專利名稱：一種分布式充電樁運營管理系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電動汽車技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種分布式充電樁運營管理系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
電動汽車以電代油，具有零排放和明顯降低交通噪聲等優(yōu)點，是解決交通環(huán)境污染和節(jié)能減排問題、緩解石油危機的有效手段之一。近年來，隨著動力電池技術(shù)的發(fā)展，電動汽車在性能和經(jīng)濟性方面已經(jīng)接近甚至優(yōu)于傳統(tǒng)燃油汽車，并開始在世界范圍內(nèi)逐漸推廣應用。電動汽車能源供給設(shè)施是電動汽車產(chǎn)業(yè)鏈中的重要環(huán)節(jié)。目前的地理信息系統(tǒng)(Geographic Information System,GIS)應用早已超出傳統(tǒng)的“地理”概念，把所有與空間地理位置有關(guān)的信息收集起來，建成多源空間信息數(shù)據(jù)庫，綜合分析利用，獲取有價值的信息，通過地圖和表格生動直觀地表達出來，供用戶有效地管理這些信息，更有效地做出決策。隨著Internet的快速發(fā)展，GIS技術(shù)與計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)相結(jié)合產(chǎn)生了網(wǎng)絡(luò)地理信息系統(tǒng)(WebGIS)，使得空間信息及其服務能夠在分布式計算機網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中部署，極大地提升了 GIS的應用服務水平。因此，有必要提供一種結(jié)合GIS技術(shù)的電動汽車充電樁運營管理系統(tǒng)，以滿足當前需要。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明實施例提供一種分布式充電樁運營管理系統(tǒng)，以提供基于GIS技術(shù)對充電樁進行管理的功能?！N分布式充電樁運營管理系統(tǒng)，包括以下子系統(tǒng)數(shù)據(jù)服務系統(tǒng)，用于采集充電樁的數(shù)據(jù)，將采集到的充電樁數(shù)據(jù)保存至數(shù)據(jù)庫，以及對充電樁進行參數(shù)設(shè)置；發(fā)卡管理系統(tǒng)，用于發(fā)放新卡并管理已發(fā)卡；網(wǎng)絡(luò)地理信息系統(tǒng)WebGIS，用于將充電樁信息整合到電子地圖中顯示和管理。本發(fā)明實施例提供的充電樁運營管理系統(tǒng)，包括數(shù)據(jù)服務系統(tǒng)，發(fā)卡管理系統(tǒng)，和網(wǎng)絡(luò)地理信息系統(tǒng)，可以基于GIS技術(shù)對充電樁進行管理；可以實現(xiàn)對市區(qū)內(nèi)所有充電樁的信息監(jiān)控、參數(shù)設(shè)置、發(fā)卡管理以及相關(guān)數(shù)據(jù)的查詢和統(tǒng)計分析等功能；可以在可視化、直觀環(huán)境下提高設(shè)備管理工作的效率；保證了充電樁的可靠性、可用性和擴展性，可以為電動汽車充電提供更好的服務。


圖1是本發(fā)明分布式充電樁運營管理系統(tǒng)的邏輯結(jié)構(gòu)示意 圖2是實際應用中分布式充電樁運營管理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu) 圖3是數(shù)據(jù)服務系統(tǒng)采集充電樁數(shù)據(jù)的流程 圖4是數(shù)據(jù)服務系統(tǒng)進行參數(shù)設(shè)置的流程圖； 圖5是發(fā)卡管理系統(tǒng)的發(fā)卡充值流程 圖6是WebGIS的功能層結(jié)構(gòu) 圖7是分布式充電樁運營管理系統(tǒng)的三層結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式本發(fā)明實施例提供一種分布式充電樁運營管理系統(tǒng)，可以基于GIS技術(shù)對充電樁進行管理。以下結(jié)合附圖進行詳細說明。請參考圖1，本發(fā)明實施例提供一種分布式充電樁運營管理系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括以下若干子系統(tǒng)
數(shù)據(jù)服務系統(tǒng)110，用于采集充電樁的數(shù)據(jù)，將采集到的充電樁數(shù)據(jù)保存至數(shù)據(jù)庫，以及對充電樁進行參數(shù)設(shè)置；
發(fā)卡管理系統(tǒng)120，用于發(fā)放新卡并管理已發(fā)卡；
網(wǎng)絡(luò)地理信息系統(tǒng)WebGIS130，用于將充電樁信息整合到電子地圖中顯示和管理。如圖2所示，本發(fā)明的分布式充電樁運營管理系統(tǒng)，采用客戶端/服務器(C/S)與瀏覽器/服務器(B/S)相結(jié)合的模式，由內(nèi)網(wǎng)的管理中心與作為外網(wǎng)的互聯(lián)網(wǎng)共同構(gòu)成；其中，管理中心包含應用服務器、數(shù)據(jù)庫服務程器、WEB服務器、GIS服務器和工作人員值班工作站，以及空間數(shù)據(jù)服務器、數(shù)據(jù)庫服務器和通信服務器等；內(nèi)網(wǎng)與外網(wǎng)通過網(wǎng)絡(luò)隔離裝置進行安全防護，外網(wǎng)通過訪問Web服務器的接口與內(nèi)網(wǎng)進行數(shù)據(jù)交互。發(fā)卡管理系統(tǒng)布置在外網(wǎng)，具體可分布在城市各網(wǎng)點。通過系統(tǒng)共享數(shù)據(jù)，管理人員可對城市各區(qū)域電動汽車充電運營有效管理。所述數(shù)據(jù)服務系統(tǒng)，至少具有兩大功能，一個是數(shù)據(jù)采集功能，一個個是參數(shù)設(shè)置功能。數(shù)據(jù)服務系統(tǒng)的開發(fā)，以能夠很好地實現(xiàn)了跨平臺方案為基礎(chǔ)，采用跨平臺組件對象模塊 XPC0M( Cross Platform Component Object Module)設(shè)計，XPCOM 是一個框架，它允許對項目進行模塊化設(shè)計，將整個開發(fā)劃分為多個組件。組件然后在運行時期重新裝配，創(chuàng)建出組件的克隆共同創(chuàng)建一個應用程序。QT是一種跨平臺的圖形庫，它兼容了 MOTIF和WINDOWS等多種風格，保證在不同平臺運行界面風格保持一致。一方面，數(shù)據(jù)服務系統(tǒng)，可以通過采用啟動召喚策略和定時召喚策略以及主動上送充電記錄處理策略，保證充電樁與數(shù)據(jù)庫內(nèi)數(shù)據(jù)的一致性與完整性。下面分別對這三種策略進行詳細說明
A、系統(tǒng)運行過程中會出現(xiàn)停運一段時間再運行，為了確保停止運行的這段時間數(shù)據(jù)不丟失，每次系統(tǒng)重新啟動時可以采取啟動召喚策略。如圖3所示，系統(tǒng)啟動后，數(shù)據(jù)服務系統(tǒng)讀取所有充電樁的充電記錄的流水號，將每個充電樁當前的流水號與保存在數(shù)據(jù)庫中的該充電樁的最大流水號進行比較，如果當前流水號大于數(shù)據(jù)庫中的最大流水號，則向該充電樁發(fā)送召喚歷史數(shù)據(jù)命令，把召喚數(shù)據(jù)保存到數(shù)據(jù)庫，并更新充電樁的最大流水號，直到所有樁流水號信息檢查完畢，從而可以實現(xiàn)系統(tǒng)停運期間數(shù)據(jù)同步。B、在系統(tǒng)運行過程中由于通信中斷或延時，上送數(shù)據(jù)失敗，會造成系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫的交易記錄與充電樁內(nèi)的交易記錄不一致，此時可以采取定時召喚策略。數(shù)據(jù)服務系統(tǒng)定時讀取每個充電樁的充電記錄流水號，如果比該樁保存在數(shù)據(jù)庫的交易記錄最大流水號大，則向該充電樁發(fā)送召喚歷史數(shù)據(jù)命令，檢查完所有充電樁后通知服務把召喚數(shù)據(jù)記錄存庫，并更新每個充電樁的最大流水號。C、系統(tǒng)通訊正常時，各充電樁會主動上送大量數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)服務系統(tǒng)接收充電樁主動上送的充電記錄，會產(chǎn)生相應事件存到臨時事件表，并立即發(fā)送給各監(jiān)視端。但并不能保證此前無記錄缺失，因此實時上送的交易記錄存儲毫無意義。此記錄由通訊服務在定時召喚流程中完成存儲。對正常運行期間實時上送數(shù)據(jù)可以只處理不保存，實現(xiàn)系統(tǒng)停運和通信信號故障未上送數(shù)據(jù)期間的數(shù)據(jù)同步。另一方面，所述數(shù)據(jù)服務系統(tǒng)，還用于對充電樁進行遠程參數(shù)設(shè)置，所說的參數(shù)包括充電樁費率和保護定值等，其中充電樁費率包括當前費率單價設(shè)置、備用費率單價、備用費率單價切換時間，保護定值包括過壓過流保護等定值以及延時時間、提示余額低金額、充電最小電流閥值參數(shù)等。參數(shù)設(shè)置功能由人機界面、控制服務模塊和通訊服務模塊協(xié)同處理完成；流程如圖4所示。人機界面，用于接收管理人員輸入的參數(shù)；控制服務模塊，用于對用戶輸入的參數(shù)進行合法性檢查，再把相關(guān)命令下發(fā)到通訊服務；通訊服務模塊，用于將經(jīng)過合法性檢查的參數(shù)進行規(guī)約組幀后下發(fā)給充電樁，實現(xiàn)參數(shù)設(shè)置。充電樁執(zhí)行命令并返回校驗信息到控制服務模塊，并反饋信息到人機界面。所述發(fā)卡管理系統(tǒng)，用于發(fā)放新卡并管理已發(fā)卡。該發(fā)卡管理系統(tǒng)采用瀏覽器和服務器結(jié)構(gòu)(B/S結(jié)構(gòu))設(shè)計，利用互聯(lián)網(wǎng)特性，支持發(fā)卡充值直接面對用戶，具體包括發(fā)卡終端和后臺數(shù)據(jù)庫，發(fā)卡終端上安裝發(fā)卡充值程序。具體的，發(fā)卡管理系統(tǒng)可用于向用戶發(fā)放新卡，管理已發(fā)卡，包括對已發(fā)卡提供充值、解鎖、余額查詢、充值次數(shù)查詢等服務。其中發(fā)放新卡是對一張空白卡的初始化過程；解鎖主要是針對充電樁出故障導致卡片灰鎖的恢復處理。具體的發(fā)卡充值流程如圖5所示。所述WebGIS，具體可以用于顯示充電樁的地理位置、實時信息、計費信息、分析計算結(jié)果和存儲空間數(shù)據(jù)，提供空間數(shù)據(jù)發(fā)布、空間數(shù)據(jù)查詢檢索、空間模型訪問、Web資源組織服務。目前，通用的GIS系統(tǒng)在市面上已有成熟的支撐平臺，如ArcGIS、MapInfo等。其功能有很多相似之處，但也各有其優(yōu)缺點。對平臺的選擇可根據(jù)系統(tǒng)的功能需求特點，及支撐平臺的性能價格比等因素，結(jié)合實際情況進行選擇，本系統(tǒng)采用ArcGIS平臺進行設(shè)計。充電樁管理系統(tǒng)與GIS平臺之間通過數(shù)據(jù)庫關(guān)聯(lián)集成，采用這種方式時，GIS平臺只用作輸入輸出界面，顯示監(jiān)控目標的地理位置、實時信息、計費信息、業(yè)務處理軟件分析計算結(jié)果和存儲空間數(shù)據(jù)等，WebGIS應用主要包括空間數(shù)據(jù)發(fā)布、空間數(shù)據(jù)查詢檢索、空間模型訪問、Web資源組織等。本發(fā)明的分布式充電樁運營管理系統(tǒng),基于ArcGIS Server的WebGIS主要由四個功能層實現(xiàn)，具體為數(shù)據(jù)庫管理層、GIS服務器對象管理層、Web應用層、客戶表示層，如圖6所示。下面分別說明1、客戶表不層
客戶表示層采用基于瀏覽器/服務器(B/S)結(jié)構(gòu)，支持通過Web瀏覽器可以查看系統(tǒng)數(shù)據(jù)。該層通過調(diào)用ArcGIS Javascript API,訪問ArcGIS Server發(fā)布的數(shù)據(jù)的接口，實現(xiàn)GIS功能，如地圖縮放、地圖平移、地圖標注、空間數(shù)據(jù)查詢，和執(zhí)行空間分析等。2、Web 應用層
用戶通過Web瀏覽器發(fā)送請求，Web應用層負責接受和處理該請求，并根據(jù)請求從GIS服務器中獲取相應的GIS對象的，完成對空間數(shù)據(jù)及GIS對象處理，通過Web地圖服務(WMS, Web Map Service)規(guī)范發(fā)布返回最終結(jié)果。3、GIS服務器對象管理層
GIS服務器的功能是負責管理和運行服務器對象。該層主要是服務器對象管理器(Server Object Manager, SOM)根據(jù)Web客戶端提出的服務請求進行內(nèi)容管理和功能服務管理。Server Object Manager是一個用于管理地圖或定位器等GIS資源的對象。4、數(shù)據(jù)庫/數(shù)據(jù)源管理層
該層主要負責提供相應的空間數(shù)據(jù)庫和業(yè)務接口數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù),其內(nèi)容主要包括充電樁地理屬性數(shù)據(jù)和業(yè)務數(shù)據(jù)等，此外還包括基礎(chǔ)的地理要素的空間屬性數(shù)據(jù)，如河流、建筑物、居民地等信息。本發(fā)明的分布式充電樁運營管理系統(tǒng)，整體上采用三層結(jié)構(gòu)，如圖7所示，包括系統(tǒng)平臺層、支撐服務層和應用層。系統(tǒng)平臺層支持跨平臺和混合平臺操作，具體可以采用Windows, Unix或Linux。支撐服務層主要實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集與存儲、業(yè)務處理以及信息發(fā)布等功能，由多個不同服務模塊構(gòu)成，包括數(shù)據(jù)采集服務模塊，通訊服務模塊，控制服務模塊，GIS服務模塊，Web服務模塊和接口服務模塊等，這些模塊通過組合完成不同的業(yè)務處理；此外，還提供支撐系統(tǒng)運行的不同類型數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫，包括歷史數(shù)據(jù)庫、配置參數(shù)庫、空間數(shù)據(jù)庫。應用層建立在支撐服務層之上，實現(xiàn)充電樁在線狀態(tài)和充電狀態(tài)監(jiān)視，對充電樁的相關(guān)參數(shù)進行遠程設(shè)置。WEB服務和GIS服務通過互聯(lián)網(wǎng)在網(wǎng)頁上以地理背景直觀的方式顯示充電樁的地理位置，查詢故障告警信息、計量計費信息等。以上，本發(fā)明實施例提供了一種充電樁運營管理系統(tǒng)，包括數(shù)據(jù)服務系統(tǒng)，發(fā)卡管理系統(tǒng)，和網(wǎng)絡(luò)地理信息系統(tǒng)，可以實現(xiàn)對市區(qū)內(nèi)所有充電樁的充電信息監(jiān)控、參數(shù)設(shè)置、發(fā)卡充值、計費管理以及相關(guān)數(shù)據(jù)的查詢和統(tǒng)計分析等功能；WebGIS可以有效輔助和增強充電設(shè)施管理，為充電樁管理的運行、維護部門的工作人員提供處理信息的協(xié)同作業(yè)平臺，在可視化、直觀環(huán)境下提高設(shè)備管理工作的效率；此外，還可以提供了對片區(qū)充電樁的充電量、充電次數(shù)、充電時域等數(shù)據(jù)進行綜合分析的高級應用功能，在地圖上動態(tài)地顯示區(qū)域充電設(shè)備占有率以及使用率等信息；并可發(fā)揮GIS技術(shù)進行充電樁、充電站的選址分析，當市場發(fā)生變化時，利用GIS技術(shù)還可以制定出最佳的應對措施和資產(chǎn)配置方案，能及時高效地調(diào)整調(diào)度，科學控制和利用資源，保證了充電樁的可靠性、可用性和擴展性，為電動汽車充電提供更好的服務。。以上對本發(fā)明實施例所提供的分布式充電樁運營管理系統(tǒng)進行了詳細介紹，但以上實施例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想，不應理解為對本發(fā)明的限制。本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種分布式充電樁運營管理系統(tǒng),其特征在于,包括以下子系統(tǒng) 數(shù)據(jù)服務系統(tǒng)，用于采集充電樁的數(shù)據(jù)，將采集到的充電樁數(shù)據(jù)保存至數(shù)據(jù)庫，以及對充電樁進行參數(shù)設(shè)置； 發(fā)卡管理系統(tǒng)，用于發(fā)放新卡并管理已發(fā)卡； 網(wǎng)絡(luò)地理信息系統(tǒng)WebGIS，用于將充電樁信息整合到電子地圖中顯示和管理。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分布式充電樁運營管理系統(tǒng)，其特征在于 所述數(shù)據(jù)服務系統(tǒng)，通過采用啟動召喚策略和定時召喚策略以及主動上送充電記錄處理策略，保證充電樁與數(shù)據(jù)庫內(nèi)數(shù)據(jù)的一致性與完整性。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的分布式充電樁運營管理系統(tǒng)，其特征在于 所述數(shù)據(jù)服務系統(tǒng)，具體用于在啟動后讀取所有充電樁的充電記錄的流水號，將每個充電樁當前的流水號與保存在數(shù)據(jù)庫中的該充電樁的最大流水號進行比較，如果當前流水號大于數(shù)據(jù)庫中的最大流水號，則向該充電樁發(fā)送召喚歷史數(shù)據(jù)命令，把召喚數(shù)據(jù)保存到數(shù)據(jù)庫，并更新充電樁的最大流水號；定時召喚實現(xiàn)通信不正常的上傳數(shù)據(jù)；接收充電樁主動上送的充電記錄。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分布式充電樁運營管理系統(tǒng)，其特征在于，所述數(shù)據(jù)服務系統(tǒng)包括 人機界面，用于接收管理然預案輸入的參數(shù)，所述參數(shù)至少包括充電樁費率和保護定值； 控制服務模塊，用于對用戶輸入的參數(shù)進行合法性檢查； 通訊服務模塊，用于將經(jīng)過合法性檢查的參數(shù)下發(fā)給充電樁，實現(xiàn)參數(shù)設(shè)置。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分布式充電樁運營管理系統(tǒng)，其特征在于 所述發(fā)卡管理系統(tǒng)包括發(fā)卡終端和后臺數(shù)據(jù)庫，具體用于向用戶發(fā)放新卡，對已發(fā)卡提供充值、解鎖、余額查詢、充值次數(shù)查詢服務。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分布式充電樁運營管理系統(tǒng)，其特征在于 所述WebGIS，具體用于顯示充電樁的地理位置、實時信息、計費信息、分析計算結(jié)果和存儲空間數(shù)據(jù)，提供空間數(shù)據(jù)發(fā)布、空間數(shù)據(jù)查詢檢索、空間模型訪問、Web資源組織服務。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分布式充電樁運營管理系統(tǒng)，其特征在于 所述WebGIS，包括數(shù)據(jù)庫管理層、GIS服務器對象管理層、Web應用層和客戶表示層。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種分布式充電樁運營管理系統(tǒng)，包括以下子系統(tǒng)數(shù)據(jù)服務系統(tǒng)，用于采集充電樁的數(shù)據(jù)，將采集到的充電樁數(shù)據(jù)保存至數(shù)據(jù)庫，以及對充電樁進行參數(shù)設(shè)置；發(fā)卡管理系統(tǒng)，用于發(fā)放新卡并管理已發(fā)卡；網(wǎng)絡(luò)地理信息系統(tǒng)WebGIS，用于將充電樁信息整合到電子地圖中顯示和管理。本發(fā)明技術(shù)方案可以基于GIS技術(shù)對充電樁進行管理。
文檔編號G06Q10/06GK103049827SQ20131000452
公開日2013年4月17日 申請日期2013年1月7日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月7日
發(fā)明者胡勇, 劉奇峰, 蘇克秋, 衣勇剛 申請人:深圳市金宏威技術(shù)股份有限公司