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

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)濟社會的飛速發(fā)展，各方面實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入大數(shù)據(jù)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(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)，而且在推動智能充電樁網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的發(fā)展上起著不可估計的作用，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)、計算機技術(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。而云計算和大數(shù)據(jù)技術(shù)作為新時期計算機領(lǐng)域和信息技術(shù)領(lǐng)域的比較先進發(fā)展產(chǎn)物，在推動智能充電樁網(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)平臺的總體架構(gòu)

智能充電樁網(wǎng)絡(luò)采用的平臺架構(gòu)是一種通用式平臺，這種平臺的存儲框架和數(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(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，并從中提取有價值的數(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)進行統(tǒng)一和集中管理，為了避免破壞數(shù)據(jù)中的有價值信息，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，通過合并兩個或者兩個以上的系統(tǒng)數(shù)據(jù)整合成一個更多樣化的企業(yè)應(yīng)用，把獲取渠道、存儲形式、自身特點基本不同的數(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)的存儲管理還有一個比較關(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)其實就是把新的數(shù)據(jù)提取信息以后，和舊的數(shù)據(jù)做個比對再做新發(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，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)計中。根據(jù)簡單的分類歸納法，通過尋找一個標(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)中的分布式計算技術(shù)、內(nèi)存計算技術(shù)、流處理技術(shù)可以分別用來解決大規(guī)模分布式存儲與處理數(shù)據(jù)讀取和處理解決在線實時計算、處理實時到達的、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時間，計算速度和計算效率是傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理技術(shù)遠遠達不到的。

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)在充電樁運維中的應(yīng)用

大數(shù)據(jù)技術(shù)可以對智能充電樁的運行狀態(tài)進行實時監(jiān)測，一旦發(fā)現(xiàn)異常情況會發(fā)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(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、運行、缺陷彌補等方面，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行期間，實時監(jiān)測運行狀態(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，對使用者的充電時間、使用狀況、用戶分布地區(qū)進行分析，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間較長的綜合客戶可以提供增值服務(wù)，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(chǔ)。

3.3大數(shù)據(jù)在企業(yè)整體運營調(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，形成一個協(xié)調(diào)有效、高質(zhì)量的運營體系。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現(xiàn)資源的優(yōu)化配置，從開始運行到后端的銷售、管理都有一個協(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行充電樁設(shè)計規(guī)劃，作用于現(xiàn)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(tǒng)通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)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(jù)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(wù)、支付管理，交易結(jié)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(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。

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)，并進行電能計量和保護。

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)器部署實時數(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(shè)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(chǔ)數(shù)據(jù)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(tǒng)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(shè)備狀態(tài)、設(shè)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(shè)備使用率，合理分配資源。

4.4.2.實時監(jiān)控

實時監(jiān)視充電設(shè)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。

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(jié)、注銷等操作，可查看小區(qū)用戶每日的充電交易詳細信息。

4.4.4故障管理

設(shè)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(jié)果上報。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)計分析

通過系統(tǒng)平臺，從充電站點、充電設(shè)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。

4.4.6基礎(chǔ)數(shù)據(jù)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(shè)施，維護充電設(shè)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(jié)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(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(shè)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(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(wǎng) 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(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，但是想要在社會更新?lián)Q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(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，這種形式的進步同時也可以推動科技的發(fā)展。

參考文獻

[1]林炳花.大數(shù)據(jù)技術(shù)在電力通信網(wǎng)的研究與應(yīng)用[J].電力大數(shù)據(jù)，2018,21(05):31-35.

[2]孟小峰,慈祥.大數(shù)據(jù)管理:概念、技術(shù)與挑戰(zhàn)[J］.計算機研究與發(fā)展，201 7,50(01):146-169.

[3]郭平.王可，羅阿理,等.大數(shù)據(jù)分析中的計算智能研究現(xiàn)狀與展望[D].軟件學(xué)報,2015,26(1 1):3010-3025.

[4]羅超.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.2019.

[5]安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設(shè)計與應(yīng)用手冊.2022.05版

審核編輯 黃宇