簡析大數(shù)據(jù)技術(shù)下智能充電樁在網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的應(yīng)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(jīng)濟(jì)社會(huì)的飛速發(fā)展，各方面實(shí)力都有了明顯的提升，尤其是步入21世紀(jì)以來，科學(xué)技術(shù)水平的提高為我國進(jìn)入大數(shù)據(jù)時(shí)代提供了很大的推動(dòng)力，這篇文章所要講的就是在新時(shí)期大數(shù)據(jù)技術(shù)在智能充電樁網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中發(fā)揮著什么樣的作用，如何推動(dòng)大數(shù)據(jù)技術(shù)的應(yīng)用，這也是智能充電樁網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)發(fā)展的必經(jīng)過程。

關(guān)鍵詞：大數(shù)據(jù)技術(shù)；智能充電樁；網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)

0引言

從某些方面來說智能充電樁網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的一部分特征包含在大數(shù)據(jù)之內(nèi)，而在1998年提出大數(shù)據(jù)的概念時(shí)還只是為了形容數(shù)據(jù)更突出的現(xiàn)象，直到21世紀(jì)大數(shù)據(jù)已經(jīng)成為了一種數(shù)據(jù)范圍廣、增長迅速、來源渠道豐富的一種數(shù)據(jù)分析技術(shù)，而且在推動(dòng)智能充電樁網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的發(fā)展上起著不可估計(jì)的作用，相比較傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理技術(shù)大數(shù)據(jù)可以更好的保證電網(wǎng)的安全運(yùn)行。

1大數(shù)據(jù)技術(shù)與智能充電樁網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的關(guān)系

1.1大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、智能充電樁網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的相互關(guān)系

嚴(yán)格來說大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、智能充電樁三者應(yīng)該是彼此交互的關(guān)系。智能充電樁網(wǎng)絡(luò)包含了信息技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和人工智能技術(shù)，這些方面基本上滿足了電網(wǎng)系統(tǒng)中安全比較快速運(yùn)行的技術(shù)要求，既可以在此基礎(chǔ)上繼承傳統(tǒng)電網(wǎng)的優(yōu)勢又可以在良好的基礎(chǔ)上做出創(chuàng)新。而云計(jì)算和大數(shù)據(jù)技術(shù)作為新時(shí)期計(jì)算機(jī)領(lǐng)域和信息技術(shù)領(lǐng)域的比較先進(jìn)發(fā)展產(chǎn)物，在推動(dòng)智能充電樁網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)發(fā)展中起到了很大的幫助，而且云計(jì)算在電網(wǎng)系統(tǒng)中的應(yīng)用方式越來越多樣，加上大數(shù)據(jù)技術(shù)的輔助作用對各方數(shù)據(jù)進(jìn)行挖掘和分析，智能充電樁網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)可以加快速度滿足更高需求。

1.2智能充電樁網(wǎng)絡(luò)大數(shù)據(jù)平臺(tái)的總體架構(gòu)

智能充電樁網(wǎng)絡(luò)采用的平臺(tái)架構(gòu)是一種通用式平臺(tái)，這種平臺(tái)的存儲(chǔ)框架和數(shù)據(jù)處理框架都是以分布式存在的，分布式的文件數(shù)據(jù)處理技術(shù)可以使不同層級的數(shù)據(jù)管理與網(wǎng)絡(luò)交流成為可能，這種框架中所包含的模塊也是大數(shù)據(jù)和智能充電樁網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)共同擁有的。除此之外，這兩種框架的服務(wù)器、操作系統(tǒng)以及虛擬機(jī)都是通用的，良好的借助了資源分配、共享的特點(diǎn)，降低了大數(shù)據(jù)技術(shù)在智能充電樁網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的投入成本。大數(shù)據(jù)的處理流程基本上就是在選擇基礎(chǔ)配置和輔助工具之后把多樣的數(shù)據(jù)按照等級歸納存儲(chǔ)，并從中提取有價(jià)值的數(shù)據(jù)信息，而對于電力企業(yè)來說處理智能充電樁網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)也是如此，二者并沒有本質(zhì)差異。

2智能充電樁網(wǎng)絡(luò)大數(shù)據(jù)關(guān)鍵技術(shù)

2.1數(shù)據(jù)集成管理技術(shù)

數(shù)據(jù)集成簡單的說就是對冗雜的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一和集中管理，為了避免破壞數(shù)據(jù)中的有價(jià)值信息，一般所有的數(shù)據(jù)應(yīng)用中都需要用到數(shù)據(jù)集成管理技術(shù)，這也是大數(shù)據(jù)技術(shù)具有的，通過合并兩個(gè)或者兩個(gè)以上的系統(tǒng)數(shù)據(jù)整合成一個(gè)更多樣化的企業(yè)應(yīng)用，把獲取渠道、存儲(chǔ)形式、自身特點(diǎn)基本不同的數(shù)據(jù)集合，為系統(tǒng)以后的工作提供更加有效的數(shù)據(jù)。除此之外，智能充電樁網(wǎng)絡(luò)大數(shù)據(jù)的集成管理技術(shù)還有關(guān)系型和非關(guān)系型之分的數(shù)據(jù)庫、融合集成、抽取、過濾、數(shù)據(jù)還原或消除技術(shù)，這就說明數(shù)據(jù)的類型比較復(fù)雜，而且大數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)管理還有一個(gè)比較關(guān)鍵的技術(shù)是No SQL技術(shù)，這種技術(shù)可以簡化數(shù)據(jù)關(guān)系而且具有很強(qiáng)延展性和靈活性，對數(shù)據(jù)之間的聯(lián)系有更好的把握。

2.2數(shù)據(jù)分析技術(shù)

智能充電樁網(wǎng)絡(luò)大數(shù)據(jù)分析技術(shù)其實(shí)就是把新的數(shù)據(jù)提取信息以后，和舊的數(shù)據(jù)做個(gè)比對再做新發(fā)展，但是我們提到過大數(shù)據(jù)具備高速增長和多樣性、豐富性的特點(diǎn)，所以一些傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)分析方式已經(jīng)不適用于新時(shí)代的技術(shù)發(fā)展。大數(shù)據(jù)技術(shù)的基礎(chǔ)力量是把聲波接受到的信號(hào)轉(zhuǎn)化為頻率不同的數(shù)據(jù)，然后從數(shù)據(jù)中提取信息為實(shí)踐做準(zhǔn)備，所以，借助智能充電樁網(wǎng)絡(luò)大數(shù)據(jù)分析技術(shù)可以有效提取電力系統(tǒng)中存在的信息，更準(zhǔn)確的應(yīng)用于智能充電樁的決策設(shè)計(jì)中。根據(jù)簡單的分類歸納法，通過尋找一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)作為模型，找出與其相關(guān)的數(shù)據(jù)歸為一類，可以建立起更多的標(biāo)準(zhǔn)樣本且不受干擾。

2.3數(shù)據(jù)處理技術(shù)

大數(shù)據(jù)中的分布式計(jì)算技術(shù)、內(nèi)存計(jì)算技術(shù)、流處理技術(shù)可以分別用來解決大規(guī)模分布式存儲(chǔ)與處理數(shù)據(jù)讀取和處理解決在線實(shí)時(shí)計(jì)算、處理實(shí)時(shí)到達(dá)的、速度和規(guī)模不受控制的數(shù)據(jù)，該技術(shù)不需要在磁盤讀寫上浪費(fèi)時(shí)間，計(jì)算速度和計(jì)算效率是傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理技術(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到的。

3大數(shù)據(jù)在智能充電樁網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的應(yīng)用

3.1大數(shù)據(jù)在充電樁運(yùn)維中的應(yīng)用

大數(shù)據(jù)技術(shù)可以對智能充電樁的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，一旦發(fā)現(xiàn)異常情況會(huì)發(fā)出信息到終端提醒工作人員進(jìn)行勘察，而且在充電樁的后期修繕中大數(shù)據(jù)技術(shù)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(tài)監(jiān)測主要圍繞于建造、運(yùn)行、缺陷彌補(bǔ)等方面，在建造之前通過數(shù)據(jù)分析周圍物理環(huán)境和地形條件，通過具體數(shù)據(jù)策劃建造的方位和延伸空間，建造中期根據(jù)不可控因素的變化再分析可改善的部位做出調(diào)整，建造后期也就是緊跟著智能充電樁的運(yùn)行期間，實(shí)時(shí)監(jiān)測運(yùn)行狀態(tài)以及電網(wǎng)系統(tǒng)的工作狀況，對充電樁網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)可能出現(xiàn)的狀況進(jìn)行判斷監(jiān)測，防止設(shè)備故障帶來破壞，在維修期間從充電樁網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)負(fù)荷量、故障類型和影響因素進(jìn)行分析，并為以后的工作提供借鑒。

3.2大數(shù)據(jù)在客戶分析中的應(yīng)用

利用大數(shù)據(jù)技術(shù)維修完善智能充電樁質(zhì)量可以為客戶提供更好的服務(wù)，同時(shí)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(jiān)測的客戶，對使用者的充電時(shí)間、使用狀況、用戶分布地區(qū)進(jìn)行分析，從調(diào)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(shí)間較長的綜合客戶可以提供增值服務(wù)，比如通過手機(jī)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(chǔ)。

3.3大數(shù)據(jù)在企業(yè)整體運(yùn)營調(diào)度中的應(yīng)用

大數(shù)據(jù)中的集成管理技術(shù)可以整合智能充電樁企業(yè)的電力數(shù)據(jù)，優(yōu)化企業(yè)供電、用電方案，讓企業(yè)服務(wù)大眾的能力越來越高，形成一個(gè)協(xié)調(diào)有效、高質(zhì)量的運(yùn)營體系。另外，充電樁的發(fā)電、配電、變電等都是電力網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的一部分，大數(shù)據(jù)對這些數(shù)據(jù)的分析共享可以在一定程度上實(shí)現(xiàn)資源的優(yōu)化配置，從開始運(yùn)行到后端的銷售、管理都有一個(gè)協(xié)調(diào)可控的體系。比如電網(wǎng)企業(yè)可以根據(jù)周圍居民的用電情況分析進(jìn)行充電樁設(shè)計(jì)規(guī)劃，作用于現(xiàn)實(shí)生活。

4 安科瑞充電樁收費(fèi)運(yùn)營云平臺(tái)

4.1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)對接入系統(tǒng)的電動(dòng)電動(dòng)自行車充電站以及各個(gè)充電整法行不間斷地?cái)?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，資要管理、電能管理，明細(xì)查詢等。同時(shí)對充電機(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。

4.2應(yīng)用場所

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)。

4.3系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

4.3.1系統(tǒng)分為四層：

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

2）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)。

3）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。

4）數(shù)據(jù)中心層：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。

5）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，充電用戶提供充電小程序。

4.4安科瑞充電樁云平臺(tái)系統(tǒng)功能

4.4.1智能化大屏

智能化大屏展示站點(diǎn)分布情況，對設(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。

4.4.2.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。

4.4.3交易管理

平臺(tái)管理人員可管理充電用戶賬戶，對其進(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。

4.4.4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)場問題。

4.4.5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。

4.4.6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。

4.4.7運(yùn)維APP

面向運(yùn)維人員使用，可以對站點(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

4.4.8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。

4.5系統(tǒng)硬件配置

	額定功率120kW，三相五線制，防護(hù)等級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、智能計(jì)量、恒流恒壓、電池保護(hù)、遠(yuǎn)程升級，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、功率識(shí)別、獨(dú)立計(jì)量、告警上報(bào)。 ACX10A-TYHN：防護(hù)等級IP21，支持投幣、刷卡，掃碼、免費(fèi)充電 ACX10A-TYN：防護(hù)等級IP21，支持投幣、刷卡，免費(fèi)充電 ACX10A-YHW：防護(hù)等級IP65，支持刷卡，掃碼，免費(fèi)充電 ACX10A-YHN：防護(hù)等級IP21，支持刷卡，掃碼，免費(fèi)充電 ACX10A-YW：防護(hù)等級IP65，支持刷卡、免費(fèi)充電 ACX10A-MW：防護(hù)等級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、功率識(shí)別，報(bào)警上報(bào)。 ACX2A-YHN：防護(hù)等級IP21，支持刷卡、掃碼充電 ACX2A-HN：防護(hù)等級IP21，支持掃碼充電 ACX2A-YN：防護(hù)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(hù)、過載保護(hù)、空載保護(hù)、故障回路識(shí)別、遠(yuǎn)程升級、功率識(shí)別，報(bào)警上報(bào)。 ACX20A-YHN：防護(hù)等級IP21，支持刷卡，掃碼，免費(fèi)充電 ACX20A-YN：防護(hù)等級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、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

5結(jié)語

綜上所述，大數(shù)據(jù)技術(shù)在智能充電樁網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的應(yīng)用雖然已經(jīng)有了比較好的發(fā)展，但是想要在社會(huì)更新?lián)Q代迅速的時(shí)期扎根在人類生活中，還是要有不同于其他方面的獨(dú)到之處，如何綜合利用并且有效利用大數(shù)據(jù)技術(shù)作用于智能充電樁網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)仍待加強(qiáng)，這種形式的進(jìn)步同時(shí)也可以推動(dòng)科技的發(fā)展。

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審核編輯 黃宇