安科瑞 劉秋霞
摘 要： 針對電動汽車充電樁運維工作信息化程度不高、工作效率低的情況，提出應用于充電樁運維管理的便捷式移動作業(yè)終端方案，介紹移動終端作為整個系統(tǒng)的支撐平臺，分析系統(tǒng)開發(fā)的總體框架設計構思，對應用的技術重點進行說明，并通過實際應用，證明該系統(tǒng)縮短了充電樁維護維修周期，節(jié)省了運維成本，提高了充電設施運營效率，保證了充電樁的穩(wěn)定運行，實現(xiàn)了充電設施運維的高質量、高效率、智能化管理。
關鍵詞：充電樁；運維；移動終端；智能應用
0 引言
國家政策推動的背后是充電樁需求的巨大缺口，到2020年我國電動汽車保有量將達到500萬輛。按照“適度超前"“一輛電動車配置一個充電樁"的思路，我國要在5年內建成集中式充換電站超過1.2萬座，分散式充電樁超過480萬個?，F(xiàn)有的充電設施運維管理方式將不能滿足充電設施的發(fā)展，根據國家、行業(yè)的技術標準與現(xiàn)有的充電樁運維管理的現(xiàn)狀，以下設計開發(fā)了“充電設施運維手持終端"，采用物聯(lián)網傳感技術結合充電設施管理系統(tǒng)，依托移動通信網絡，建立聯(lián)網監(jiān)控、移動終端與監(jiān)控中心的互連互通，建立異常預警和故障調度機制，從而能夠及時發(fā)現(xiàn)并處理充電設施巡檢中的各種問題，確保充電設施安全、高效的運行，為用戶提供更加穩(wěn)定可靠的充電服務。移動終端作為移動技術高速發(fā)展的產物，具有方便攜帶、可移動、可GPS定位、可智能處理、可視頻圖片識別等特點，能夠作為充電樁運維管理系統(tǒng)的連接紐帶，信息采集載體，數(shù)據展示平臺，應用這些技術為充電樁的安全、高效運行提供了保障，為充電樁運維實現(xiàn)了智能化發(fā)展平臺。
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，充電城市交通、企業(yè)業(yè)務運行的各個方面，充電樁的日常巡檢直接關系到充電設備的安全性、可靠性、故障率，運維人員的工作是為了及時發(fā)現(xiàn)充電設施存在的缺陷及安全隱患，并進行修復保證充電設施的安全穩(wěn)定運行，目前由于充電樁使用頻率很高，充電樁各個地區(qū)分散分布，給巡檢人員帶來了巨大的工作量。目前巡檢人員對于充電樁的巡檢一般都是根據巡檢記錄對充電樁的各項參數(shù)進行設備巡視及記錄填寫，這些巡檢記錄都是紙質的巡檢記錄，紙質記錄填寫繁瑣、不易保存、查詢記錄復雜，除此之外巡檢人員的工作素質、現(xiàn)場的環(huán)境、工作責任心、企業(yè)運營考核等等原因，造成了巡檢人員不能夠準確、全面、真實、快速的對充電樁進行全面的巡視，運維管理人員對巡檢記錄進行的統(tǒng)計分析也不能準確全面的了解充電樁的巡檢狀況，不能對巡檢工作進行合理的安排、充電樁設備的維修及更換周期不能準確把控，給充電樁的運維管理帶來了很多問題。
綜上所述，如何做到規(guī)范巡檢人員的工作，提高工作效率，保證巡檢記錄的真實可靠有據可循，充電樁智能巡檢管理系統(tǒng)作為現(xiàn)代智能化技術應運而生，充電樁智能巡檢管理系統(tǒng)是充分結合物聯(lián)網傳感技術、無線移動通信技術，依托智能手機、IPAD等便攜式移動終端，通過后臺服務系統(tǒng)進行智能分析管理，實現(xiàn)充電樁巡檢管理的電子化、信息化、多方位化和智能化，確保了充電樁長期安全穩(wěn)定運行。
2安科瑞充電樁收費運營云平臺系統(tǒng)選型方案
2.1概述
AcrelCloud-9000安科瑞充電柱收費運營云平臺系統(tǒng)通過物聯(lián)網技術對接入系統(tǒng)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(shù)據采集和監(jiān)控，實時監(jiān)控充電樁運行狀態(tài)，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(lián)網，用戶通過微信、支付寶，云閃付掃碼充電。
2.2應用場所
適用于民用建筑、一般工業(yè)建筑、居住小區(qū)、實業(yè)單位、商業(yè)綜合體、學校、園區(qū)等充電樁模式的充電基礎設施設計。
2.3系統(tǒng)結構
系統(tǒng)分為四層：
1）即數(shù)據采集層、網絡傳輸層、數(shù)據層和客戶端層。
2）數(shù)據采集層：包括電瓶車智能充電樁通訊協(xié)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(shù)，并進行電能計量和保護。
3）網絡傳輸層：通過4G網絡將數(shù)據上傳至搭建好的數(shù)據庫服務器。
4）數(shù)據層：包含應用服務器和數(shù)據服務器，應用服務器部署數(shù)據采集服務、WEB網站，數(shù)據服務器部署實時數(shù)據庫、歷史數(shù)據庫、基礎數(shù)據庫。
5）應客戶端層：系統(tǒng)管理員可在瀏覽器中訪問電瓶車充電樁收費平臺。終端充電用戶通過刷卡掃碼的方式啟動充電。
小區(qū)充電平臺功能主要涵蓋充電設施智能化大屏、實時監(jiān)控、交易管理、故障管理、統(tǒng)計分析、基礎數(shù)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。
2.4安科瑞充電樁云平臺系統(tǒng)功能
2.4.1智能化大屏
智能化大屏展示站點分布情況，對設備狀態(tài)、設備使用率、充電次數(shù)、充電時長、充電金額、充電度數(shù)、充電樁故障等進行統(tǒng)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(tǒng)一管理小區(qū)充電樁，查看設備使用率，合理分配資源。
2.4.2實時監(jiān)控
實時監(jiān)視充電設施運行狀況，主要包括充電樁運行狀態(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(qū)用戶每日的充電交易詳細信息。
2.4.4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(fā)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(xiàn)場問題。
2.4.5統(tǒng)計分析
通過系統(tǒng)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(tǒng)計信息、能耗統(tǒng)計信息等。
2.4.6基礎數(shù)據管理
在系統(tǒng)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(yōu)惠活動，同時可管理在線卡用戶充值、凍結和解綁。
2.4.7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(huán)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(shù)設置，同時可接收故障推送
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 | 圖片 | 功能 |
安科瑞充電樁收費運營云平臺 | AcrelCloud-9000 |
| 安科瑞響應節(jié)能環(huán)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(yè)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、安全的充電服務。實現(xiàn)對動力電池快速、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(lián)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(jiān)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(lián)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(jiān)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(lián)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(jiān)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(lián)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(jiān)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、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(xié)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(tǒng)計，總正反向無功電能統(tǒng)計；紅外通訊；電流規(guī)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（改造項目） 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(tǒng)計，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，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*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(xiàn)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(jiān)測、線纜溫度監(jiān)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。 |
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、測量以及計量裝置配套使用。 |
霍爾傳感器 | AHKC |
| 霍爾電流傳感器主要適用于交流、直流、脈沖等復雜信號的隔離轉換，通過霍爾效應原理使變換后的信號能夠直接被AD、DSP、PLC、二次儀表等各種采集裝置直接采集和接受，響應時間快，電流測量范圍寬精度高，過載能力強，線性好，抗干擾能力強。 |
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作保護器，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備和電氣火災事故，也可用于對人身觸電危險提供間接接觸保護。 |
3結束語
充電樁的運維管理是電力系統(tǒng)中重要的環(huán)節(jié)，對充電樁的安全穩(wěn)定運行、居民的生活出行、企業(yè)的正常運轉息息相關。智能化移動終端的開發(fā)應用對充電樁的智能運維管理起到積極的作用，在現(xiàn)在移動技術高度發(fā)展的社會，移動終端的應用將成為充電樁運維管理中不能缺少的一部分。
參考文獻：
[1]姬海臣.能源互聯(lián)網思維在充電樁行業(yè)的應用[J].上海節(jié)能,2016,35（4）:201-204.
[2]壽 增.調度自動化運維監(jiān)管系統(tǒng)的設計與應用[J].電力信息與通信技術,2014,12（2）:109-114.
[3]李光明，孫英爽，黨小娟.基于安卓的遠程監(jiān)控系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)[J].計算機工程與設計，2016,37（2）:556-561.
[4]胡 勇，劉奇峰.基于WebGIS的分布式電動汽車充電樁運營管理系統(tǒng)設計與實現(xiàn)[J].電力建設,2014,35（1）:98-103.
[5]楊 茜,鄧建慎,李洪峰,等.電動汽車公共服務與互動平臺設計研究[J].電力系統(tǒng)保護與控制,2016,44（10）:137-144.
[6]安科瑞企業(yè)微電網設計與應用手冊.2022.05版
[7]余志慧,戴詠夏,朱國平,張 靜,姚程高,章丹竺,高 飛.一種移動終端在充電樁運維方面的應用.
