趙娜

   安科瑞電氣股份有限公司 

摘 要： 通過對覆蓋個城市的基于internet 網的自助充電站管理系統(tǒng)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

       我的電動自行車從 80 年代發(fā)展到現(xiàn)在已經進入三個發(fā)展時期，趨勢趨向穩(wěn)定。據(jù)家部門公布，截至2010 年 10 月，我的全社會電動自行車保有量達到 1．2 億輛。本文研究的基于網絡的電動自行車自助充電收費系統(tǒng)， 以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(tǒng)的統(tǒng)管理，得出建立基于網絡的電動自行車自助充電收費系統(tǒng)的重要意義。

1 基于網絡的電動自行車自助充電收費系統(tǒng)的總體設計
       1.1系統(tǒng)組成結構
       基于網絡的電動自行車自助充電收費系統(tǒng)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(tǒng)的組成結構如圖 1 所示。
       1.2系統(tǒng)功能概述
       本管理信息系統(tǒng)由兩大模塊組成。是服務器端軟件， 能實時地監(jiān)測充電站內各充電機的狀態(tài)，并不斷地將充電機的重要數(shù)據(jù)采集下來；二是自助充電客戶端軟件，主要功能是指導用戶進行充電操作，并對費用進行扣除。

       服務器端軟件通過對充電機數(shù)據(jù)進行處理，每天能夠 打印出兩份報表。其中份報表是按充電機號進行統(tǒng)計，記 錄下每天各充電機的累計工作時間，累計充電次數(shù)；另外 份報表是按 IC 卡號進行統(tǒng)計，記錄的內容包括每張 IC 卡的充電情況。

       自助充電客戶端軟件主要是實現(xiàn)用戶持卡扣費后的自 助充電功能。用戶在自助終端插入卡后，根據(jù)實際情況選擇 需要充電的金額，確認并確保電源連接后進行充電。
       1.3CIM 框架的應用
       CIM(Common Information Model)框架的引入，可以很好地解決目 NSM（Network and System Management）所面臨的些問題。具體地說，電動自行車自助充電管理系統(tǒng)使用標準的 CIM(Common Information Model) 信息架構，定義統(tǒng)的功能架構，使得系統(tǒng)內的各個模塊之間具有好互操作性；并以之為基礎，分析各個管理系統(tǒng)，剝離出核心功能，構建些按照功能或服務劃分的公共模塊和核心模塊， 就可以基于模塊靈活地組合成特定需求的用戶系統(tǒng)。
       通用的管理架構使得管理系統(tǒng)的開發(fā)容易，并且具 有很好的可擴展性和可配置性。這種管理架構可以好地和已有的網絡和系統(tǒng)管理標準 （CMIP ,SNMP,DMI 等）協(xié)作，集成基于標準的以及專有的管理系統(tǒng)。如圖 3 所示。

1.4系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫設計

       數(shù)據(jù)庫概念模型設計是建立在系統(tǒng)總體需求和功能分 析的基礎上的，根據(jù)分析得出信息管理系統(tǒng)涉及到的各種 實體，以及它們之間的聯(lián)xi，并繪制各個實體的實體──聯(lián)xi（E─R）圖和實體之間的 E─R 圖，如圖 4－圖 6 所示。

2 系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)

      服務器端系統(tǒng)和客戶端系統(tǒng)都需要對數(shù)據(jù)庫進行連接操作。由于服務器端系統(tǒng)基于 Linux 系統(tǒng)環(huán)境，客戶端基于Windows 并使用 C＃ 開發(fā)，因此整個系統(tǒng)中對于數(shù)據(jù)庫的連接有兩個不同的模塊。在客戶端封裝了個數(shù)據(jù)庫操作類ACMSDatabases，需要對數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)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臺

       安科瑞電動自行車充電樁通過GPRS模塊與云端進行通信和數(shù)據(jù)交互。系統(tǒng)能夠對電動自行車充電樁的日常狀態(tài)、充電過程進行監(jiān)控；實現(xiàn)充電支付對接：支持投幣、刷卡、微xin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(xiàn)對下游站級平臺的清算、對賬功能。平臺可對接消防物聯(lián)網平臺、小程序等，提供相關異常數(shù)據(jù)，實現(xiàn)電動車充電安全管理的網絡化、可視化。

①　安全預警

  對平臺連接的所有充電樁狀態(tài)進行監(jiān)視，充電樁發(fā)生異常情況時可通過APP、短信及時向運營人員發(fā)出報警信號，及時消除火災隱患。

②　交易結算管理

  平臺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，并查看充電樁狀態(tài)，并導航至可用充電樁。可通過在線自助支付實現(xiàn)充電。

 ④　運營分析

  對訂單進行數(shù)據(jù)化分析，通過柱狀圖、報表方式直觀展示數(shù)據(jù)，并支持和三方平臺對接。

⑤　微xin小程序

       可通過微xin小程序掃碼充電，充電賬單支付。運營商和物業(yè)管理人員均可通過小程序管理，監(jiān)測充電樁狀態(tài)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(wěn)定性。
(3)實體按鍵設計，手感實在，使用壽命長。
(4)顯示投幣數(shù)、IC刷卡次數(shù)、IC卡余額，卡內余額語音播報。
(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(jù)客戶需求開通免費充電功能、月卡功能和刷卡退費。
(7)可使用微xin支付、支付bao支付、APP 支付。
(8)自動識別出現(xiàn)故障的線路，并伴有字母和語音提示。
(9)具有斷電記憶功能，當出現(xiàn)斷電，來電后可以繼續(xù)使用剩余的時間充電。
(10)具有拔掉斷電功能，當用戶拔掉充電器，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(tài)，如充滿則停止供電，計費時間清。
(12)具有過載保護功能，能識別大功率電器，自動暫停供電，防止用戶私接插線板給多臺電瓶車充電。
(13)具有短路保護功能，當出現(xiàn)短路，保險絲熔斷確保穩(wěn)定。
(14)具有按功率給時間功能，根據(jù)檢測到的功率，按照設定時間開啟充電。
(15)可選配聯(lián)網煙感，當出現(xiàn)火情，可發(fā)送短信給責任人。
(16)過溫保護功能，當檢測機箱溫度過高，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電表數(shù)據(jù)采集上報。
5總結
       系統(tǒng)應用了越來越普及化的 IC 卡作為付費方式，實現(xiàn)了充電站的無人值守、自動供電和自動結算，并且開發(fā)了基 于 Internet 網遠程控制和統(tǒng)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(tǒng)的成功運行，必將為電動自行車的快速發(fā)展提供好的使用環(huán)境，對 解決環(huán)境污染和節(jié)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,基于網絡的電動自行車自助充電站管理系統(tǒng)的研究
[3]安科瑞企業(yè)微電網設計與應用手冊.2019.11版

 作者簡介：趙娜，女，現(xiàn)任于安科瑞電氣股份有限公司，主要從事電瓶車充電樁的研發(fā)和應用，