網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，移動平臺支付過程包括使用手機、平板電腦等移動設(shè)備進(jìn)行支付，給人們帶來了極大方便。但是現(xiàn)有的加油站并沒有與時倶進(jìn)，及時地將互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用到加油站的監(jiān)控和管理中，致使整套加油站運營體系存在諸多管理和監(jiān)控漏洞。
[0004]當(dāng)前專利庫中有不少的類似加油站管理系統(tǒng)的方法，包括移動互聯(lián)數(shù)字化加油站、加油站站端管理裝置和加油管理方法及加油管理系統(tǒng)等，但是都存在一個相同的問題:并沒有系統(tǒng)的將加油站的全自動加油、檢測、監(jiān)控和管理結(jié)合在一起，形成一個完整的體系。例如:實用新型專利201520328384.X公布了一種用于無人智能加油站管理的控制系統(tǒng)，包括微控制器模塊和分別與微控制器模塊連接的油庫中心模塊、加油控制器模塊、無線通信模塊、輔助電源模塊、電容式觸摸顯示屏模塊，輔助電源模塊還與電容式觸摸顯示屏模塊連接。該實用新型將各模塊信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字量后進(jìn)行交互控制，具有精度高、穩(wěn)定性好、易于擴展等優(yōu)點，具有廣闊的應(yīng)用前景。但只是強調(diào)了加油過程中實時無線通訊作用，并沒有形成一套自動加油、監(jiān)控的系統(tǒng)。同樣的，發(fā)明專利201410291055.2公布了一種移動互聯(lián)數(shù)字化加油站的加油方法，該方法包括一種有支付能力的移動設(shè)備通過網(wǎng)絡(luò)連接云端服務(wù)器，網(wǎng)絡(luò)打印機通過互聯(lián)網(wǎng)連接云端服務(wù)器。當(dāng)時該方法只是簡單地設(shè)計了一種支付手段，其方法本身并不具備全自動加油技術(shù)及加油站的檢測、監(jiān)控和管理功能，因此功能極其有限。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明為了解決上述中現(xiàn)有的問題和不足，提出了一種全自動無人加油站自主加油和監(jiān)控管理系統(tǒng)，具備全自動加油功能、安全參數(shù)智能檢測功能、全自動收費功能、全天候監(jiān)視功能、數(shù)據(jù)交互和管理功能、自動售貨功能、油卡充值功能、安全報警功能、語音提示功能等。
[0006]本發(fā)明的技術(shù)方案如下:全自動無人加油站自主加油、監(jiān)控管理系統(tǒng)，包括全自動加油服務(wù)機器人、智能加油機、傳感器群、監(jiān)控系統(tǒng)、主控與主機模塊、自動售貨機、加油站主體及終端管理室，所述全自動加油服務(wù)機器人與智能加油機連接，智能加油機與主控與主機模塊連接，主控與主機模塊還與全自動加油服務(wù)機器人、傳感器群、監(jiān)控系統(tǒng)、自動售貨機連接，主控與主機模塊安裝于加油站主體及終端管理室內(nèi)，智能加油機與油罐連接，傳感器群安裝于油罐的內(nèi)外側(cè)及加油站主體及終端管理室內(nèi)。
[0007]具體的，所述全自動加油服務(wù)機器人包括自動加油機器人主體、智能加油機構(gòu)、加油槍、控制模塊、無線通訊模塊，所述自動加油機器人主體為可移動平臺，上端安裝有具有全自動加油功能的智能加油機構(gòu)，智能加油機構(gòu)上安裝有加油槍，控制模塊對自動加油機器人主體、智能加油機構(gòu)、加油槍和無線通訊模塊進(jìn)行控制，無線通訊模塊與主控與主機模塊無線連接;所述智能加油機包括加油機本體、信息交互模塊、Zigbee無線節(jié)點、控制模塊，加油機本體與全自動加油服務(wù)機器人的加油槍連接，控制模塊對加油機本體、信息交互模塊、Zigbee無線節(jié)點進(jìn)行控制，智能加油機通過Zigbee無線節(jié)點與主控與主機模塊無線連接;所述信息交互模塊由信息交互平臺本體、多功能支付模塊、發(fā)票及單據(jù)打印機、信息輸入模塊、語音播報提示模塊組成。
[0008]具體的，所述傳感器群由溫度檢測傳感器、濕度檢測傳感器、油位傳感器、流量檢測傳感器、可燃?xì)怏w檢測傳感器、煙霧報警傳感器、鋰電池、Zigbee節(jié)點組成，所述溫度檢測傳感器、濕度檢測傳感器、油位傳感器、流量檢測傳感器、可燃?xì)怏w檢測傳感器和煙霧報警傳感器均設(shè)置有多個，均分別安裝于油罐內(nèi)外側(cè)，各傳感器通過Zigbee節(jié)點與主控與主機模塊連接，鋰電池為各傳感器供電，所述煙霧報警傳感器還安裝在加油站主體及終端管理室中。
[0009]具體的，所述監(jiān)控系統(tǒng)包括全方位云臺一體攝像機、彩色槍式定焦攝像機和多路高清錄像機，全方位云臺一體攝像機安裝于油罐及智能加油機、全自動加油服務(wù)機器人處；彩色槍式定焦攝像機安裝在加油站進(jìn)出口處，監(jiān)視進(jìn)出加油站的車輛情況、收銀情況及車主動作情況;多路高清錄像機安裝于加油站主體及終端管理室。
[0010]具體的，所述主控與主機模塊由臺式計算機、顯示器、鍵鼠、上位機管理軟件、集中控制柜、嵌入式模塊、供電模塊、GPRS無線數(shù)據(jù)傳輸模塊、GSM無線通訊模塊、Zigbee無線路由器組成，集中控制柜為嵌入式模塊、供電模塊、GPRS無線數(shù)據(jù)傳輸模塊、GSM無線通訊模塊和Zigbee無線路由器的載體，嵌入式模塊為整套主控與主機模塊的控制核心部分，控制GPRS無線數(shù)據(jù)傳輸模塊、GSM無線通訊模塊和Zigbee無線路由器實現(xiàn)數(shù)據(jù)的接收和發(fā)送，Zigbee無線路由器連接嵌入式模塊，通過無線數(shù)據(jù)傳輸功能實現(xiàn)對傳感器群中的Zigbee節(jié)點、智能加油機中的Zigbee無線節(jié)點的數(shù)據(jù)實現(xiàn)交互功能。
[0011 ]具體的，所述自動售貨機包括自動售貨機本體和Zigbee節(jié)點，自動售貨機本體與Zigbee節(jié)點連接，將自動售貨機本體的售貨信息和狀態(tài)通過無線網(wǎng)絡(luò)上傳至主控與主機模塊中的Zigbee無線路由器;加油站主體及終端管理室包括加油站主體、終端管理室，所述加油站主體為通用性加油站，終端管理室主要安裝放置監(jiān)控系統(tǒng)中的多路高清錄像機及主控與主機模塊。
[0012]本發(fā)明不僅提出了一種可以全面代替人工實現(xiàn)加油站無人化的全自動加油、檢測和監(jiān)控的智能化系統(tǒng)，還涉及相應(yīng)的監(jiān)控和管理方法，從而實現(xiàn)全自動加油功能、安全參數(shù)智能檢測功能、全自動收費功能、全天候監(jiān)視功能、數(shù)據(jù)交互和管理功能、自動售貨功能、油卡充值功能、安全報警功能、語音提示功能等。關(guān)于上述的全自動加油、檢測、監(jiān)控和管理等方法，本發(fā)明的方案如下:
[0013]1、全自動加油服務(wù)機器人實現(xiàn)全自動加油的方法，步驟如下:
[0014]控制模塊通過信息融合等功能，接收來自無線通訊模塊的信息，判斷車主是否支付足夠的費用，以便后續(xù)是否控制全自動加油服務(wù)機器人進(jìn)行加油操作或加油量的控制操作；當(dāng)判斷車主支付足夠費用后，全自動加油服務(wù)機器人中自動加油機器人主體運動通過配合智能加油機構(gòu)實現(xiàn)對汽車的油箱的外蓋板和油箱蓋的自動判識、三維坐標(biāo)定位和自動打開操作，進(jìn)而通過配合加油槍實現(xiàn)對加油槍的精準(zhǔn)位置控制，以精確地將加油槍插入汽車的加油口中，實現(xiàn)全自動無人加油動作；
[0015]在上述過程中，全自動加油服務(wù)機器人中的控制模塊實時檢測自動加油機器人主體和智能加油機構(gòu)的工作參數(shù)和狀態(tài)信息，并通過無線通訊模塊將該數(shù)據(jù)和參數(shù)發(fā)送至主控與主機模塊中的Zigbee無線路由器中。
[0016]2、智能加油機實現(xiàn)與車主互動的方法，步驟如下:
[0017]當(dāng)車主進(jìn)入加油站需要給汽車加油時，必須選擇一種支付方式進(jìn)行支付油費，方可實施加油，車主使用多功能支付模塊中的任意的二維碼支付模塊、銀聯(lián)閃付模塊、POS模塊、紙幣識別模塊中的一種進(jìn)行付費操作，實現(xiàn)對油費的多渠道支付;同時車主通過發(fā)票及單據(jù)打印機中的發(fā)票打印模塊和單據(jù)模塊，實現(xiàn)加油后發(fā)票和收據(jù)的打??；車主使用信息輸入模塊中的觸摸屏和按鍵實現(xiàn)與智能加油機的信息交互功能，利用語音播報提示模塊根據(jù)相關(guān)語音提示，進(jìn)行相應(yīng)的提示操作;車主與智能加油機實施互動時，車主的所有操作及智能加油機的工作狀態(tài)和參數(shù)通過Zigbee無線節(jié)點發(fā)送至主控與主機模塊中的Zigbee無線路由器中。
[0018]上述過程中，車主還可以通過使用智能加油機的多功能支付模塊實現(xiàn)對自己油卡的充值操作。
[0019]3、傳感器群實現(xiàn)對油罐及加油站等的檢測和監(jiān)控報警的方法，步驟如下:
[0020]安裝在油罐內(nèi)外側(cè)的多個溫度檢測傳感器、濕度檢測傳感器、油位傳感、流量檢測傳感器、可燃?xì)怏w檢測傳感和煙霧報警傳感器實現(xiàn)對油罐內(nèi)外的狀態(tài)監(jiān)測，并將監(jiān)測后的數(shù)據(jù)通過連接的Zigbee節(jié)點發(fā)送至主控與主機模塊中的Zigbee無線路由器，Zigbee無線路由器將信號融合后發(fā)送至嵌入式模塊，嵌入式模塊一方面將異常參數(shù)存儲和顯示，另一方面將報警信號和報警短信分別通過GPRS無線數(shù)據(jù)傳輸模塊和GSM無線通訊模塊傳輸至相應(yīng)的服務(wù)器及工作人員手機上，實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)和短信報警，提醒工作人員及時處理；同時，嵌入式模塊控制加油站的所有全自動加油服務(wù)機器人和智能加油機停止工作，并通過智能加油機中的語音播報提示模塊提醒車主盡快離開加油站。
[0021 ] 4、監(jiān)控系統(tǒng)實現(xiàn)對加油站等的監(jiān)控的方法，步驟如下:
[0022]監(jiān)控系統(tǒng)4中的全方位云臺一體攝像機安裝在油罐、智能加油機及全自動加油服務(wù)機器人處，監(jiān)視和控制油罐、智能加油機及全自動加油服務(wù)機器人處的安全狀況；同時，彩色槍式定焦攝像機監(jiān)視進(jìn)出加油站的車輛情況、收銀情況及車主動作情況;多路高清錄像機為來自全方位云臺一體攝像機和彩色槍式定焦攝像機中視頻的存儲媒介，當(dāng)發(fā)生異常時，方便后續(xù)相關(guān)人員進(jìn)行視頻錄像的調(diào)取工作。
[0023]作為全自動無人加油站的實施基礎(chǔ)，全方位云臺一體攝像機和彩色槍式定焦攝像機實現(xiàn)對加油站內(nèi)外的全方位無死角覆蓋。
[0024]本發(fā)明為了解決現(xiàn)有加油站的自動加油、檢測、監(jiān)控及管理的弊端，提出了一種全自動無人加油站自主加油和監(jiān)控管理系統(tǒng)，具備全自動加油功能、安全參數(shù)智能檢測功能、全自動收費功能、全天候監(jiān)視功能、數(shù)據(jù)交互和管理功能、自動售貨功能、油卡充值功能、安全報警功能、語音提示功能等。同時還提出了一整套相對應(yīng)的監(jiān)控和管理方法，通過各個模塊的聯(lián)動工作，實現(xiàn)了對加油站各個設(shè)備的分級、分域管理，從而使整個加油站系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)分布式處理，集中式管理，提高了整套加油站運行的安全性和可靠性。本發(fā)明自動化程度高，大大解放了勞動力，提高了加油站對汽車加油的效率，提升了車主等用戶的體驗，降低了加油站的運營成本，對于促進(jìn)我國加油站的無人化和智能化具有參考和借鑒意義。
【附圖說明】
[0025]附圖1為本發(fā)明的整體立體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0026]附圖2為本發(fā)明的整體主視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0027]附圖3為本發(fā)明的整體左視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0028]附圖4為本發(fā)明的傳感器群的局部立體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0029]附圖5為本發(fā)明的全自動加油服務(wù)機器人的立體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0030]附圖6為本發(fā)明的主控與主機模塊的立體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0031]附圖7為本發(fā)明的集中控制柜的立體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0032]附圖8為本發(fā)明的智能加油機的主視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0033]附圖9為本發(fā)明的智能加油機的立體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0034]附圖10為本發(fā)明的自動售貨機的立體結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0035]下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0036]如圖1-3所示，全自動無人加油站自主加油、監(jiān)控管理系統(tǒng)，其特征在于，包括全自動加油服務(wù)機器人1、智能加油機2、傳感器群3、監(jiān)控系統(tǒng)4、主控與主機模塊5、自動售貨機
6、加油站主體及終端管理室7，所述全自動加油服務(wù)機器人I與智能加油機2連接，智能加油機2與主控與主機模塊5連接，主控與主機模塊5還與全自動加油服務(wù)機器人1、傳感器群3、監(jiān)控系統(tǒng)4、自動售貨機6連接，主控與主機模塊5安裝于加油站主體及終端管理室7內(nèi)，智能加油機2與油罐連接，傳感器群3安裝于油罐的內(nèi)外側(cè)及加油站主體及終端管理室7內(nèi)。
[0037]如圖5所示，全自動加油服務(wù)機器人I包括:自動加油機器人主體1-1、智能加油機構(gòu)1-2、加油槍1-3、控制模塊1-4、無線通訊模塊1-5。具體的，所述自動加油機器人主體1-1為可移動平臺，上端安裝有具有全自動加油功能的智能加油機構(gòu)1-2，包括機械臂、機械爪等機械結(jié)構(gòu)，還包括壓力傳感器、油箱蓋等定位識別攝像機等電氣模塊，可以實現(xiàn)對汽車的油箱的外蓋板和油箱蓋的自動判識、三維坐標(biāo)定位和自動打開等操作。所述智能加油機構(gòu)
1-2上還具有安放所述加油槍1-3的結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)對加油槍1-3的精準(zhǔn)位置控制，以便精確的將加油槍1-3插入汽車的加油口中，實現(xiàn)全自動無人加油動作。所述控制模塊1-4為整套全自動加油服務(wù)機器人I的核心，用以進(jìn)行自動加油機器人主體1-1、智能加油機構(gòu)1-2和無線通訊模塊1-5等的控制，同時還具備信息融合等功能，例如包括接收來自無線通訊模塊1-5的信息，判斷車主是否支付足夠的費用，以便后續(xù)是否控制全自動加油服務(wù)機器人I進(jìn)行加油操作或加油量的控制等操作。所述無線通訊模塊1-5為全自動加油服務(wù)機器人I與主控與主機模塊5之間信息交互的媒介，通過無線信息的交互，全自動加油服務(wù)機器人I可以獲得車主的支付與互動信息與指令，而全自動加油服務(wù)機器人I所有的動作指令、運行狀態(tài)等信息參數(shù)亦通過無線通訊模塊1-5發(fā)送至主控與主機模塊5。
[0038]如圖8、9所示，智能加油機2包括:加油機本體2-1、信息交互模塊2-2、Zigbee無線節(jié)點2-3、控制模塊2-4。所述加油機本體2-1為普通的加油機，自吸栗加油機主要由機架、防爆電機、油栗、電機油栗連接傳動裝置、計量器、編碼器、電磁閥、電腦顯示器、鍵盤、油管、防爆隔離層、防爆盒、油槍、油槍套及外殼等組成。所不同的是，一般普通的加油機包含的加油槍1-3為手動扳機結(jié)構(gòu)，需要工作人員搬動扳機工作，但是本臺監(jiān)控管理系統(tǒng)中，由于使用的是全自動加油服務(wù)機器人I，因此此處的手動扳機結(jié)構(gòu)需改造為電磁閥自動控制的加油槍1-3，用以配合全自動加油服務(wù)機器人I實現(xiàn)加油槍1-3工作的電可控性。所述信息交互模塊2-2包括:信息交互平臺本體2-2-1、多功能支付模塊2-2-2、發(fā)票及單據(jù)打印機2-2-3、信息輸入模塊2-2-4、語音播報提示模塊2-2-5等。信息交互平臺本體2-2-1作為信息交互模塊
2-2的本體，起到支撐作用。多功能支付模塊2-2-2包括:二維碼支付模塊、銀聯(lián)閃付模塊、POS模塊、紙幣識別模塊等，總之，可以實現(xiàn)對油費的多渠道支付和收取，方便不同類型的車主。所述發(fā)票及單據(jù)打印機2-2-3包括:發(fā)票打印模塊和單據(jù)模塊，用以實現(xiàn)加油后發(fā)票和收據(jù)的打印，方便車主的報銷等。所述信息輸入模塊2-2-4包括:觸摸屏和按鍵等，用以實現(xiàn)智能加油機2和車主的信息交互功能。所述語音播報提示模塊2-2-5為揚聲器，用以智能加油機2發(fā)出相關(guān)語音提示，供車主按照相應(yīng)的提示操作等。所述Zigbee無線節(jié)點2-3為無線通訊模塊，實現(xiàn)智能加油機2與主控與主機模塊5的信息無線傳輸;所述控制模塊2-4為整套智能加油機2的核心，用以控制信息交互模塊2-2的運行，同時還控制Zigbee無線節(jié)點2-3實現(xiàn)信息和指令的收發(fā)操作，如:控制Zigbee無線節(jié)點2-3接收來自主控與主機模塊5的指令，同時控制Zigbee無線節(jié)點2-3實現(xiàn)對自身智能加油機2的工作狀態(tài)、參數(shù)及信息交互模塊2-2中車主的輸入和交互信息等無線發(fā)送至主控與主機模塊5等。
[0039]如圖4所示，所述傳感器群3包括:溫度檢測傳感器3-1、濕度檢測傳感器3-2、油位傳感器3-3、流量檢測傳感器3-4、可燃?xì)怏w檢測傳感器3-5、煙霧報警傳感器3-6、鋰電池3-
7、Zigbee節(jié)點3-8。所述溫度檢測傳感器3-1、濕度檢測傳感器3-2、油位傳感器3-3、流量檢測傳感器3-4、可燃?xì)怏w檢測傳感器3-5和煙霧報警傳感器3-6等為多個，均安裝在油罐內(nèi)外偵U，實現(xiàn)對油罐內(nèi)外的狀態(tài)監(jiān)測，并且將監(jiān)測后的數(shù)據(jù)通過連接的Zigbee節(jié)點3-8發(fā)送至主控與主機模塊5中。同時，所述煙霧報警傳感器3-6還安裝在加油站主體及終端管理室7中，用以實現(xiàn)對火災(zāi)等的監(jiān)測作用。
[0040]如圖3所示，所述監(jiān)控系統(tǒng)4包括:全方位云臺一體攝像機4-1，安裝于油罐及智能加油機2、全自動加油服務(wù)機器人I處，監(jiān)視和控制油罐與加油機處的安全狀況。彩色槍式定焦攝像機4-2，安裝在加油站進(jìn)出口處等，監(jiān)視進(jìn)出加油站的車輛情況、收銀情況及車主動作情況等。多路高清錄像機4-3，用作對來自全方位云臺一體攝像機4-1和彩色槍式定焦攝像機4-2中視頻的存儲媒介。
[0041]如圖6、7所示，所述主控與主機模塊5包括:臺式計算機5-1、顯示器5-2、鍵鼠5-3、上位機管理軟件5-4、集中控制柜5-5、嵌入式模塊5-6、供電模塊5-7、GPRS無線數(shù)據(jù)傳輸模塊5-8、GSM無線通訊模塊5-9、Zigbee無線路由器5-10。所述臺式計算機5-1主要實現(xiàn)整套加油站數(shù)據(jù)的運算、儲存等，并方便相關(guān)管理人員通過顯示器查看，通過鍵鼠5-3調(diào)取等操作。所述上位機管理軟件5-4主要為各個油罐的狀態(tài)參數(shù)的顯示、各個加油機的狀態(tài)參數(shù)的顯示以及其它相關(guān)數(shù)據(jù)的顯示、存儲等。所述集中控制柜5-5為嵌入式模塊5-6、供電模塊5-7、GPRS無線數(shù)據(jù)傳輸模塊5-8、GSM無線通訊模塊5-9和Zigbee無線路由器5-10等模塊的載體。所述嵌入式模塊5-6為整套主控與主機模塊5的控制核心部分，主要功能為:控制GPRS無線數(shù)據(jù)傳輸模塊5-8、GSM無線通訊模塊5-9和Zigbee無線路由器5-10實現(xiàn)數(shù)據(jù)的接收和發(fā)送。所述GPRS無線數(shù)據(jù)傳輸模塊5-8主要為將油罐、加油機和加油站等的狀態(tài)參數(shù)通過GPRS網(wǎng)絡(luò)發(fā)送至相關(guān)的服務(wù)器或手機上，實現(xiàn)工作管理人員的及時獲取和查看。同時，所述GSM無線通訊模塊5-9主要功能為將油罐、加油機和加油站等的狀態(tài)參數(shù)，尤其是比較敏感的參數(shù)或者異常參數(shù)發(fā)送至相關(guān)工人管理人員的手機上，實現(xiàn)緊急短信服務(wù)功能。所述Zigbee無線路由器5-10連接嵌入式模塊5-6，主要通過無線數(shù)據(jù)傳輸功能實現(xiàn)對傳感器群3中的Zigbee節(jié)點3-8、智能加油機2中的Zigbee無線節(jié)點2-3等的數(shù)據(jù)實現(xiàn)交互功能。
[0042]如圖10所示，所述自動售貨機6為普通的自動售貨機，車主可以通過刷卡、二維碼支付及紙幣支付等形式實現(xiàn)飲料等的購買操作。包括:自動售貨機本體6-1和Zigbee節(jié)點6-
2。所述自動售貨機本體6-1為普通的自動售貨機，可以實現(xiàn)飲料的自動售貨與收款操作。另外所述自動售貨機本體6-1還與Zigbee節(jié)點6-2連接，用以將自動售貨機本體6_1的售貨信息和狀態(tài)等通過無線網(wǎng)絡(luò)上傳至主控與主機模塊5中的Zigbee無線路由器5-10。
[0043]，如圖2所示，所述加油站主體及終端管理室7包括:加油站主體7-1、終端管理室7-
2。所述加油站主體7-1為通用性加油站，另外所述終端管理室7-2主要為安裝放置監(jiān)控系統(tǒng)4中的多路高清錄像機4-3、主控與主機模塊5等模塊和設(shè)備。
[0044]本發(fā)明不僅提出了一種可以全面代替人工實現(xiàn)加油站無人化的全自動加油、檢測和監(jiān)控的智能化系統(tǒng)，還涉及相應(yīng)的監(jiān)控和管理方法，從而實現(xiàn)全自動加油功能、安全參數(shù)智能檢測功能、全自動收費功能、全天候監(jiān)視功能、數(shù)據(jù)交互和管理功能、自動售貨功能、油卡充值功能、安全報警功能、語音提示功能等。關(guān)于上述的全自動加油、檢測、監(jiān)控和管理等方法，本發(fā)明的方案如下:
[0045 ] 1、關(guān)于全自動加油服務(wù)機器人I實現(xiàn)全自動加油的方法。
[0046]全自主加油服務(wù)機器人中自動加油機器人主體1-1運動通過配合智能加油機構(gòu)1-2中的機械臂、機械爪等機械結(jié)構(gòu)，還包括壓力傳感器、油箱蓋等定位識別攝像機等電氣模塊，實現(xiàn)對汽車的油箱的外蓋板和油箱蓋的自動判識、三維坐標(biāo)定位和自動打開等操作。進(jìn)而通過配合自動加油機器人主體1-1上端安裝的具有全自動加油功能的智能加油機構(gòu)1-2，包括所述智能加油機構(gòu)1-2上還具有安放所述加油槍1-3的結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)對加油槍1-3的精準(zhǔn)位置控制，以便精確的將加油槍1-3插入汽車的加油口中，實現(xiàn)全自動無人加油動作。當(dāng)然，實施該過程的前提是所述控制模塊1-4通過信息融合等功能，接收來自無線通訊模塊1-5的信息，判斷車主是否支付足夠的費用，以便后續(xù)是否控制全自動加油服務(wù)機器人I進(jìn)行加油操作或加油量的控制等操作。
[0047]在該過程中，全自動加油服務(wù)機器人I中的控制模塊1-4實時檢測自動加油機器人主體1-1和智能加油機構(gòu)1-2的工作參數(shù)和狀態(tài)等信息，并通過無線通訊模塊1-5將該數(shù)據(jù)和參數(shù)發(fā)送至主控與主機模塊5中的Zigbee無線路由器5-10中。
[0048]2、關(guān)于智能加油機2實現(xiàn)與車主互動的方法。
[0049]當(dāng)車主進(jìn)入加油站需要給汽車加油時，必須選擇一種支付方式進(jìn)行支付油費，方可實施加油。例如，車主可以使用多功能支付模塊2-2-2中的任意的二維碼支付模塊、銀聯(lián)閃付模塊、POS模塊、紙幣識別模塊等進(jìn)行付費操作，實現(xiàn)對油費的多渠道支付。同時車主還可以通過所述的發(fā)票及單據(jù)打印機2-2-3中的發(fā)票打印模塊和單據(jù)模塊，用以實現(xiàn)加油后發(fā)票和收據(jù)的打印，方便車主的報銷等。
[0050]另外，車主可使用所述信息輸入模塊2-2-4中的觸摸屏和按鍵等，實現(xiàn)與智能加油機2的信息交互功能。利用所述的語音播報提示模塊2-2-5根據(jù)相關(guān)語音提示，進(jìn)行相應(yīng)的提不操作等。
[0051]需要注意的是，上述中所有車主與智能加油機2實施互動時，車主的所有操作(包括觸摸屏和按鍵等的操作信息)及智能加油機2的工作狀態(tài)和參數(shù)，可以通過Zigbee無線節(jié)點2-3發(fā)送至主控與主機模塊5中的Zigbee無線路由器5-10中。
[0052]上述過程中，車主還可以通過使用智能加油機2的多功能支付模塊2-2-2實現(xiàn)對自己油卡的充值操作。
[0053]3、關(guān)于傳感器群3實現(xiàn)對油罐及加油站等的檢測和監(jiān)控報警的方法。
[0054]由于所述溫度檢測傳感器3-1、濕度檢測傳感器3-2、油位傳感器3-3、流量檢測傳感器3-4、可燃?xì)怏w檢測傳感器3-5和煙霧報警傳感器3-6等為多個，均安裝在油罐內(nèi)外側(cè)，實現(xiàn)對油罐內(nèi)外的狀態(tài)監(jiān)測，并且將監(jiān)測后的數(shù)據(jù)通過連接的Zigbee節(jié)點3-8發(fā)送至主控與主機模塊5中。例如，當(dāng)可燃?xì)怏w檢測傳感器3-5檢測到油罐外可燃?xì)怏w較多時，此時將檢測到的異常信號發(fā)送至Zigbee節(jié)點3-8，Zigbee節(jié)點3-8此時判定為油料可能有泄露，因此通過無線將信號傳輸至主控與主機模塊5中的Zigbee無線路由器5-10，Zigbee無線路由器5-10將信號融合后發(fā)送至嵌入式模塊5-6，嵌入式模塊5-6—方面將異常參數(shù)存儲和顯不，另一方面將報警信號和報警短信分別通過GPRS無線數(shù)據(jù)傳輸模塊5-8和GSM無線通訊模塊5-9傳輸至相應(yīng)的服務(wù)器及工作人員手機上，實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)和短信報警，提醒工作人員及時處理。
[0055]當(dāng)然，在上述過程中，嵌入式模塊5-6會控制加油站的所有全自動加油服務(wù)機器人I和智能加油機2等停止工作，并通過智能加油機2中的語音播報提示模塊2-2-5提醒車主盡快離開加油站等。當(dāng)然，其它傳感器模塊，如煙霧報警傳感器3-6等檢測到異常信號時，工作方式和流程亦如此。
[0056]4、關(guān)于監(jiān)控系統(tǒng)4實現(xiàn)對加油站等的監(jiān)控的方法。
[0057]所述監(jiān)控系統(tǒng)4中的全方位云臺一體攝像機4-1，安裝在油罐、智能加油機2及全自動加油服務(wù)機器人I處，監(jiān)視和控制油罐、智能加油機2及全自動加油服務(wù)機器人I處的安全狀況。同時，彩色槍式定焦攝像機4-2，主要安裝在加油站的進(jìn)出口處等，監(jiān)視進(jìn)出加油站的車輛情況、收銀情況及車主動作情況等。多路高清錄像機4-3，用作對來自全方位云臺一體攝像機4-1和彩色槍式定焦攝像機4-2中視頻的存儲媒介，當(dāng)發(fā)生異常時(例如車主對加油設(shè)備的破壞等)，方便后續(xù)相關(guān)人員的視頻錄像的調(diào)取工作。
[0058]值得注意的是，作為全自動無人加油站的實施基礎(chǔ)，全方位云臺一體攝像機4-1和彩色槍式定焦攝像機4-2實現(xiàn)對加油站內(nèi)外的全方位無死角覆蓋。
[0059]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.全自動無人加油站自主加油、監(jiān)控管理系統(tǒng)，其特征在于，包括全自動加油服務(wù)機器人、智能加油機、傳感器群、監(jiān)控系統(tǒng)、主控與主機模塊、自動售貨機、加油站主體及終端管理室，所述全自動加油服務(wù)機器人與智能加油機連接，智能加油機與主控與主機模塊連接，主控與主機模塊還與全自動加油服務(wù)機器人、傳感器群、監(jiān)控系統(tǒng)、自動售貨機連接，主控與主機模塊安裝于加油站主體及終端管理室內(nèi)，智能加油機與油罐連接，傳感器群安裝于油罐的內(nèi)外側(cè)及加油站主體及終端管理室內(nèi)。2.如權(quán)利要求1所述的一種全自動無人加油站自主加油、監(jiān)控管理系統(tǒng)，其特征在于，所述全自動加油服務(wù)機器人包括自動加油機器人主體、智能加油機構(gòu)、加油槍、控制模塊、無線通訊模塊，所述自動加油機器人主體為可移動平臺，上端安裝有具有全自動加油功能的智能加油機構(gòu)，智能加油機構(gòu)上安裝有加油槍，控制模塊對自動加油機器人主體、智能加油機構(gòu)、加油槍和無線通訊模塊進(jìn)行控制，無線通訊模塊與主控與主機模塊無線連接;所述智能加油機包括加油機本體、信息交互模塊、Zigbee無線節(jié)點、控制模塊，加油機本體與全自動加油服務(wù)機器人的加油槍連接，控制模塊對加油機本體、信息交互模塊、Zigbee無線節(jié)點進(jìn)行控制，智能加油機通過Zigbee無線節(jié)點與主控與主機模塊無線連接;所述信息交互模塊由信息交互平臺本體、多功能支付模塊、發(fā)票及單據(jù)打印機、信息輸入模塊、語音播報提示模塊組成。3.如權(quán)利要求1所述的一種全自動無人加油站自主加油、監(jiān)控管理系統(tǒng)，其特征在于，所述傳感器群由溫度檢測傳感器、濕度檢測傳感器、油位傳感器、流量檢測傳感器、可燃?xì)怏w檢測傳感器、煙霧報警傳感器、鋰電池、Zigbee節(jié)點組成，所述溫度檢測傳感器、濕度檢測傳感器、油位傳感器、流量檢測傳感器、可燃?xì)怏w檢測傳感器和煙霧報警傳感器均設(shè)置有多個，均分別安裝于油罐內(nèi)外側(cè)，各傳感器通過Zigbee節(jié)點與主控與主機模塊連接，鋰電池為各傳感器供電，所述煙霧報警傳感器還安裝在加油站主體及終端管理室中。4.如權(quán)利要求1所述的一種全自動無人加油站自主加油、監(jiān)控管理系統(tǒng)，其特征在于，所述監(jiān)控系統(tǒng)包括全方位云臺一體攝像機、彩色槍式定焦攝像機和多路高清錄像機，全方位云臺一體攝像機安裝于油罐及智能加油機、全自動加油服務(wù)機器人處;彩色槍式定焦攝像機安裝在加油站進(jìn)出口處，監(jiān)視進(jìn)出加油站的車輛情況、收銀情況及車主動作情況;多路高清錄像機安裝于加油站主體及終端管理室。5.如權(quán)利要求1所述的一種全自動無人加油站自主加油、監(jiān)控管理系統(tǒng)，其特征在于，所述主控與主機模塊由臺式計算機、顯示器、鍵鼠、上位機管理軟件、集中控制柜、嵌入式模塊、供電模塊、GPRS無線數(shù)據(jù)傳輸模塊、GSM無線通訊模塊、Zigbee無線路由器組成，集中控制柜為嵌入式模塊、供電模塊、GPRS無線數(shù)據(jù)傳輸模塊、GSM無線通訊模塊和Zigbee無線路由器的載體，嵌入式模塊為整套主控與主機模塊的控制核心部分，控制GPRS無線數(shù)據(jù)傳輸模塊、GSM無線通訊模塊和Zigbee無線路由器實現(xiàn)數(shù)據(jù)的接收和發(fā)送，Zigbee無線路由器連接嵌入式模塊，通過無線數(shù)據(jù)傳輸功能實現(xiàn)對傳感器群中的Zigbee節(jié)點、智能加油機中的Zigbee無線節(jié)點的數(shù)據(jù)實現(xiàn)交互功能。6.如權(quán)利要求1所述的一種全自動無人加油站自主加油、監(jiān)控管理系統(tǒng)，其特征在于，所述自動售貨機包括自動售貨機本體和Zigbee節(jié)點，自動售貨機本體與Zigbee節(jié)點連接，將自動售貨機本體的售貨信息和狀態(tài)通過無線網(wǎng)絡(luò)上傳至主控與主機模塊中的Zigbee無線路由器;加油站主體及終端管理室包括加油站主體、終端管理室，所述加油站主體為通用性加油站，終端管理室主要安裝放置監(jiān)控系統(tǒng)中的多路高清錄像機及主控與主機模塊。7.如權(quán)利要求1-6任一所述的一種全自動無人加油站自主加油、監(jiān)控管理系統(tǒng)的相應(yīng)方法，其特征在于，包括自動加油的方法，步驟如下: 控制模塊通過信息融合等功能，接收來自無線通訊模塊的信息，判斷車主是否支付足夠的費用，以便后續(xù)是否控制全自動加油服務(wù)機器人進(jìn)行加油操作或加油量的控制操作；當(dāng)判斷車主支付足夠費用后，全自動加油服務(wù)機器人中自動加油機器人主體運動通過配合智能加油機構(gòu)實現(xiàn)對汽車的油箱的外蓋板和油箱蓋的自動判識、三維坐標(biāo)定位和自動打開操作，進(jìn)而通過配合加油槍實現(xiàn)對加油槍的精準(zhǔn)位置控制，以精確地將加油槍插入汽車的加油口中，實現(xiàn)全自動無人加油動作； 在上述過程中，全自動加油服務(wù)機器人中的控制模塊實時檢測自動加油機器人主體和智能加油機構(gòu)的工作參數(shù)和狀態(tài)信息，并通過無線通訊模塊將該數(shù)據(jù)和參數(shù)發(fā)送至主控與主機模塊中的Zigbee無線路由器中。8.如權(quán)利要求1-6任一所述的一種全自動無人加油站自主加油、監(jiān)控管理系統(tǒng)的相應(yīng)方法，其特征在于，包括智能加油機實現(xiàn)與車主互動的方法，步驟如下: 當(dāng)車主進(jìn)入加油站需要給汽車加油時，必須選擇一種支付方式進(jìn)行支付油費，方可實施加油，車主使用多功能支付模塊中的任意的二維碼支付模塊、銀聯(lián)閃付模塊、POS模塊、紙幣識別模塊中的一種進(jìn)行付費操作，實現(xiàn)對油費的多渠道支付；同時車主通過發(fā)票及單據(jù)打印機中的發(fā)票打印模塊和單據(jù)模塊，實現(xiàn)加油后發(fā)票和收據(jù)的打??；車主使用信息輸入模塊中的觸摸屏和按鍵實現(xiàn)與智能加油機的信息交互功能，利用語音播報提示模塊根據(jù)相關(guān)語音提示，進(jìn)行相應(yīng)的提示操作;車主與智能加油機實施互動時，車主的所有操作及智能加油機的工作狀態(tài)和參數(shù)通過Zigbee無線節(jié)點發(fā)送至主控與主機模塊中的Zigbee無線路由器中。9.如權(quán)利要求1-6任一所述的一種全自動無人加油站自主加油、監(jiān)控管理系統(tǒng)的相應(yīng)方法，其特征在于，包括傳感器群實現(xiàn)對油罐及加油站檢測和監(jiān)控報警的方法，步驟如下: 安裝在油罐內(nèi)外側(cè)的多個溫度檢測傳感器、濕度檢測傳感器、油位傳感、流量檢測傳感器、可燃?xì)怏w檢測傳感和煙霧報警傳感器實現(xiàn)對油罐內(nèi)外的狀態(tài)監(jiān)測，并將監(jiān)測后的數(shù)據(jù)通過連接的Zigbee節(jié)點發(fā)送至主控與主機模塊中的Zigbee無線路由器，Zigbee無線路由器將信號融合后發(fā)送至嵌入式模塊，嵌入式模塊一方面將異常參數(shù)存儲和顯示，另一方面將報警信號和報警短信分別通過GPRS無線數(shù)據(jù)傳輸模塊和GSM無線通訊模塊傳輸至相應(yīng)的服務(wù)器及工作人員手機上，實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)和短信報警，提醒工作人員及時處理；同時，嵌入式模塊控制加油站的所有全自動加油服務(wù)機器人和智能加油機停止工作，并通過智能加油機中的語音播報提示模塊提醒車主盡快離開加油站。10.如權(quán)利要求1-6任一所述的一種全自動無人加油站自主加油、監(jiān)控管理系統(tǒng)的相應(yīng)方法，其特征在于，包括監(jiān)控系統(tǒng)對加油站實現(xiàn)監(jiān)控的方法，步驟如下: 監(jiān)控系統(tǒng)中的全方位云臺一體攝像機安裝在油罐、智能加油機及全自動加油服務(wù)機器人處，監(jiān)視和控制油罐、智能加油機及全自動加油服務(wù)機器人處的安全狀況；同時，彩色槍式定焦攝像機監(jiān)視進(jìn)出加油站的車輛情況、收銀情況及車主動作情況;多路高清錄像機為來自全方位云臺一體攝像機和彩色槍式定焦攝像機中視頻的存儲媒介，當(dāng)發(fā)生異常時，方便后續(xù)相關(guān)人員進(jìn)行視頻錄像的調(diào)取工作。
【文檔編號】G07F13/02GK105956775SQ201610285537
【公開日】2016年9月21日
【申請日】2016年5月3日
【發(fā)明人】鮑明松, 郭亭亭, 孫洪秀, 鄭安
【申請人】山東國興智能科技有限公司