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基於互聯網的電動自行車智能充電管理系統的研究

供稿:安科瑞電氣股份有限公司 2020/10/10 15:56:19

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  • 關鍵詞: 電動自行車 智能充電管理系統
  • 摘要:通過對覆蓋一個城市的基於internet 網的自助充電站管理系統的研究,為日益擴大的電動自行車自助充電的管理帶來了很大的便利,具有較好的應用價值。

虞楊芳
安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定   201801

摘 要: 通過對覆蓋一個城市的基於internet 網的自助充電站管理系統的研究,為日益擴大的電動自行車自助充電的管理帶來了很大的便利,具有較好的應用價值。
關鍵詞:網絡;電動自行車;充電

       我國的電動自行車從 80 年代發展到現在已經進入第三個發展時期,趨勢趨向穩定。據國家權威部門公佈,截至2010 年 10 月,我國的全社會電動自行車保有量達到 1.2 億輛。本文研究的基於網絡的電動自行車自助充電收費系統, 以一個城市內的所有電動自行車充電站為管理目標,把分散的充電站通過管理系統的統一管理,得出建立基於網絡的電動自行車自助充電收費系統的重要意義。

1 基於網絡的電動自行車自助充電收費系統的總體設計
       1.1系統組成結構
       基於網絡的電動自行車自助充電收費系統由計算機、 網卡、網線、IC卡及讀卡器、信息管理軟件等組成,系統的組成結構如圖 1 所示。
       1.2系統功能概述
       本管理信息系統由兩大模塊組成。一是服務器端軟件, 能實時地監測充電站內各充電機的狀態,並不斷地將充電機的重要數據採集下來;二是自助充電客户端軟件,主要功能是指導用户進行充電操作,並對費用進行扣除。

       服務器端軟件通過對充電機數據進行處理,每天能夠 打印出兩份報表。其中一份報表是按充電機號進行統計,記 錄下每天各充電機的累計工作時間,累計充電次數;另外一 份報表是按 IC 卡號進行統計,記錄的內容包括每張 IC 卡的充電情況。
       自助充電客户端軟件主要是實現用户持卡扣費後的自 助充電功能。用户在自助終端插入卡後,根據實際情況選擇 需要充電的金額,確認並確保電源連接後進行充電。
       1.3CIM 框架的應用
       CIM(Common Information Model)框架的引入,可以很好地解決目前 NSM(Network and System Management)所面臨的一些問題。具體地説,電動自行車自助充電管理系統使用標準的 CIM(Common Information Model) 信息架構,定義統一的功能架構,使得系統內的各個模塊之間具有更好互操作性;並以之為基礎,分析各個管理系統,剝離出核心功能,構建一些按照功能或服務劃分的公共模塊和核心模塊, 就可以基於模塊靈活地組合成特定需求的用户系統。
       通用的管理架構使得管理系統的開發更容易,並且具 有很好的可擴展性和可配置性。這種管理架構可以更好地和已有的網絡和系統管理標準 (CMIP ,SNMP,DMI 等)協作,集成基於標準的以及專有的管理系統。如圖 3 所示。


       1.4系統數據庫設計
       數據庫概念模型設計是建立在系統總體需求和功能分 析的基礎上的,根據分析得出信息管理系統涉及到的各種 實體,以及它們之間的聯繫,並繪製各個實體的實體──聯繫(E─R)圖和實體之間的 E─R 圖,如圖 4-圖 6 所示。

2 系統的設計與實現


       服務器端系統和客户端系統都需要對數據庫進行連接操作。由於服務器端系統基於 Linux 系統環境,客户端基於Windows 並使用 C# 開發,因此整個系統中對於數據庫的連接有兩個不同的模塊。在客户端封裝了一個數據庫操作類ACMSDatabases,需要對數據庫進行操作時,只需要引用即可。服務器端使用了 Perl 語言,在連接 SQL Server 數據庫時,需要調用 Perl 的擴展組件 Win32::ODBC 模塊。


3 安科瑞充電樁運營管理平台

       安科瑞電動自行車充電樁通過GPRS模塊與雲端進行通信和數據交互。系統能夠對電動自行車充電樁的日常狀態、充電過程進行監控;實現充電支付對接:支持投幣、刷卡、微信支付等多種支付方式,保證支付交易過程的完整性,對充電過程中的異常情況進行有效預警;實現對下游站級平台的清算、對賬功能。平台可對接消防物聯網平台、小程序等,提供相關異常數據,實現電動車充電安全管理的網絡化、可視化。


① 安全預警
  對平台連接的所有充電樁狀態進行監視,充電樁發生異常情況時可通過APP、短信及時向運營人員發出報警信號,及時消除火災隱患。

② 交易結算管理
  平台為運營方提供充電價格策略管理,預收費管理,賬單管理,營收和財務相關報表等,支持投幣、刷卡和掃碼充電。


③ 充電服務
  可通過軟件搜索附近充電樁,並查看充電樁狀態,並導航至可用充電樁。可通過在線自助支付實現充電。

 

④ 運營分析
  對訂單進行數據化分析,通過柱狀圖、報表方式直觀展示數據,並支持和第三方平台對接。

⑤ 微信小程序
       可通過微信小程序掃碼充電,充電賬單支付。運營商和物業管理人員均可通過小程序管理,監測充電樁狀態和充電交易情況。

   


     
4. 充電樁型號

(1)可同時充10輛電瓶車。
(2)尺寸空間大,投幣箱容量大,內部空間充裕,具備充足的電氣穩定性。
(3)實體按鍵設計,手感實在,使用壽命長。
(4)顯示投幣數、IC刷卡次數、IC卡餘額,卡內餘額語音播報。
(5)每次扣費和充電時間可調,可多次投幣刷卡,充電時間自動累計。
(6)可根據客户需求開通免費充電功能、月卡功能和刷卡退費。
(7)可使用微信支付、支付寶支付、APP 支付。
(8)自動識別出現故障的線路,並伴有字母和語音提示。
(9)具有斷電記憶功能,當出現斷電,來電後可以繼續使用剩餘的時間充電。
(10)具有拔掉斷電功能,當用户拔掉充電器,及時自動斷電。
(11)具有充滿自停功能,自動檢測電瓶車充電狀態,如充滿則停止供電,計費時間清零。
(12)具有過載保護功能,能識別大功率電器,自動暫停供電,防止用户私接插線板給多台電瓶車充電。
(13)具有短路保護功能,當出現短路,保險絲熔斷確保穩定。
(14)具有按功率給時間功能,根據檢測到的功率,按照設定時間開啓充電。
(15)可選配聯網煙感,當出現火情,可發送短信給指定責任人。
(16)過温保護功能,當檢測機箱温度過高,停止充電。
(17)夜間斷電功能,可設定夜間整機斷電黑屏,禁止夜間充電。
(18)遠程抄表,485電錶數據採集上報。
5總結
       系統應用了越來越普及化的 IC 卡作為付費方式,實現了充電站的無人值守、自動供電和自動結算,並且開發了基 於 Internet 網遠程控制和統計充電站相關信息的功能,為自助式電動自行車充電站的推廣提供了保障。系統的成功運行,必將為電動自行車的快速發展提供更好的使用環境,對 解決環境污染和節約能源提供了有力的支持。

參考文獻
[1]求是科技編著,單片機典型模塊設計實例導航.北京:人民郵電出版社,2008-07.
[2]李斌,基於網絡的電動自行車自助充電站管理系統的研究
[3]安科瑞企業微電網設計與應用手冊.2019.11版

 作者簡介:

虞楊芳,女,安科瑞電氣股份有限公司,主要研究方向為智能電網供配電,Email: 2881068607@qq.com手機:18721098757  QQ:2881068607

審核編輯(王靜)
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