移動(dòng)終端于充電樁運(yùn)維管理的應(yīng)用探究

安科瑞魯一揚(yáng)15821697760

摘 要： 本文針對(duì)電動(dòng)汽車充電樁運(yùn)維工作信息化水平不高、效率低下的狀況，給出應(yīng)用于充電樁運(yùn)維管理的便捷式移動(dòng)作業(yè)終端方案。闡釋了移動(dòng)終端作為系統(tǒng)支撐平臺(tái)的效用，剖析了系統(tǒng)開發(fā)的總體框架設(shè)計(jì)構(gòu)想，闡述了應(yīng)用的技術(shù)要點(diǎn)。經(jīng)實(shí)際應(yīng)用驗(yàn)證，該系統(tǒng)縮減了充電樁維護(hù)維修時(shí)長，節(jié)約了運(yùn)維成本，提高了充電設(shè)施運(yùn)營效能，確保了充電樁的平穩(wěn)運(yùn)行，達(dá)成了充電設(shè)施運(yùn)維的高品質(zhì)、高效率、智能化。

關(guān)鍵詞：充電樁；運(yùn)維；移動(dòng)終端；智能應(yīng)用

0 引言

國家政策推動(dòng)背后是充電樁需求的巨大缺口，至 2020 年我國電動(dòng)汽車保有量將達(dá) 500 萬輛。依“適度超前”“一輛電動(dòng)車配置一個(gè)充電樁”思路，我國要在 5 年內(nèi)建成集中式充換電站超 1.2 萬座，分散式充電樁超 480 萬個(gè)?，F(xiàn)有的充電設(shè)施運(yùn)維管理方式將難以滿足充電設(shè)施的發(fā)展，基于國家、行業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與充電樁運(yùn)維管理現(xiàn)狀，設(shè)計(jì)開發(fā)了“充電設(shè)施運(yùn)維手持終端”，采用物聯(lián)網(wǎng)傳感技術(shù)結(jié)合充電設(shè)施管理系統(tǒng)，依托移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)，建立聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控、移動(dòng)終端與監(jiān)控中心的互聯(lián)互通，構(gòu)建異常預(yù)警和故障調(diào)度機(jī)制，從而能及時(shí)察覺并處理充電設(shè)施巡檢中的各類問題，保障充電設(shè)施安全、高效運(yùn)行，為用戶提供更穩(wěn)定可靠的充電服務(wù)。移動(dòng)終端作為移動(dòng)技術(shù)高速發(fā)展的產(chǎn)物，具有便于攜帶、可移動(dòng)、可 GPS 定位、可智能處理、可視頻圖片識(shí)別等特性，能作為充電樁運(yùn)維管理系統(tǒng)的連接紐帶、信息采集載體、數(shù)據(jù)展示平臺(tái)，應(yīng)用這些技術(shù)為充電樁的安全、高效運(yùn)行提供了保障，為充電樁運(yùn)維搭建了智能化發(fā)展平臺(tái)。

1 充電樁巡檢現(xiàn)狀分析

隨著越來越多的充電樁投入使用，遍及城市交通、企業(yè)業(yè)務(wù)運(yùn)行各方面，充電樁的日常巡檢關(guān)乎充電設(shè)備的安全性、可靠性、故障率，運(yùn)維人員工作是及時(shí)發(fā)現(xiàn)充電設(shè)施的缺陷及安全隱患并修復(fù)，以保證充電設(shè)施安全穩(wěn)定運(yùn)行。目前由于充電樁使用頻率高且分散各地，給巡檢人員帶來巨大工作量。巡檢人員對(duì)充電樁巡檢通常依據(jù)巡檢記錄對(duì)各項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行設(shè)備巡視及記錄填寫，這些巡檢記錄為紙質(zhì)，存在填寫繁瑣、不易保存、查詢復(fù)雜的問題，加之巡檢人員工作素質(zhì)、現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境、工作責(zé)任心、企業(yè)運(yùn)營考核等因素，致使巡檢人員不能準(zhǔn)確、全面、真實(shí)、快速地對(duì)充電樁進(jìn)行全面巡視，運(yùn)維管理人員對(duì)巡檢記錄的統(tǒng)計(jì)分析也無法準(zhǔn)確全面了解充電樁巡檢狀況，不能合理安排巡檢工作、準(zhǔn)確把控充電樁設(shè)備的維修及更換周期，給充電樁運(yùn)維管理帶來諸多問題。

綜上，如何規(guī)范巡檢人員工作、提高效率、保證巡檢記錄真實(shí)可靠有跡可循，充電樁智能巡檢管理系統(tǒng)作為現(xiàn)代智能化技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。該系統(tǒng)充分結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)傳感技術(shù)、無線移動(dòng)通信技術(shù)，依托智能手機(jī)、IPAD 等便攜式移動(dòng)終端，通過后臺(tái)服務(wù)系統(tǒng)進(jìn)行智能分析管理，實(shí)現(xiàn)充電樁巡檢管理的電子化、信息化、全方位化和智能化，確保充電樁長期安全穩(wěn)定運(yùn)行。

2安科瑞充電樁收費(fèi)運(yùn)營云平臺(tái)系統(tǒng)選型方案

2.1概述

AcrelCloud - 9000 安科瑞充電柱收費(fèi)運(yùn)營云平臺(tái)系統(tǒng)通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對(duì)接入系統(tǒng)的電動(dòng)自行車充電站以及各個(gè)充電樁進(jìn)行不間斷的數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控，實(shí)時(shí)監(jiān)控充電樁運(yùn)行狀態(tài)，進(jìn)行充電服務(wù)、支付管理、交易結(jié)算、資產(chǎn)管理、電能管理、明細(xì)查詢等。同時(shí)對(duì)充電機(jī)過溫保護(hù)、漏電、充電機(jī)輸入/輸出過壓、欠壓、絕緣低各類故障進(jìn)行預(yù)警；充電樁支持以太網(wǎng)、4G 或 WIFI 等方式接入互聯(lián)網(wǎng)，用戶通過微信、支付寶、云閃付掃碼充電。

2.2應(yīng)用場(chǎng)所

適用于民用建筑、一般工業(yè)建筑、居住小區(qū)、實(shí)業(yè)單位、商業(yè)綜合體、學(xué)校、園區(qū)等充電樁模式的充電基礎(chǔ)設(shè)施設(shè)計(jì)。

2.3系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

系統(tǒng)分為四層：

數(shù)據(jù)采集層、網(wǎng)絡(luò)傳輸層、數(shù)據(jù)層和客戶端層。

數(shù)據(jù)采集層：包括電瓶車智能充電樁通訊協(xié)議為標(biāo)準(zhǔn) modbus - rtu。電瓶車智能充電樁用于采集充電回路的電力參數(shù)，并進(jìn)行電能計(jì)量和保護(hù)。

網(wǎng)絡(luò)傳輸層：通過 4G 網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)上傳至搭建好的數(shù)據(jù)庫服務(wù)器。

數(shù)據(jù)層：包含應(yīng)用服務(wù)器和數(shù)據(jù)服務(wù)器，應(yīng)用服務(wù)器部署數(shù)據(jù)采集服務(wù)、WEB 網(wǎng)站，數(shù)據(jù)服務(wù)器部署實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫、歷史數(shù)據(jù)庫、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫。

應(yīng)客戶端層：系統(tǒng)管理員可在瀏覽器中訪問電瓶車充電樁收費(fèi)平臺(tái)。終端充電用戶通過刷卡掃碼的方式啟動(dòng)充電。

小區(qū)充電平臺(tái)功能主要涵蓋充電設(shè)施智能化大屏、實(shí)時(shí)監(jiān)控、交易管理、故障管理、統(tǒng)計(jì)分析、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理等功能，同時(shí)為運(yùn)維人員提供運(yùn)維 APP，為充電用戶提供充電小程序。

2.4安科瑞充電樁云平臺(tái)系統(tǒng)功能

2.4.1智能化大屏

智能化大屏展示站點(diǎn)分布情況，對(duì)設(shè)備狀態(tài)、設(shè)備使用率、充電次數(shù)、充電時(shí)長、充電金額、充電度數(shù)、充電樁故障等進(jìn)行統(tǒng)計(jì)顯示，同時(shí)可查看每個(gè)站點(diǎn)的站點(diǎn)信息、充電樁列表、充電記錄、收益、能耗、故障記錄等。統(tǒng)一管理小區(qū)充電樁，查看設(shè)備使用率，合理分配資源。

2.4.2實(shí)時(shí)監(jiān)控

實(shí)時(shí)監(jiān)視充電設(shè)施運(yùn)行狀況，主要包括充電樁運(yùn)行狀態(tài)、回路狀態(tài)、充電過程中的充電電量、充電電壓電流，充電樁告警信息等。

2.4.3交易管理

平臺(tái)管理人員可管理充電用戶賬戶，對(duì)其進(jìn)行賬戶進(jìn)行充值、退款、凍結(jié)、注銷等操作，可查看小區(qū)用戶每日的充電交易詳細(xì)信息。

2.4.4故障管理

設(shè)備自動(dòng)上報(bào)故障信息，平臺(tái)管理人員可通過平臺(tái)查看故障信息并進(jìn)行派發(fā)處理，同時(shí)運(yùn)維人員可通過運(yùn)維APP收取故障推送，運(yùn)維人員在運(yùn)維工作完成后將結(jié)果上報(bào)。充電用戶也可通過充電小程序反饋現(xiàn)場(chǎng)問題。

2.4.5統(tǒng)計(jì)分析

通過系統(tǒng)平臺(tái)，從充電站點(diǎn)、充電設(shè)施、、充電時(shí)間、充電方式等不同角度，查詢充電交易統(tǒng)計(jì)信息、能耗統(tǒng)計(jì)信息等。

2.4.6基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理

在系統(tǒng)平臺(tái)建立運(yùn)營商戶，運(yùn)營商可建立和管理其運(yùn)營所需站點(diǎn)和充電設(shè)施，維護(hù)充電設(shè)施信息、價(jià)格策略、折扣、優(yōu)惠活動(dòng)，同時(shí)可管理在線卡用戶充值、凍結(jié)和解綁。

2.4.7運(yùn)維APP

面向運(yùn)維人員使用，可以對(duì)站點(diǎn)和充電樁進(jìn)行管理、能夠進(jìn)行故障閉環(huán)處理、查詢流量卡使用情況、查詢充電充值情況，進(jìn)行遠(yuǎn)程參數(shù)設(shè)置，同時(shí)可接收故障推送

2.4.8充電小程序

面向充電用戶使用，可查看附近空閑設(shè)備，主要包含掃碼充電、賬戶充值，充電卡綁定、交易查詢、故障申訴等功能。

2.5系統(tǒng)硬件配置

類型	型號(hào)	圖片	功能
安科瑞充電樁收費(fèi)運(yùn)營云平臺(tái)	AcrelCloud-9000		安科瑞響應(yīng)節(jié)能環(huán)保、綠色出行的號(hào)召，為廣大用戶提供慢充和快充兩種充電方式壁掛式、落地式等多種類型的充電樁，包含智能7kW交流充電樁，30kW壁掛式直流充電樁，智能60kW/120kW直流一體式充電樁等來滿足新能源汽車行業(yè)快速、經(jīng)濟(jì)、智能運(yùn)營管理的市場(chǎng)需求，提供電動(dòng)汽車充電軟件解決方案，可以隨時(shí)隨地享受便捷安全的充電服務(wù)，微信掃一掃、微信公眾號(hào)、支付寶掃一掃、支付寶服務(wù)窗，充電方式多樣化，為車主用戶提供便捷、安全的充電服務(wù)。實(shí)現(xiàn)對(duì)動(dòng)力電池快速、安全、合理的電量補(bǔ)給，能計(jì)時(shí)，計(jì)電度、計(jì)金額作為市民購電終端，同時(shí)為提高公共充電樁的效率和實(shí)用性。
互聯(lián)網(wǎng)版智能交流樁	AEV-AC007D		額定功率7kW，單相三線制，防護(hù)等級(jí)IP65，具備防雷 保護(hù)、過載保護(hù)、短路保護(hù)、漏電保護(hù)、智能監(jiān)測(cè)、智能計(jì)量、遠(yuǎn)程升級(jí)，支持刷卡、掃碼、即插即用。 通訊方：4G/wifi/藍(lán)牙支持刷卡，掃碼、免費(fèi)充電可選配顯示屏
互聯(lián)網(wǎng)版智能直流樁	AEV-DC030D		額定功率30kW，三相五線制，防護(hù)等級(jí)IP54，具備防雷保護(hù)、過載保護(hù)、短路保護(hù)、漏電保護(hù)、智能監(jiān)測(cè)、智能計(jì)量、恒流恒壓、電池保護(hù)、遠(yuǎn) 程升級(jí)，支持刷卡、掃碼、即插即用 通訊方式：4G/以太網(wǎng) 支持刷卡，掃碼、免費(fèi)充電
互聯(lián)網(wǎng)版智能直流樁	AEV-DC060S		額定功率60kW，三相五線制，防護(hù)等級(jí)IP54，具備防雷保護(hù)、過載保護(hù)、短路保護(hù)、漏電保護(hù)、智能監(jiān)測(cè)、智能計(jì)量、恒流恒壓、電池保護(hù)、遠(yuǎn)程升級(jí)，支持刷卡、掃碼、即插即用 通訊方式：4G/以太網(wǎng) 支持刷卡，掃碼、免費(fèi)充電
互聯(lián)網(wǎng)版智能直流樁	AEV-DC120S		額定功率120kW，三相五線制，防護(hù)等級(jí)IP54，具備防雷保護(hù)、過載保護(hù)、短路保護(hù)、漏電保護(hù)、智能監(jiān)測(cè)、智能計(jì)量、恒流恒壓、電池保護(hù)、遠(yuǎn)程升級(jí)，支持刷卡、掃碼、即插即用 通訊方式：4G/以太網(wǎng) 支持刷卡，掃碼、免費(fèi)充電
10路電瓶車智能充電樁	ACX10A系列		10路承載電流25A，單路輸出電流3A，單回路功率1000W，總功率5500W。充滿自停、斷電記憶、短路保護(hù)、過載保護(hù)、空載保護(hù)、故障回路識(shí)別、遠(yuǎn)程升級(jí)、功率識(shí)別、獨(dú)立計(jì)量、告警上報(bào)。 ACX10A-TYHN：防護(hù)等級(jí)IP21，支持投幣、刷卡，掃碼、免費(fèi)充電 ACX10A-TYN：防護(hù)等級(jí)IP21，支持投幣、刷卡，免費(fèi)充電 ACX10A-YHW：防護(hù)等級(jí)IP65，支持刷卡，掃碼，免費(fèi)充電 ACX10A-YHN：防護(hù)等級(jí)IP21，支持刷卡，掃碼，免費(fèi)充電 ACX10A-YW：防護(hù)等級(jí)IP65，支持刷卡、免費(fèi)充電 ACX10A-MW：防護(hù)等級(jí)IP65，僅支持免費(fèi)充電
2路智能插座	ACX2A系列		2路承載電流20A，單路輸出電流10A，單回路功率2200W，總功率4400W。充滿自停、斷電記憶、短路保護(hù)、過載保護(hù)、空載保護(hù)、故障回路識(shí)別、遠(yuǎn)程升級(jí)、功率識(shí)別，報(bào)警上報(bào)。 ACX2A-YHN：防護(hù)等級(jí)IP21，支持刷卡、掃碼充電 ACX2A-HN：防護(hù)等級(jí)IP21，支持掃碼充電 ACX2A-YN：防護(hù)等級(jí)IP21，支持刷卡充電
20路電瓶車智能充電樁	ACX20A系列		20路承載電流50A，單路輸出電流3A，單回路功率1000W，總功率11kW。充滿自停、斷電記憶、短路保護(hù)、過載保護(hù)、空載保護(hù)、故障回路識(shí)別、遠(yuǎn)程升級(jí)、功率識(shí)別，報(bào)警上報(bào)。 ACX20A-YHN：防護(hù)等級(jí)IP21，支持刷卡，掃碼，免費(fèi)充電 ACX20A-YN：防護(hù)等級(jí)IP21，支持刷卡，免費(fèi)充電
落地式電瓶車智能充電樁	ACX10B系列		10路承載電流25A，單路輸出電流3A，單回路功率1000W，總功率5500W。充滿自停、斷電記憶、短路保護(hù)、過載保護(hù)、空載保護(hù)、故障回路識(shí)別、遠(yuǎn)程升級(jí)、功率識(shí)別、獨(dú)立計(jì)量、告警上報(bào)。 ACX10B-YHW：戶外使用，落地式安裝，包含1臺(tái)主機(jī)及5根立柱，支持刷卡、掃碼充電,不帶廣告屏 ACX10B-YHW-LL：戶外使用，落地式安裝，包含1臺(tái)主機(jī)及5根立柱，支持刷卡、掃碼充電。液晶屏支持U盤本地投放圖片及視頻廣告
智能邊緣計(jì)算網(wǎng)關(guān)	ANet-2E4SM		4路RS485串口，光耦隔離，2路以太網(wǎng)接口，支持ModbusRtu、ModbusTCP、DL/T645-1997、DL/T645-2007、CJT188-2004、OPCUA、ModbusTCP（主、從）、104（主、從）、建筑能耗、SNMP、MQTT；（主模塊）輸入電源：DC12V～36V。支持4G擴(kuò)展模塊，485擴(kuò)展模塊。
	擴(kuò)展模塊ANet-485		M485模塊：4路光耦隔離RS485
	擴(kuò)展模塊ANet-M4G		M4G模塊：支持4G全網(wǎng)通
導(dǎo)軌式單相電表	ADL200		單相電參量U、I、P、Q、S、PF、F測(cè)量，輸入電流：10（80）A； 電能精度：1級(jí) 支持Modbus和645協(xié)議 證書：MID/CE認(rèn)證
導(dǎo)軌式電能計(jì)量表	ADL400		三相電參量U、I、P、Q、S、PF、F測(cè)量，分相總有功電能，總正反向有功電能統(tǒng)計(jì)，總正反向無功電能統(tǒng)計(jì)；紅外通訊；電流規(guī)格：經(jīng)互感器接入3×1（6）A，直接接入3×10（80）A，有功電能精度0.5S級(jí)，無功電能精度2級(jí) 證書：MID/CE認(rèn)證
無線計(jì)量?jī)x表	ADW300		三相電參量U、I、P、Q、S、PF、F測(cè)量，有功電能計(jì)量（正、反向）、四象限無功電能、總諧波含量、分次諧波含量（2～31次）；A、B、C、N四路測(cè)溫；1路剩余電流測(cè)量；支持RS485/LoRa/2G/4G/NB；LCD顯示；有功電能精度：0.5S級(jí)（改造項(xiàng)目） 證書：CPA/CE認(rèn)證
導(dǎo)軌式直流電表	DJSF1352-RN		直流電壓、電流、功率測(cè)量，正反向電能計(jì)量，復(fù)費(fèi)率電能統(tǒng)計(jì)，SOE事件記錄:8位LCD顯示:紅外通訊:電壓輸入*大1000V，電流外接分流器接入(75mV)或霍爾元件接入(0-5V);電能精度1級(jí)，1路485通訊，1路直流電能計(jì)量AC/DC85-265V供電 證書：MID/CE認(rèn)證
面板直流電表	PZ72L-DE		直流電壓、電流、功率測(cè)量，正反向電能計(jì)量:紅外通訊:電壓輸入*大1000V，電流外接分流器接入·(75mV)或霍爾元件接入(0-20mA0-5V);電能精度1級(jí) 證書：CE認(rèn)證
電氣防火限流式保護(hù)器	ASCP200-63D		導(dǎo)軌式安裝，可實(shí)現(xiàn)短路限流滅弧保護(hù)、過載限流保護(hù)、內(nèi)部超溫限流保護(hù)、過欠壓保護(hù)、漏電監(jiān)測(cè)、線纜溫度監(jiān)測(cè)等功能;1路RS485通訊，1路NB或4G無線通訊(選配);額定電流為0~63A，額定電流菜單可設(shè)。
開口式電流互感器	AKH-0.66/K		AKH-0.66K系列開口式電流互感器安裝方便，無須拆一次母線，亦可帶電操作，不影響客戶正常用電，可與繼電器保護(hù)、測(cè)量以及計(jì)量裝置配套使用。
霍爾傳感器	AHKC		霍爾電流傳感器主要適用于交流、直流、脈沖等復(fù)雜信號(hào)的隔離轉(zhuǎn)換，通過霍爾效應(yīng)原理使變換后的信號(hào)能夠直接被AD、DSP、PLC、二次儀表等各種采集裝置直接采集和接受，響應(yīng)時(shí)間快，電流測(cè)量范圍寬精度高，過載能力強(qiáng)，線性好，抗干擾能力強(qiáng)。
智能剩余電流繼電器	ASJ		該系列繼電器可與低壓斷路器或低壓接觸器等組成組合式的剩余電流動(dòng)作保護(hù)器，主要適用于交流50Hz，額定電壓為400V及以下的TT或TN系統(tǒng)配電線路，防止接地故障電流引起的設(shè)備和電氣火災(zāi)事故，也可用于對(duì)人身觸電危險(xiǎn)提供間接接觸保護(hù)。

3結(jié)束語

充電樁的運(yùn)維管理是電力系統(tǒng)中重要環(huán)節(jié)，與充電樁的安全穩(wěn)定運(yùn)行、居民的生活出行、企業(yè)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)密切相關(guān)。智能化移動(dòng)終端的開發(fā)應(yīng)用對(duì)充電樁的智能運(yùn)維管理起到積極作用，在當(dāng)前移動(dòng)技術(shù)高度發(fā)展的社會(huì)，移動(dòng)終端的應(yīng)用將成為充電樁運(yùn)維管理中不可或缺的部分。

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審核編輯 黃宇