簡析大數據技術下智能充電樁在網絡系統中的應用

張穎姣

安科瑞電氣股份有限公司上海嘉定 201801

摘要：*近幾年來隨著我國經濟社會的飛速發展，各方面實力都有了明顯的提升，尤其是步入21世紀以來，科學技術水平的提高為我國進入大數據時代提供了很大的推動力，這篇文章所要講的就是在新時期大數據技術在智能充電樁網絡系統中發揮著什么樣的作用，如何推動大數據技術的應用，這也是智能充電樁網絡系統發展的必經過程。

關鍵詞：大數據技術；智能充電樁；網絡系統

0引言

從某些方面來說智能充電樁網絡系統的一部分特征包含在大數據之內，而在1998年提出大數據的概念時還只是為了形容數據更突出的現象，直到21世紀大數據已經成為了一種數據范圍廣、增長迅速、來源渠道豐富的一種數據分析技術，而且在推動智能充電樁網絡系統的發展上起著不可估計的作用，相比較傳統的數據處理技術大數據可以更好的保證電網的安全運行。

1大數據技術與智能充電樁網絡系統的關系

1.1大數據、云計算、智能充電樁網絡系統的相互關系

嚴格來說大數據、云計算、智能充電樁三者應該是彼此交互的關系。智能充電樁網絡包含了信息技術、計算機技術和人工智能技術，這些方面基本上滿足了電網系統中安全比較快速運行的技術要求，既可以在此基礎上繼承傳統電網的優勢又可以在良好的基礎上做出創新。而云計算和大數據技術作為新時期計算機領域和信息技術領域的比較先進發展產物，在推動智能充電樁網絡系統發展中起到了很大的幫助，而且云計算在電網系統中的應用方式越來越多樣，加上大數據技術的輔助作用對各方數據進行挖掘和分析，智能充電樁網絡系統可以加快速度滿足更高需求。

1.2智能充電樁網絡大數據平臺的總體架構

智能充電樁網絡采用的平臺架構是一種通用式平臺，這種平臺的存儲框架和數據處理框架都是以分布式存在的，分布式的文件數據處理技術可以使不同層級的數據管理與網絡交流成為可能，這種框架中所包含的模塊也是大數據和智能充電樁網絡系統共同擁有的。除此之外，這兩種框架的服務器、操作系統以及虛擬機都是通用的，良好的借助了資源分配、共享的特點，降低了大數據技術在智能充電樁網絡系統中的投入成本。大數據的處理流程基本上就是在選擇基礎配置和輔助工具之后把多樣的數據按照等級歸納存儲，并從中提取有價值的數據信息，而對于電力企業來說處理智能充電樁網絡系統中的數據也是如此，二者并沒有本質差異。

2智能充電樁網絡大數據關鍵技術

2.1數據集成管理技術

數據集成簡單的說就是對冗雜的數據進行統一和集中管理，為了避免破壞數據中的有價值信息，一般所有的數據應用中都需要用到數據集成管理技術，這也是大數據技術具有的，通過合并兩個或者兩個以上的系統數據整合成一個更多樣化的企業應用，把獲取渠道、存儲形式、自身特點基本不同的數據集合，為系統以后的工作提供更加有效的數據。除此之外，智能充電樁網絡大數據的集成管理技術還有關系型和非關系型之分的數據庫、融合集成、抽取、過濾、數據還原或消除技術，這就說明數據的類型比較復雜，而且大數據的存儲管理還有一個比較關鍵的技術是No SQL技術，這種技術可以簡化數據關系而且具有很強延展性和靈活性，對數據之間的聯系有更好的把握。

2.2數據分析技術

智能充電樁網絡大數據分析技術其實就是把新的數據提取信息以后，和舊的數據做個比對再做新發展，但是我們提到過大數據具備高速增長和多樣性、豐富性的特點，所以一些傳統的數據分析方式已經不適用于新時代的技術發展。大數據技術的基礎力量是把聲波接受到的信號轉化為頻率不同的數據，然后從數據中提取信息為實踐做準備，所以，借助智能充電樁網絡大數據分析技術可以有效提取電力系統中存在的信息，更準確的應用于智能充電樁的決策設計中。根據簡單的分類歸納法，通過尋找一個標準的數據作為模型，找出與其相關的數據歸為一類，可以建立起更多的標準樣本且不受干擾。

2.3數據處理技術

大數據中的分布式計算技術、內存計算技術、流處理技術可以分別用來解決大規模分布式存儲與處理數據讀取和處理解決在線實時計算、處理實時到達的、速度和規模不受控制的數據，該技術不需要在磁盤讀寫上浪費時間，計算速度和計算效率是傳統的數據處理技術遠遠達不到的。

3大數據在智能充電樁網絡系統中的應用

3.1大數據在充電樁運維中的應用

大數據技術可以對智能充電樁的運行狀態進行實時監測，一旦發現異常情況會發出信息到終端提醒工作人員進行勘察，而且在充電樁的后期修繕中大數據技術可以分析修繕情況和修繕措施是否合理。對智能充電樁的狀態監測主要圍繞于建造、運行、缺陷彌補等方面，在建造之前通過數據分析周圍物理環境和地形條件，通過具體數據策劃建造的方位和延伸空間，建造中期根據不可控因素的變化再分析可改善的部位做出調整，建造后期也就是緊跟著智能充電樁的運行期間，實時監測運行狀態以及電網系統的工作狀況，對充電樁網絡系統可能出現的狀況進行判斷監測，防止設備故障帶來破壞，在維修期間從充電樁網絡系統負荷量、故障類型和影響因素進行分析，并為以后的工作提供借鑒。

3.2大數據在客戶分析中的應用

利用大數據技術維修完善智能充電樁質量可以為客戶提供更好的服務，同時通過客戶使用智能充電樁的記錄分析，可以有效劃分客戶和需要監測的客戶，對使用者的充電時間、使用狀況、用戶分布地區進行分析，從調配充足的資源更好完成配置。除此之外，對一些信用良好使用時間較長的綜合客戶可以提供增值服務，比如通過手機綁定分析客戶用電狀況然后策劃更好的用電方案推送給客戶，從而收攏鞏固客戶基礎。

3.3大數據在企業整體運營調度中的應用

大數據中的集成管理技術可以整合智能充電樁企業的電力數據，優化企業供電、用電方案，讓企業服務大眾的能力越來越高，形成一個協調有效、高質量的運營體系。另外，充電樁的發電、配電、變電等都是電力網絡系統中的一部分，大數據對這些數據的分析共享可以在一定程度上實現資源的優化配置，從開始運行到后端的銷售、管理都有一個協調可控的體系。比如電網企業可以根據周圍居民的用電情況分析進行充電樁設計規劃，作用于現實生活。

4 安科瑞充電樁收費運營云平臺

4.1概述

AcrelCloud-9000安科瑞充電柱收費運營云平臺系統通過物聯網技術對接入系統的電動電動自行車充電站以及各個充電整法行不間斷地數據采集和監控，實時監控充電樁運行狀態，進行充電服務、支付管理，交易結算，資要管理、電能管理，明細查詢等。同時對充電機過溫保護、漏電、充電機輸入/輸出過壓，欠壓，絕緣低各類故障進行預警；充電樁支持以太網、4G或WIFI等方式接入互聯網，用戶通過微信、支付寶，云閃付掃碼充電。

4.2應用場所

適用于民用建筑、一般工業建筑、居住小區、實業單位、商業綜合體、學校、園區等充電樁模式的充電基礎設施設計。

4.3系統結構

4.3.1系統分為四層：

1）即數據采集層、網絡傳輸層、數據中心層和客戶端層。

2）數據采集層：包括電瓶車智能充電樁通訊協議為標準modbus-rtu。電瓶車智能充電樁用于采集充電回路的電力參數，并進行電能計量和保護。

3）網絡傳輸層：通過4G網絡將數據上傳至搭建好的數據庫服務器。

4）數據中心層：包含應用服務器和數據服務器，應用服務器部署數據采集服務、WEB網站，數據服務器部署實時數據庫、歷史數據庫、基礎數據庫。

5）應客戶端層：系統管理員可在瀏覽器中訪問電瓶車充電樁收費平臺。終端充電用戶通過刷卡掃碼的方式啟動充電。

小區充電平臺功能主要涵蓋充電設施智能化大屏、實時監控、交易管理、故障管理、統計分析、基礎數據管理等功能，同時為運維人員提供運維APP，充電用戶提供充電小程序。

4.4安科瑞充電樁云平臺系統功能

4.4.1智能化大屏

智能化大屏展示站點分布情況，對設備狀態、設備使用率、充電次數、充電時長、充電金額、充電度數、充電樁故障等進行統計顯示，同時可查看每個站點的站點信息、充電樁列表、充電記錄、收益、能耗、故障記錄等。統一管理小區充電樁，查看設備使用率，合理分配資源。

4.4.2.實時監控

實時監視充電設施運行狀況，主要包括充電樁運行狀態、回路狀態、充電過程中的充電電量、充電電壓/電流，充電樁告警信息等。

4.4.3交易管理

平臺管理人員可管理充電用戶賬戶，對其進行賬戶進行充值、退款、凍結、注銷等操作，可查看小區用戶每日的充電交易詳細信息。

4.4.4故障管理

設備自動上報故障信息，平臺管理人員可通過平臺查看故障信息并進行派發處理，同時運維人員可通過運維APP收取故障推送，運維人員在運維工作完成后將結果上報。充電用戶也可通過充電小程序反饋現場問題。

4.4.5統計分析

通過系統平臺，從充電站點、充電設施、、充電時間、充電方式等不同角度，查詢充電交易統計信息、能耗統計信息等。

4.4.6基礎數據管理

在系統平臺建立運營商戶，運營商可建立和管理其運營所需站點和充電設施，維護充電設施信息、價格策略、折扣、優惠活動，同時可管理在線卡用戶充值、 凍結和解綁。

4.4.7運維APP

面向運維人員使用，可以對站點和充電樁進行管理、能夠進行故障閉環處理、查詢流量卡使用情況、查詢充電充值情況，進行遠程參數設置，同時可接收故障推送

4.4.8充電小程序

面向充電用戶使用，可查看附近空閑設備，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。

4.5系統硬件配置

類型	型號	圖片	功能
安科瑞充電樁收費運營云平臺	AcrelCloud-9000

	安科瑞響應國家節能環保、綠色出行的號召，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快速、經濟、智能運營管理的市場需求，提供電動汽車充電軟件解決方案，可以隨時隨地享受便捷高效安全的充電服務，微信掃一掃、微信公眾號、支付寶掃一掃、支付寶服務窗，充電方式多樣化，為車主用戶提供便捷、高效、安全的充電服務。實現對動力電池快速、高效、安全、合理的電量補給，能計時，計電度、計金額作為市民購電終端，同時為提高公共充電樁的效率和實用性。
互聯網版智能交流樁	AEV-AC007D

	額定功率7kW，單相三線制，防護等級IP65，具備防雷 保護、過載保護、短路保護、漏電保護、智能監測、智能計量、遠程升級，支持刷卡、掃碼、即插即用。 通訊方：4G/wifi/藍牙支持刷卡，掃碼、免費充電可選配顯示屏
互聯網版智能直流樁	AEV-DC030D

	額定功率30kW，三相五線制，防護等級IP54，具備防雷保護、過載保護、短路保護、漏電保護、智能監測、智能計量、恒流恒壓、電池保護、遠 程升級，支持刷卡、掃碼、即插即用 通訊方式：4G/以太網 支持刷卡，掃碼、免費充電
互聯網版智能直流樁	AEV-DC060S

	額定功率60kW，三相五線制，防護等級IP54，具備防雷保護、過載保護、短路保護、漏電保護、智能監測、智能計量、恒流恒壓、電池保護、遠程升級，支持刷卡、掃碼、即插即用 通訊方式：4G/以太網 支持刷卡，掃碼、免費充電
互聯網版智能直流樁	AEV-DC120S

	額定功率120kW，三相五線制，防護等級IP54，具備防雷保護、過載保護、短路保護、漏電保護、智能監測、智能計量、恒流恒壓、電池保護、遠程升級，支持刷卡、掃碼、即插即用 通訊方式：4G/以太網 支持刷卡，掃碼、免費充電
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、過載保護、空載保護、故障回路識別、遠程升級、功率識別、獨立計量、告警上報。 ACX10A-TYHN：防護等級IP21，支持投幣、刷卡，掃碼、免費充電 ACX10A-TYN：防護等級IP21，支持投幣、刷卡，免費充電 ACX10A-YHW：防護等級IP65，支持刷卡，掃碼，免費充電 ACX10A-YHN：防護等級IP21，支持刷卡，掃碼，免費充電 ACX10A-YW：防護等級IP65，支持刷卡、免費充電 ACX10A-MW：防護等級IP65，僅支持免費充電
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、過載保護、空載保護、故障回路識別、遠程升級、功率識別，報警上報。 ACX2A-YHN：防護等級IP21，支持刷卡、掃碼充電 ACX2A-HN：防護等級IP21，支持掃碼充電 ACX2A-YN：防護等級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、過載保護、空載保護、故障回路識別、遠程升級、功率識別，報警上報。 ACX20A-YHN：防護等級IP21，支持刷卡，掃碼，免費充電 ACX20A-YN：防護等級IP21，支持刷卡，免費充電
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、過載保護、空載保護、故障回路識別、遠程升級、功率識別、獨立計量、告警上報。 ACX10B-YHW：戶外使用，落地式安裝，包含1臺主機及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臺主機及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
智能邊緣計算網關	ANet-2E4SM

	4路RS485 串口，光耦隔離，2路以太網接口，支持ModbusRtu、ModbusTCP、DL/T645-1997、DL/T645-2007、CJT188-2004、OPC UA、ModbusTCP（主、從）、104（主、從）、建筑能耗、SNMP、MQTT；（主模塊）輸入電源：DC 12 V ～36 V 。支持4G擴展模塊，485擴展模塊。
擴展模塊ANet-485	M485模塊：4路光耦隔離RS485
擴展模塊ANet-M4G	M4G模塊：支持4G全網通
導軌式單相電表	ADL200

	單相電參量U、I、P、Q、S、PF、F測量，輸入電流：10（80）A； 電能精度：1級 支持Modbus和645協議 證書：MID /CE認證
導軌式電能計量表	ADL400

	三相電參量U、I、P、Q、S、PF、F測量，分相總有功電能，總正反向有功電能統計，總正反向無功電能統計；紅外通訊；電流規格：經互感器接入3×1（6）A，直接接入3×10（80）A，有功電能精度0.5S級，無功電能精度2級 證書：MID /CE認證
無線計量儀表	ADW300

	三相電參量U、I、P、Q、S、PF、F測量，有功電能計量（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四路測溫；1路剩余電流測量；支持RS485/LoRa/2G/4G/NB；LCD顯示；有功電能精度：0.5S級 證書：CPA/CE認證
導軌式直流電表	DJSF1352-RN

	直流電壓、電流、功率測量，正反向電能計量，復費率電能統計，SOE事件記錄:8位LCD顯示:紅外通訊:電壓輸入較大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，1路485通訊，1路直流電能計量AC/DC85-265V供電 證書：MID/CE認證
面板直流電表	PZ72L-DE

	直流電壓、電流、功率測量，正反向電能計量:紅外通訊:電壓輸入較大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 證書：CE認證
電氣防火限流式保護器	ASCP200-63D

導軌式安裝，可實現短路限流滅弧保護、過載限流保護、內部超溫限流保護、過欠壓保護、漏電監測、線纜溫度監測等功能;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。

5結語

綜上所述，大數據技術在智能充電樁網絡系統中的應用雖然已經有了比較好的發展，但是想要在社會更新換代迅速的時期扎根在人類生活中，還是要有不同于其他方面的獨到之處，如何綜合利用并且有效利用大數據技術作用于智能充電樁網絡系統仍待加強，這種形式的進步同時也可以推動科技的發展。

參考文獻

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審核編輯 黃宇