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摘要：隨著新能源汽車保有量的爆發(fā)式增長，電動車充電樁作為重要基礎(chǔ)設(shè)施，其建設(shè)規(guī)模正快速擴(kuò)大。然而，充電樁分布散、故障響應(yīng)慢、運(yùn)維成本高、運(yùn)營效率低等問題，逐漸成為制約充電行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的“瓶頸”。安科瑞基于15年能源管理領(lǐng)域技術(shù)沉淀，推出電動車充電樁運(yùn)維管理平臺，以“數(shù)字化+智能化”手段打通充電樁運(yùn)維全流程，為充電運(yùn)營商、物業(yè)方、城市管理部門提供有效、低成本的運(yùn)維解決方案，助力構(gòu)建可靠、便捷的智慧充電服務(wù)體系。

1.新能源電動汽車充電樁運(yùn)維管理現(xiàn)狀

當(dāng)前充電樁運(yùn)維領(lǐng)域，普遍面臨四大核心難題：一是故障響應(yīng)滯后，傳統(tǒng)運(yùn)維依賴用戶投訴或定期巡檢，故障發(fā)現(xiàn)不及時，往往導(dǎo)致充電樁“帶病運(yùn)行”或長期閑置，影響用戶充電體驗(yàn)；二是運(yùn)維成本高企，人工巡檢覆蓋范圍有限，無效巡檢占比超30%，加之備件管理混亂，導(dǎo)致人力與物料成本居高不下；三是數(shù)據(jù)孤島嚴(yán)重，不同**、不同型號的充電樁數(shù)據(jù)格式不統(tǒng)一，無法實(shí)現(xiàn)集中監(jiān)控與統(tǒng)一管理；四是運(yùn)營效率偏低，缺乏對充電樁使用率、充電時長、電費(fèi)營收等數(shù)據(jù)的深度分析，難以*化運(yùn)營策略。

安科瑞電動車充電樁運(yùn)維管理平臺針對上述痛點(diǎn)，以“實(shí)時監(jiān)控、智能預(yù)警、有效派單、數(shù)據(jù)驅(qū)動”為核心設(shè)計理念，構(gòu)建“云-邊-端”一體化架構(gòu)——通過充電樁本地終端采集設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)，經(jīng)邊緣計算節(jié)點(diǎn)預(yù)處理后上傳*云端平臺，再結(jié)合AI算法實(shí)現(xiàn)故障預(yù)判、智能調(diào)度與數(shù)據(jù)分析，從根本上解決傳統(tǒng)運(yùn)維的“被動性”與“盲目性”。

2.新能源電動汽車充電樁運(yùn)維管理思路與方法

2.1新能源電動汽車充電樁運(yùn)維管理思路

針對當(dāng)前新能源電動汽車充電樁運(yùn)維管理中存在的問題，提出一種運(yùn)維一體化管理模式，對數(shù)字化技術(shù)、自動控制技術(shù)、傳感器技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)等進(jìn)行組合*化與使用，有效整合新能源電動汽車充電樁的日常巡檢、缺陷反饋、缺陷維修、日常養(yǎng)護(hù)，降低新能源電動汽車充電樁巡檢與運(yùn)維管理成本，提高運(yùn)維管理與缺陷處理的工作效率，延長新能源電動汽車充電樁的使用壽命。

2.1.1新能源電動汽車充電樁運(yùn)維一體化管理內(nèi)容

新能源電動汽車充電樁運(yùn)維管理主要包括充電樁日常運(yùn)行狀態(tài)巡檢、發(fā)現(xiàn)缺陷反饋、缺陷維修與故障處理等。通過日常運(yùn)行狀態(tài)巡檢、及時掌握新能源電動汽車充電樁的運(yùn)行狀態(tài)與異常情況，及時發(fā)現(xiàn)充電樁設(shè)備設(shè)施缺陷以及安全隱患，以便維修人員及時到現(xiàn)場進(jìn)行缺陷處理與隱患**，提高新能源電動汽車充電樁運(yùn)行的安全性。充電樁的缺陷維修與故障處理需要充電樁廠商安排工作人員到現(xiàn)場進(jìn)行缺陷確認(rèn)與設(shè)備檢修，過程中涉及諸多工程任務(wù)單，如缺陷派單表、檢修確認(rèn)單、過程控制單等，通過規(guī)范化與流程化的管控，推動新能源電動汽車充電樁運(yùn)維管理形成一個有機(jī)整體。

2.1.2新能源電動汽車充電樁運(yùn)維一體化管理制度流程

為適配新能源電動汽車充電樁運(yùn)維一體化管理這一目標(biāo)，需根據(jù)管理內(nèi)容以及分工職責(zé)*化管理制度與流程，進(jìn)一步規(guī)范充電樁巡檢、運(yùn)維、養(yǎng)護(hù)、管理等工作。在運(yùn)維一體化管理制度方面，可著眼于新能源電動汽車充電樁運(yùn)維一體化管理的內(nèi)容進(jìn)行規(guī)章制度的梳理與完善，圍繞巡檢與運(yùn)維人員管理、新能源電動汽車充電樁日常運(yùn)行監(jiān)測、充電樁營銷管理等方面，利用規(guī)章制度詳細(xì)列明充電樁設(shè)備設(shè)施巡檢要求、巡檢內(nèi)容、檢修事項(xiàng)、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、安全操作規(guī)程等，為新能源電動汽車充電樁運(yùn)維一體化管理提供制度支持。在運(yùn)維一體化管理流程方面，結(jié)合新能源電動汽車充電樁運(yùn)維管理內(nèi)容，設(shè)計與*化運(yùn)維管理業(yè)務(wù)流程，巡檢人員巡檢發(fā)現(xiàn)充電樁設(shè)備設(shè)施缺陷，將缺陷提交檢修單位，檢修單位受理缺陷并正式派單，安排維修人員*現(xiàn)場進(jìn)行核實(shí)，分析現(xiàn)場環(huán)境是否具備檢修條件，以便考慮采取停電作業(yè)的方式進(jìn)行檢修，并及時將檢修結(jié)果反饋提交給檢修單位。

2.2新能源電動汽車充電樁運(yùn)維管理方法

2.2.1新能源電動汽車充電樁三維可視化

為強(qiáng)化對新能源電動汽車充電樁的集成化管理，可利用GIS 技術(shù)、空間數(shù)據(jù)庫技術(shù)等對新能源電動汽車充電樁進(jìn)行空間數(shù)據(jù)組織與管理，實(shí)現(xiàn)對充電樁空間分布的直觀化表達(dá)，其中充電樁可以以點(diǎn)狀要素進(jìn)行表達(dá)。同時，可利用三維建模技術(shù)對電動車充電樁進(jìn)行三維可視化建模，通過二三維切換，為充電樁管理人員提供不同維度全局漫游與細(xì)節(jié)瀏覽的工具，以便充電樁管理人員統(tǒng)籌掌握片區(qū)內(nèi)的所有新能源電動汽車充電樁（見圖1）。

2.2.2新能源電動汽車充電樁設(shè)備監(jiān)測

在新能源電動汽車充電樁二維表達(dá)、三維建模的基礎(chǔ)上，依托物聯(lián)網(wǎng)與傳感器設(shè)備對每一個新能源電動汽車充電樁的設(shè)備功率、充電情況、安防動態(tài)、作業(yè)信息、實(shí)時狀態(tài)等參數(shù)數(shù)據(jù)進(jìn)行24h采集，實(shí)現(xiàn)對新能源電動汽車充電樁的全天時監(jiān)測。新能源電動汽車充電樁設(shè)備監(jiān)測是新能源電動汽車充電樁故障預(yù)測預(yù)警的重要數(shù)據(jù)源，通過對充電樁設(shè)備24h監(jiān)測與運(yùn)行狀態(tài)參數(shù)采集，可以從數(shù)據(jù)中分析與挖掘出充電樁設(shè)備的相關(guān)運(yùn)行狀況。新能源電動汽車充電樁設(shè)備監(jiān)測可作為新能源電動汽車充電樁巡檢的輔助構(gòu)成，以便巡檢人員有針對性地對監(jiān)測異常情況進(jìn)行故障缺陷排查。同時，新能源電動汽車充電樁設(shè)備長時間監(jiān)測下所積累的新能源電動汽車充電樁運(yùn)行數(shù)據(jù)可以用于充電樁管理歷史狀態(tài)的追溯，便于管理人員通過時間查詢檢索到特定時間內(nèi)的充電樁運(yùn)行情況。當(dāng)前，數(shù)字孿生技術(shù)發(fā)展迅速，在工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用較為深入，可面向新能源電動汽車充電樁構(gòu)建數(shù)字化孿生，通過對孿生充電樁進(jìn)行分析，可以提高充電樁設(shè)備監(jiān)測的準(zhǔn)確度。如某充電樁生產(chǎn)廠商通過百度云新能源云平臺下的云端模型訓(xùn)練機(jī)制，對充電樁檢測設(shè)備進(jìn)行大數(shù)據(jù)模型訓(xùn)練。同時，再通過百度邊緣計算將算法部署在本地智能邊緣，形成本地充電樁的數(shù)字化孿生。基于此，檢測人員可先用設(shè)備進(jìn)行充電作業(yè)過程的數(shù)據(jù)采集，然后通過檢測設(shè)備進(jìn)行充電作業(yè)的效果分析算法，并讓設(shè)備再進(jìn)行多維度的函數(shù)進(jìn)行分析，讓充電器檢測裝置將分析好的數(shù)據(jù)結(jié)果傳回*百度云的天工物聯(lián)網(wǎng)上，使全部線下檢測設(shè)備擁有實(shí)時化輸出作業(yè)的功能，從而讓線上的云端檢測平臺實(shí)現(xiàn)信息同步的能力。

2.2.3新能源電動汽車充電樁運(yùn)維閉環(huán)管理

傳統(tǒng)的新能源電動汽車充電樁運(yùn)維管理以人工為主，自新能源電動汽車充電樁日常巡檢發(fā)現(xiàn)故障或缺陷，*故障或缺陷上報、廠商安排維修人員復(fù)核與維修、維修情況反饋等流程的閉環(huán)管理存在一定的時間滯后性。利用信息化技術(shù)與信息管理系統(tǒng)對新能源電動汽車充電樁運(yùn)維閉環(huán)管理的流程進(jìn)行業(yè)務(wù)化梳理，并利用線上實(shí)時填報巡檢發(fā)現(xiàn)故障或缺陷單、缺陷單線上的流轉(zhuǎn)審批與派單、缺陷單受理與現(xiàn)場維修、缺陷單維修情況反饋等推動新能源電動汽車充電樁運(yùn)維流程的閉環(huán)式管理。新能源電動汽車充電樁運(yùn)維閉環(huán)管理可以避免日常巡檢發(fā)現(xiàn)的設(shè)備故障，或缺陷出現(xiàn)遺漏而未能及時維修，也可以較好地提高新能源電動汽車充電樁運(yùn)維的效率，通過派單、維修、反饋等中間過程的留痕，確保每一個流程任務(wù)分解清晰、責(zé)任分解到人，實(shí)現(xiàn)相關(guān)責(zé)任人與工作成效的線上追溯。

2.2.4新能源電動汽車充電樁故障診斷

故障診斷與預(yù)警可以有效降低新能源電動汽車充電樁的實(shí)際故障率，延長新能源電動汽車充電樁設(shè)備的實(shí)際使用壽命。新能源電動汽車充電樁故障診斷是在新能源電動汽車充電樁三維建模與設(shè)備全天監(jiān)測的基礎(chǔ)上，依托監(jiān)測的設(shè)備運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計分析與數(shù)據(jù)挖掘，引入故障樹、深度學(xué)習(xí)算法等對設(shè)備運(yùn)行參數(shù)中的異常情況及時發(fā)現(xiàn)，并依據(jù)此異常情況進(jìn)行新能源電動汽車充電樁故障準(zhǔn)確診斷，評判出新能源電動汽車充電樁的故障類型、故障原因以及故障發(fā)生的大概位置，以便新能源電動汽車充電樁設(shè)備監(jiān)控平臺的管理人員及時通過遠(yuǎn)程控制模塊調(diào)整充電樁的啟閉狀態(tài)，減少充電樁繼續(xù)使用給充電樁設(shè)備以及新能源電動汽車帶來損害。使用高靈敏度的火情數(shù)據(jù)傳感器，通過布置在充電樁內(nèi)部的數(shù)據(jù)采集裝置，監(jiān)測環(huán)境溫度、氣體成分等信息，智能判斷內(nèi)部火災(zāi)情況，可早期探測到火災(zāi)并按各種警報預(yù)案進(jìn)行上報，以便采取一系列干預(yù)動作，如預(yù)降溫、傳遞信號*控制系統(tǒng)。

3.安科瑞充電樁收費(fèi)運(yùn)營云平臺系統(tǒng)選型方案

3.1概述

AcrelCloud-9000安科瑞充電柱收費(fèi)運(yùn)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(shí)時監(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。同時對充電機(jī)過溫保護(hù)、漏電、充電機(jī)輸入/輸出過壓，欠壓，*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。

3.2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。

3.3系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

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)傳輸層和客戶端層。

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*搭建好的數(shù)據(jù)庫服務(wù)器。

4）數(shù)據(jù)傳輸層：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。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(shí)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(yùn)維人員提供運(yùn)維APP，充電用戶提供充電小程序。

3.4 安科瑞充電樁云平臺系統(tǒng)功能

3.4.1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)、充電時長、充電金額、充電度數(shù)、充電樁故障等進(jìn)行統(tǒng)計顯示，同時可查看每個站點(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。

3.4.2實(shí)時監(jiān)控

實(shí)時監(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。

3.4.3交易管理

平臺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。

3.4.4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(jìn)行派發(fā)處理，同時運(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。充電用戶也可通過充電小程序反饋現(xiàn)場問題。

3.4.5統(tǒng)計分析

通過系統(tǒng)平臺，從充電站點(diǎn)、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。

3.4.6基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理

在系統(tǒng)平臺建立運(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、價格策略、折扣、*惠活動，同時可管理在線卡用戶充值、凍結(jié)和解綁。

3.4.7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，同時可接收故障推送。

3.4.8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。

3.5系統(tǒng)硬件配置

4.結(jié)語

隨著新能源汽車滲透率的持續(xù)提升，充電樁運(yùn)維管理的“智能化、數(shù)字化”已成為必然趨勢。安科瑞電動車充電樁運(yùn)維管理平臺，不僅是一款工具，更是充電行業(yè)運(yùn)維模式轉(zhuǎn)型的“助推器”—— 通過解決“故障響應(yīng)慢、運(yùn)維成本高、運(yùn)營效率低”等核心痛點(diǎn)，幫助運(yùn)營商降低運(yùn)維成本、提升服務(wù)質(zhì)量，同時為用戶提供更可靠、便捷的充電體驗(yàn)。