一种用于充电站的智能运维系统的制作方法

本实用新型涉及一种用于充电站的智能运维系统，属于充电桩技术领域。

背景技术：

新能源电动汽车充电站，是未来新能源电动汽车普及的重要环节，功能和重要性等同于现在传统燃料车的加油站。近2年到3年充电站刚刚投运市场，运营公司对充电站的运维服务还在摸索过程中，还没有一套清晰完善的运维体系。目前充电站的运维都是纯人工服务，以高频次巡检、电话等方式维护充电桩。比如发大水充电桩内进水被水淹了，导致充电桩内部电器跳闸，在后台反应的只是充电桩掉电离线，不能正真反应充电桩的故障原因或方向，无法精确的给运维服务带来帮助，不能第一时间发现问题，整个流程响应时间就会比较长，运维效率比较低。

技术实现要素：

针对现有技术的缺陷，本实用新型的目的在于提供一种符合未来智能运维服务保障体系，能达到故障预判、定位及运维建议，提高运维效率的用于充电站的智能运维系统。

为实现上述目的，本实用新型的技术方案为：

一种用于充电站的智能运维系统，包括运维平台、客户服务平台、运维APP、站级智能监测主机、站级视频监控平台、桩端智能采集传感模块、站内采集传感模块、通讯总线。

所述运维平台，用于运维人员的管理、充电桩的管理、智能运维硬件的监控以及数据处理分析。

所述客户服务平台，用于面向终端客户进行售电交易及服务。

运维APP，用于给运维人员派单、接单，并与运维平台进行业务的申请和流程操作。

站级智能监测主机，用于接收运维平台传输过来的指令并转换为本地通信总线的协议，或将本地数据上报给运维平台。

站级视频监控平台，用于监控充电站内的实时画面，结合运维平台能够实现问题可视化追溯。

桩端智能采集传感模块，用于采集充电桩内一些环境量数据、通信监听数据，并能根据后台的指令控制某些回路。

站内采集传感模块，用于实时采集充电站内一些环境量数据、通信监听数据。

通讯总线，用于数据交互传输。

本实用新型设有桩端智能采集传感模块、站内采集传感模块分别对充电桩和站内的环境进行检测，可对数据双向对比分析，能够有效保证检测数据的准确性。运维平台和客户服务平台分离，两个平台数据共享，但是独立运行，分工明确，能够有效提升各个平台的处理效率。运维平台根据桩端智能采集传感模块和站内采集传感模块以及站级视频监控平台能够及时、准确了解发生故障的充电桩的位置以及故障类型，并结合故障大数据对故障进行预判，给出运维建议，再通过运维APP及时通知附近的运维人员去处理，实现充电站智能运维。本实用新型的运维流程最大程度节省中间环节，无需人工巡检，能够提供准确的运维数据，符合未来智能运维服务保障体系，提高了运维效率。

作为优选技术措施，所述运维平台与客户服务平台对业务进行对接。所述通讯总线为CAN或Mbus或KNX两芯通讯总线。桩端智能采集传感模块、站内采集传感模块、站级视频监控平台通过通讯总线与站级智能监测主机进行数据交互，由于通讯总线的分支节点能够达到上百个，因此能够满足本实用新型的通讯需求。所述站级智能监测主机与运维平台的通讯采用有线IP或无线4G/5G的形式进行数据交互。优先无线4G/5G的形式进行数据交互，降低线路铺设成本，同时能够避免因为线路损坏，导致通讯不畅问题。

作为优选技术措施，站级视频监控平台包括摄像头、视频录像模块及控制模块，所述站内采集传感模块采集到声音或者物体移动，把数据传输给控制模块，所述控制模块控制摄像头打开并转向声源方向或者物体移动方向，并跟随物体移动，只在检测到异常状况后，才打开摄像头，能够有效节省电能源以及延长硬件使用寿命，同时降低对存储硬件的要求。摄像头也可以全天24小时不停录像，可根据需要灵活设置。

作为优选技术措施，采集传感模块包括温度传感器、湿度传感器、振动传感器、倾斜传感器、水位传感器、门禁感应器、烟雾感应器、红外测距模块。桩端智能采集传感模块、站内采集传感模块分别设有这些元器件，能够检测各种数据，实现对充电站立体式检测，当运维平台检测到充电桩故障时，能够根据这些检测数据，快速、准确判断出充电桩的故障所在，节省维修成本，提高运维效率。

作为优选技术措施，还包括飞行器，所述飞行器设有摄像模块、红外和超声波测距模块、无线充电模块、有线充电模块、车牌识别模块、显示屏、无线传输模块、声控模块。

对一些监控死角，可通过飞行器进行监控，并且通过红外和超声波测距模块进行避障，当运维平台检测到异常状况后，通知飞行器起飞，飞行器到达故障点后，打开监控模块进行拍照录像。当属于车辆碰撞事故时，车牌识别模块对附近的车辆进行识别，便于后续查找肇事车辆。同时飞行器把监控数据以及识别数据通过无线传输模块传输给运维平台，有效提高充电站的智能化、自动化，便于充电站的高效运维。当飞行器电量不足时，可通过无线充电模块进行自动充电。

作为优选技术措施，智能运维系统设有门禁装置；所述门禁装置包括脸部识别模块或/和指纹识别模块或/和射频卡识别模块或/和密码识别模块或/和报警模块，其分别安装在配电房门口以及监控室门口。充电站的重要设施设置门禁装置，避免外人进入搞破坏，只允许获得授权的运维人员进入，为充电站正常运行提供有力保障。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型设有桩端智能采集传感模块、站内采集传感模块分别对充电桩和站内的环境进行检测，可对数据双向对比分析，能够有效保证检测数据的准确性。运维平台和客户服务平台分离，两个平台数据共享，但是独立运行，分工明确，能够有效提升各个平台的处理效率。运维平台根据桩端智能采集传感模块和站内采集传感模块以及站级视频监控平台能够及时、准确了解发生故障的充电桩的位置以及故障类型，并结合故障大数据对故障进行预判，给出运维建议，再通过运维APP及时通知附近的运维人员去处理，实现充电站智能运维。

附图说明

图1为本实用新型结构框图；

图2为本实用新型应用场景结构示图；

图3为本实用新型工作流程图；

图4为本实用新型启动站级视频监控平台实施例示图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

相反，本实用新型涵盖任何由权利要求定义的在本实用新型的精髓和范围上做的替代、修改、等效方法以及方案。进一步，为了使公众对本实用新型有更好的了解，在下文对本实用新型的细节描述中，详尽描述了一些特定的细节部分。对本领域技术人员来说没有这些细节部分的描述也可以完全理解本实用新型。

如图1-2所示，一种用于充电站的智能运维系统，包括运维平台、客户服务平台、运维APP、站级智能监测主机、站级视频监控平台、桩端智能采集传感模块、站内采集传感模块、通讯总线。

所述运维平台，用于运维人员的管理、充电桩的管理、智能运维硬件的监控以及数据处理分析。

所述客户服务平台，用于面向终端客户进行售电交易及服务。

运维APP，用于给运维人员派单、接单，并与运维平台进行业务的申请和流程操作。

站级智能监测主机，用于接收运维平台传输过来的指令并转换为本地通信总线的协议，或将本地数据上报给运维平台。

站级视频监控平台，用于监控充电站内的实时画面，结合运维平台可以实现问题可视化追溯。站级视频监控平台包括摄像头、视频录像模块及控制模块，所述站内采集传感模块采集到声音或者物体移动，把数据传输给控制模块，所述控制模块控制摄像头打开并转向声源方向或者物体移动方向，并跟随物体移动，只在检测到异常状况后，才打开摄像头，能够有效节省电能源以及延长硬件使用寿命，同时降低对存储硬件的要求。摄像头也可以全天24小时不停录像，可根据需要灵活设置。

桩端智能采集传感模块，用于采集充电桩内一些环境量数据、通信监听数据，并能根据后台的指令控制某些回路。桩端智能采集传感模块包括温度传感器、湿度传感器、振动传感器、倾斜传感器、水位传感器、门禁感应器、烟雾感应器、红外测距模块。桩端智能采集传感模块能够检测各种数据，实现对充电站立体式检测，当运维平台检测到充电桩故障时，能够根据这些检测数据，快速、准确判断出充电桩的故障所在，节省维修成本，提高运维效率。

站内采集传感模块，用于实时采集充电站内一些环境量数据、通信监听数据。站内采集传感模块包括温度传感器、湿度传感器、振动传感器、倾斜传感器、水位传感器、门禁感应器、烟雾感应器、红外测距模块。站内采集传感模块能够检测各种数据，实现对充电站立体式检测，当运维平台检测到充电桩故障时，对比站内采集传感模块的检测数据，能够快速、准确判断出充电桩的故障所在，节省维修成本，提高运维效率。

通讯总线，用于数据交互传输。所述运维平台与客户服务平台对业务进行对接。所述通讯总线为CAN或Mbus或KNX两芯通讯总线。桩端智能采集传感模块、站内采集传感模块、站级视频监控平台通过通讯总线与站级智能监测主机进行数据交互，由于通讯总线的分支节点能够达到上百个，因此能够满足本实用新型的通讯需求。所述站级智能监测主机与运维平台的通讯采用有线IP或无线4G/5G的形式进行数据交互。优先无线4G/5G的形式进行数据交互，降低线路铺设成本，同时能够避免因为线路损坏，导致通讯不畅问题。

本实用新型设有桩端智能采集传感模块、站内采集传感模块分别对充电桩和站内的环境进行检测，可对数据双向对比分析，能够有效保证检测数据的准确性。运维平台和客户服务平台分离，两个平台数据共享，但是独立运行，分工明确，能够有效提升各个平台的处理效率。运维平台根据桩端智能采集传感模块和站内采集传感模块以及站级视频监控平台能够及时、准确了解发生故障的充电桩的位置以及故障类型，并结合故障大数据对故障进行预判，给出运维建议，再通过运维APP及时通知附近的运维人员去处理，实现充电站智能运维。本实用新型的运维流程最大程度节省中间环节，无需人工巡检，能够提供准确的运维数据，符合未来智能运维服务保障体系，提高了运维效率。

智能运维系统还包括飞行器，所述飞行器设有摄像模块、红外和超声波测距模块、无线充电模块、有线充电模块、车牌识别模块、显示屏、无线传输模块、声控模块。

对一些监控死角，可通过飞行器进行监控，并且通过红外和超声波测距模块进行避障，当检测到异常状况后，飞行器打开监控模块进行拍照录像。当属于车辆碰撞事故时，车牌识别模块对附近的车辆进行识别，便于后续查找肇事车辆。同时飞行器把监控数据以及识别数据通过无线传输模块传输给运维平台，当飞行器电量不足时，可通过无线充电模块进行自动充电，有效提高充电站的智能化、自动化，便于充电站的高效运维。

智能运维系统设有门禁装置；所述门禁装置包括脸部识别模块或/和指纹识别模块或/和射频卡识别模块或/和密码识别模块或/和报警模块，其分别安装在配电房门口以及监控室门口。充电站的重要设施设置门禁装置，避免外人进入搞破坏，只允许获得授权的运维人员进入，为充电站正常运行提供有力保障。

如图3所示，一种用于充电站的智能运维方法，应用于一种用于充电站的智能运维系统，所述智能运维系统，包括运维平台、客户服务平台、运维APP、站级智能监测主机、站级视频监控平台、桩端智能采集传感模块、站内采集传感模块、通讯总线；所述智能运维方法包括以下步骤：

第一步，桩端智能采集传感模块或/和站内采集传感模块采集到故障事件数据，并把数据汇总给站级智能监测主机；

第二步，智能监测主机把数据进行初步打包处理，发送给运维平台，运维平台对数据进行处理，并根据预判机制，得出处理意见，并决定是否启动站级视频监控平台，如果需要启动站级视频监控平台则进行第三步，如果不需要启动站级视频监控平台则进行第四步；

第三步，启动站级视频监控平台，并把监控数据传输给运维平台，然后运维平台对故障事件进行回放观看，了解故障事情的更多信息，转入第四步；

第四步，运维平台把故障信息以及处理意见通过运维APP推送给运维人员，并根据处理意见决定是否通知客户服务平台，如果需要通知客户服务平台，则进行第五步，如果不需要，则进行第六步；

第五步，客户服务平台接到信息，通过用户APP对充电桩进行故障标识；提醒准备使用此桩的用户，此桩已经损坏，同时进行第六步；

第六步，运维人员到现场进行维护，并通过运维APP填写维护单；

第七步，运维APP把处理结果传输给运维平台，运维平台通知其他平台进行状态恢复，并恢复常规监测。所述运维APP设置显示模块，用于显示预判信息；设置语音模块，用于语音提醒；设置感应模块，用于自动感应最近的充电桩，进行快速配对，节省运维人员维修时间。

本实用新型的桩端智能采集传感模块、站内采集传感模块分别对充电桩和站内的环境进行实时检测，智能监测主机把数据发送给运维平台，运维平台对数据进行处理分析，对异常数据根据故障处理大数据进行判断，得出处理意见，及时通知运维人员以及客户，运维人员根据处理意见做好准备，并及时进行抢修，完成后及时上传维修数据，以便运维平台进行状态恢复，最终实现充电站智能运维。本实用新型工序有序、合理最大程度，节省中间环节，无需人工巡检，能够提供准确的运维数据，符合未来智能运维服务保障体系，提高了运维效率。

所述预判机制分为三级报警机制；一级报警：给出预判信息和处理建议；二级报警：给出预判信息、处理建议及上报站长、运营系统，可建议停止运营本站；三级报警：为最高故障级别，严重程度最高影响设备安全及人生安全，给出执行命令和处理建议、上报站长、运维领导、客户服务平台，需要及时进行抢修。对险情进行合理划分，针对不同程度的险情，进行不同处理机制，最大程度降低运维成本，提高运维效率。

作为优选技术措施，距离下一次三级报警阈值发生时间的计算公式为：

t1 一级报警时待测环境量事件触发的时间点；

t2 该事件发生后的固定间隔后的时间点；

Le1= 一级报警对应的待测环境量；

Le2= 二级报警对应的待测环境量；

Le3= 三级报警对应的待测环境量；

△Lcm待测环境量初值；

△Lcn=Ln-Ln-1待测环境量差，

Ln为tn时间对应的待测环境量，

Ln-1为tn-1时间对应的待测环境量；

n为采样次数；

△tc 故障发生后采样推送间隔；

△Tm=预测待测环境量阀值对应的所需的时间；

计算待测环境量距离三级报警阀值所需时间的计算公式为：

Te3= (+.....+) ÷n

Te3每隔△tc将计算一次，以提高预测的准确性。预测在Te3时间后将发出三级报警，当倒计时时间Te3小于预设值，结合待测环境量变化速度和采集的外部环境情况，建议运维人员携带相应的应急物资或工具为该站紧急抢修，Te3将每隔△tc 刷新一次并推送出去。

当某充电站的1#充电桩被水淹的实施例：

站内采集传感模块实时上报水位数据及风速、下雨等情况，运维平台实时监测并进行计算是否满足故障报警的阀值。一级报警给出预判信息和处理建议，二级报警给出预判信息、处理建议及上报站长、运营系统，可建议停止运营本站。三级报警为最高故障级别，严重程度最高影响设备安全及人生安全，给出执行命令和处理建议、上报站长、运维领导、运营平台。

t1 一级报警时水位事件触发的时间点；

t2 该事件发生后的固定间隔后的时间点；

Le1= 一级报警对应的水位；

Le2= 二级报警对应的水位；

Le3= 三级报警对应的水位；

△Lcm=1cm 水位初值；

△Lcn=Ln-Ln-1水位差，

Ln为tn时间对应的水位，

Ln-1为tn-1时间对应的水位；

△tc 故障发生后采样推送间隔；

△Tm=预测水位阀值对应的所需的时间；

计算水位距离三级报警阀值所需时间的计算公式为：

Te3= (+.....+) ÷n

Te3每隔△tc将计算一次，以提高预测的准确性。

预测在Te3时间后将发出三级报警，当倒计时时间Te3小于预设值，结合水位上升速度和采集的外部环境情况（如风速等级（6级）、雨量（暴雨）），建议运维人员携带相应的应急物资或工具等去抢修。Te3将每隔△tc 刷新一次并推送出去。

充电桩被车辆碰撞的实施例：

当充电桩1#突然被车辆冲撞后，充电桩内部的“桩端智能采集传感模块”会检测到充电桩的振动，并将振动事件上报给站级视频监控系统同时上报给运维平台，运维平台根据数据信息进行判断分析，如果判断需要维修，则派出运维人员去维修。

如图4所示，启动站级视频监控平台实施例：

当水浸故障在第一时间ts发生时，智能监测主机将故障上报给运维平台后，运维平台要求视频监控平台从故障前的tf开始调取播放，便于观察故障前的环境状态情况。

tf=ts-△t , △t为时间间隔，其在后台可以设置，即调取提前的时间长短可变。

另外，水浸事件发生后站内的站级视频监控平台实时监控站内重要场所并录像。如配电箱或配电房视频的监控以及充电站大门的监控，充电站大门的实时监控可为客户服务平台提供信息参考和建议。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。