智慧社区下的电动自行车安全管理
一、用于电动自行车安全管理的“新基建”
解决电动自行车违规停放充电问题主要是从“堵”与“疏”两方面着手。在“堵”的方面，传统的方法是通过人工巡查的方式来发现并劝阻电动自行车违规停放行为，但该方法存在成本高、效率低、成效差的问题。在“疏”的方面，主要是在城中村及住宅小区内划出专用停放区域并建设简易充电插座，为电动自行车提供户外停放及充电条件，但此类停放充电场所缺少防雨、防火及防盗功能，难以满足居民的使用需求，居民在户外停放电动自行车及充电的意愿不高，设施利用效率低，难以达到“疏”的预期效果。因此，在融合新产品新技术、利用信息化技术、数字化融合、大数据分析方法的基础上，建设新型电动自行车管理基础设施，是解决传统管理手段短板的有效路径。通过建立电动自行车及其电池电子标签管理体系，形成电动自行车管理电子围栏，利用信息化实现电动自行车违规停放管理。通过新建电动自行车停车棚、智能充电桩、智能充(换)电柜，以满足各类电动自行车及用户的停放及充电需求。
(一)电动自行车进楼入户管理系统
电动自行车进楼入户管理系统主要由RFID标签、RFID读取器、智能摄像头与云平台4部分组成。利用无线射频(RFID)技术实现电动自行车及其电池标签化、信息化。通过在住宅建筑出入口布设RFID读取器与智能摄像头，利用无线传输技术将RFID读取器之间、RFID读取器与云平台之间、智能摄像头与云平台之间相互连接，形成电子围栏。当居民推行电动自行车或携带电池进入布设了RFID读取器的楼道口时，RFID读取器感应到RFID标签信息，即向云平台发送电动自行车或电池进楼入户的报警信息，同时向居民发出劝阻电动自行车或电池进楼入户语音提醒。云平台收到报警信息后立即向智能摄像头发出录像信号，智能摄像头自动保存电动自行车或电池进楼入户的影像信息，并回传至云平台存储。同时云平台向用户端、社区端发送电动自行车或电池进楼入户报警信息，提醒相关管理人员处理电动自行车违规停放充电行为。
电动自行车进楼入户管理系统旨在通过信息化技术提升电动自行车违规停放充电行为的识别效率与准确性，进而提升管理效能，并形成管理闭环。同时，起到宣传与警示教育作用，提升居民安全意识，营造共治、共享社区安全环境的良好氛围，达到“堵”住电动自行车及其电池进楼入户、违规停放的目的。
(二)电动自行车停放充电设施
电动自行车停放充电设施主要由电动自行车停车棚、智能充电桩、智能充(换)电柜及充电安全管理系统组成。停车棚主要由钢架、不燃顶棚、排水沟构成主体，辅以红外监控摄像头、自动喷水灭火系统(或简易喷淋系统)、智能充电桩及智能充(换)电柜确保电动自行车停放、充电期间的防盗、防火及防触电等安全。为居民提供安全、可靠的停放充电场所。同时，配备智能充电桩及智能充(换)电柜能够感应标签化的电动自行车及其电池信息，为居民提供折扣充电电价，进一步提升居民户外停放充电意愿，减小“疏”的阻力。
1.充电棚
充电棚是电动自行车户外集中停放充电的重要场所，是解决电动自行车安全管理的重要基础设施。由于其占地面积大、场地要求高等特点，在用地紧张的城中村及老旧小区内无法大量建设。
2.智能充电桩
智能充电桩主要是为不可拆卸电池的电动自行车供安全便利的充电需求，由于其设置在户外，属于电动自行车集中停放场所且使用人群多样，功能设计需考虑户外环境、电气安全、消防安全、防盗安全、精准计费等要求。关于户外环境，充电插座满足IP54的防护等级要求。关于电气安全，要求未连接充电器与电池时，插座不带电，并具备空载断电，过载保护，短路保护，漏电保护等功能。关于消防安全，一是当电池充满时应自动断电，防止过充。二是充电功率超出设定最大功率时会自动断电。三是超出设备运行温度时，自动断电并发出警报。四是检测到充电器异常时，会自动断电并提醒用户，检查充电器。关于防盗安全，当充电时，检测到插座被拔时会微信推送消息给车主，与车主核实操作信息。关于精准计费，当检测到电池充满则自动断电，不产生费用纠纷，同时，智能充电桩支持各类支付方式，满足各类用户的使用需求。
3.智能充(换)电柜
智能充(换)电柜主要服务于可拆卸电池的电动自行车车主及物流、快递、外卖行业人群。因其具有占地少、外形美观、安全性高、建设场地要求较低的特点，适合用地紧张的城中村及老旧住宅小区，利于广泛布设。与智能充电桩一样，智能充(换)电柜通常布置于户外，功能设计需考虑户外环境、电气安全、消防安全、防盗安全、精准计费等要求。但由于其实现了车-电(池)分离，且充电仓内设置高效灭火装置，进一步提升充(换)电柜的消防安全性能。同时，为每一个充电柜购置财产保险，充电过程中电池发生火灾可获保险理赔，确保居民财产安全，免除用户后顾之忧。
4.充电安全管理系统
通过开发电动自行车充电安全管理平台，以完成电动自行车充电安全管理信息化升级。充电安全管理平台与智慧社区数字化系统无缝对接，形成信息交互与共享。结合物联网技术，配套研发一套智能化、可运营、“互联网+”的城市级充电安全管理系统，集智能充电终端、移动物联专网、充电运营管理云平台、用户端APP(iOS/安卓/微信端)于一体。该系统可广泛适用于居民充电、行业换电等场景和领域。
二、基于大数据应用的电动自行车安全管理
电动自行车进楼入户管理系统及充电安全管理系统分别收集及存储电动自行车停放信息及电池充电信息数据，并与智慧社区建设紧密结合。基于大数据分析，可以为电动自行车违规停放充电、电池安全状态等提供决策依据，实现精细化的电动自行车安全管理。
(一)电动自行车停放信息数据应用
电动自行车进楼入户管理系统收集的信息有车辆及电池唯一标识。通常电动自行车使用年限远长于电池使用周期，每当车主更换新电池时，就需要重新登记电池标签信息。同类电池的容量及使用循环次数相对一致，通过建立电池更新数据、充电数据与电动自行车或电池入户监测信息分析模型，可精准识别电动自行车异常使用行为及电池异常充电行为，为精准把控电动自行车违规停放充电提供科学数据支撑。
(二)电池充电信息数据应用
电动自行车充电桩、充(换)电柜可实时采集电池充电信息，包括充电电压、电流、功率等数据，结合电池充电频率、每次充电时长等行为习惯数据，利用大数据分析方法，为电池健康度进行体检。可有效预测电池安全状态，实现电动自行车火灾防治关口前移，有效提升辖区消防安全水平。
三、“新基建”成效与亮点
电动自行车停放充电设施“新基建”是一个集充电系统、安防系统、消防系统、管理系统于一体，综合应用先进技术手段及最新的行业规范要求所推出的智慧建设项目，不仅能有效解决目前已经存在的电动自行车入户充电、乱停乱放、缺少安全充电渠道等安全隐患，更能解决目前普遍存在的充电设施简陋、容易引发更大的集中充电起火事故。通过精细化的监测方法有效收集相关数据，为智慧社区大数据分析与决策打下良好基础。
