[00112068]全省电动汽车充电桩集中监控平台

在能源日益缺乏,石油价格高涨以及对环境污染问题非常重视的今天,迫使人们去寻找传统内燃发动机汽车的代替品,纷纷发展电动汽车,这不仅关系到一个国家汽车工业的发展方向,更是一个能源结构的优化问题,事关各国的能源安全。截止至今,湖南已建设600个交流充电桩。但随着充电桩的投运,今后运行维护工作量将日趋增大。充电桩建设工作的健康发展迫切需要通过管理创新、科技创新来提高工作效率、强化管理质量、提高自身竞争力。搭建全省电动汽车充电桩集中监控平台,对于提高分布式充电运行管理水平,减少劳动工作强度具有重要意义。 1．研究内容 整个系统分析了充电桩数据采集通讯方式、组网结构配置,研究了充电设施运营模式,规划了监控系统的整体设计构架,开发实现了软件系统功能。针对电动汽车充电桩具有数量多、分散广的特点,专门采用了单节点大容量并发、多信道集中管理的前置处理技术,有效的降低了大规模系统的前置设备的投资,同时提高了通信的稳定性,并可方便的实现集中监控,降低维护成本。 （1）系统结构研究 该系统采用集中式管理模式,将分散在各地市的充电桩数据通过GPRS无线（或有线）方式进行管理。监控系统通过集成充电桩上传的数据信息,并整合付费IC卡系统数据,实现对全省充电桩及预付费充值卡的集中管理。 充电桩监控系统基于先进的SOA（面向服务架构）设计理念和J2EE技术规范,采用以无线通信为主,有线通信为辅的系统通信模式和模块化设计,将分布在全省各地的多台充电桩组成集散控制网络,准实时读取各节点单元所传送的数据,及时了解各充电桩的工作状态,记录并存储蓄电池充电时的信息,提供分析报表,对故障发出报警信号,保证整个系统的正常工作,提高工作效率。具有一体化平台管理、标准化数据存储、可视化数据展示、高效采集监控、多维挖掘分析等五大特点。 （2）系统功能开发 充电桩集中监控平台参照国网统一标准采集各类数据,并按统一格式对其进行存储管理。实现了充电桩监控、充电桩运行统计分析、系统维护等功能。一方面可以通过开展充电桩运行分析,跟踪充电桩实际应用情况,对研究消峰填谷提供技术支持,为分析影响充电桩运行的因素提供数据支撑。另一方面,通过计算机通讯技术,可实现远程数据采集,为远程监控提供了支撑平台,有效提高了充电桩的可维护性及自动化程度,减少工作强度,提高充电桩管理水平。此外,每日的监测结果能够及时反映充电桩运行状态,对运行数据、报警异常、收费金额等数据分析能够随时完成,为供电局及时到达现场处理故障提供了强大的技术保证。 （3）通讯规约研究 充电桩集中监控系统通讯协议大体可分为：无线通讯协议和有线通讯协议。 无线协议参照Q／GDW 376.1-2009《电力用户用电信息采集系统通信协议：主站与采集终端通信协议》。利用和扩展了其中的AFN部分,各个厂家根据自身的充电桩特点,把一些充电桩业务相关信息打包到传输帧中。同时整个模型基于GB/T 18657.3-2002规定的三层参考模型“增强性能体系结构”进行设计。 有线通讯采用CAN总线方式,CAN通讯协议主要参考SAE J1939来制定。其中应用层协议主要参考《Q-GDW 235-2009 电动汽车非车载充电机通信协议及编制说明》的相关规定。 2．主要技术指标： 2.1 系统可靠性指标 1) 模拟量测量综合误差： ≤1% 2) 遥信正确率： ≥99% 3) 遥控正确率： ≥99.99% 4) 平均无故障时间（MTBF）：≥8760 小时 2.2 系统实时性指标 1) 数据采样扫描周期： 1 秒～10 秒 2) 系统控制操作响应时间：＜ 2秒 3) 画面调用时间： ＜3 秒 4) 画面实时数据刷新时间：5 秒～30 秒 5) 实时数据查询响应时间：＜3 秒 6) 历史数据查询响应时间：＜10 秒 7) 正常情况下 CPU 负载：≤30%（1 min 平均值） 8) 事故情况下CPU 负载：≤70%（1 min 平均值）