一种基于PaaS平台搭建的充电桩运维智能管理系统及方法与流程

一种基于paas平台搭建的充电桩运维智能管理系统及方法
技术领域
1.本发明涉及充电桩技术领域，具体涉及一种基于paas平台搭建的充电桩运维智能管理系统及方法。


背景技术：

2.随着新能源汽车的逐渐普及，为其提供充电服务的充电桩也越来越重要。当前，为满足新能源汽车的充电需求，我国各地配套建设了数量庞大的充电桩。但充电桩属于电气设备的范畴，其寿命除与产品设计、制造质量等有关外，还与日常是否能得到有效监控和运维有关。近些年来，充电桩因寿命期原因，故障频发，当前关于充电桩故障的处理仍主要采用传统的人工主动检查、诊断、人为流转报修处理、纸质版数据人工登记和统计等过程，效率特别低下，无法有效满足当前充电桩的维保时效要求。
3.当前传统的充电桩故障处理模式，存在如下几个方面的缺点：（1）充电桩故障无法实现主动上报和智能上报；（2）无架构完善、逻辑紧密的系统平台可实现充电桩故障处理过程的智能化流转；（3）充电桩故障处理过程数据无有效途径进行数据统计和汇总分析；（4）未能搭建数据分析模型，以预测充电桩后期使用和故障发生概率等。


技术实现要素：

4.本发明提供了一种基于paas平台搭建的充电桩运维智能管理系统及方法，旨在解决上述问题。
5.为了解决上述技术问题，根据本技术提供的一种基于paas平台搭建的充电桩运维智能管理系统，包括依次连接的设施层、数据传输层、paas平台层、数据处理层以及应用层，所述设施层用于采集充电桩铭牌信息，所述数据传输层用于构建数据传输渠道，建立数据通讯链路和交互信息的协议，所述paas平台层用于采集充电桩基础信息档案，充电桩故障处理流转和信息化管控应用，所述数据处理层用于形成充电桩基础信息数据库，所述应用层用于构建充电桩数据模型。
6.优选地，所述设施层包括采用具备扫码功能、摄像录入、蓝牙定位、数据读取功能的智能终端，所述智能终端包括移动手机、笔记本电脑、平板中的任一种，所述智能终端用于快速采集充电桩铭牌信息处有用的各类信息；所述设施层还包括在充电桩桩体各结构或器件位置处安装的传感器、数据采集器和数据监听器，并安装可根据传感器、数据采集器和数据监听器所提供的数据转换成数据二维码或数据串唯一代码的识别转换装置；所述设施层还包括配套网络基础设施，至少包括蓝牙、wifi、以太网、主机中的任一种或多种通讯方式。
7.优选地，所述数据传输层包括但不限于有线传输、无线传输中的数据传输渠道。
8.优选地，所述paas平台层包括充电桩基础信息档案统计入库应用，在应用采集信
息框设计方面至少包括设备名称、地理、管理、服务客户、充电结构、品牌型号、生产制造、器件性能、软件版本、采购档案、使用状态以及维保售后；所述paas平台层包括充电桩故障匹配判别应用，对从传输上来的数据进行多重多条件判断，以匹配充电桩从属于何种故障类型、故障层级和故障处理渠道；所述paas平台层还包括充电桩故障处理流转和信息化管控应用，根据所涉及到的有关管理节点来设计故障处理的流转环节，在每一环节设置专门的人工处理人员或智能机器处理工具。
9.优选地，所述应用层包括充电桩静态信息模型，充电桩静态信息模型包括充电桩数量种类占比、充电桩地理分布、充电桩结构组成百分比、充电桩品牌型号构成、充电桩维保管理划分其时间和空间上的信息分布模型；所述应用层包括充电桩故障处理动态模型，充电桩故障处理动态模型包括动态统计充电桩每日或阶段性时间内的故障数量、故障地理分布、故障状态占比、故障品牌型号占比、故障分布种类、故障处理流转过程、故障处理时效；所述应用层包括充电桩寿命及性能预测模型，充电桩寿命及性能预测模型包括借助长时间分析充电桩故障发生情况信息所推测的使用寿命和性能变化；所述数据处理层包括充电桩基础数据库，充电桩基础数据库为用户通过在充电桩基础信息档案统计入库应用进行信息录入，平台自动汇总所有信息形成；所述数据处理层包括充电桩故障数据库，当充电桩发生故障时，发生故障的充电桩与基础信息库各台充电桩进行信息匹配，并记录故障处理流转过程的结论性信息，套用基础信息库信息作为信息头部标识予以拼接，形成新的充电桩故障数据库；所述数据处理层还包括充电桩故障处理过程数据库，充电桩故障在处理过程中，由各节点负责人进行节点管控，对节点管控时间和节点管控时长进行信息统计，形成充电桩故障处理过程数据库。
10.为了解决上述技术问题，本发明提供一种基于paas平台搭建的充电桩运维智能管理方法，用于上述基于paas平台搭建的充电桩运维智能管理系统中，包括以下步骤：用户在初始阶段，在具备无线传输功能的智能终端启动paas平台已开发好的充电桩基础信息统计入库流程应用，启用扫码、摄像、定位和采集渠道，有效采集充电桩基础信息；通过无线传输方式，实现线下充电桩数据实时传送至paas平台，形成充电桩基础数据库；通过预定模型算法，自动形成充电桩静态信息模型，作为监控平台。
11.优选地，包括以下步骤：当充电桩发生故障时，充电桩所配置的传感器、数据采集器和数据监听器自动实时采集各环节或时间点的相关故障状态参数量、电气量信息，通过编译装置编制形成各环节的唯一识别码；借助线下巡检人员或充电桩本身，使用智能终端扫码采集或充电桩本身自动处理上传，至少通过网线、wifi、蓝牙无线数据传输方式中的任一种，将数据自动识别和转入充电桩故障匹配判别流程。
12.优选地，包括以下步骤：
paas平台自动调取充电桩基础数据库序号的充电桩的基础静态数据，与动态的故障状态信息，拼接编制形成一条新的充电桩故障状态数据；随后该数据会与预先在充电桩故障匹配判别应用中所预设的判定参数阈值进行匹配性多重判别，由paas平台根据匹配结果匹配不同的故障所属种类、所属层级以及相应的后续处理方式；paas平台会自动根据匹配结果，将信息通过短信、邮件或通知中的任一渠道方式，实时智能通知到各环节节点管控人员。
13.优选地，包括以下步骤：节点管控人员根据paas平台所通知的信息，线下准备各类匹配的智能化标识器件，对充电桩各部位相应器件进行检修和处理，处理完毕后通过智能终端进行更换后的器件信息采集，实时传输新的基础信息以更新后台的充电桩基础数据库；同时paas平台会自动登记各节点人员的处理结果信息，与匹配后的充电桩故障状态信息再次进行信息拼接，编制形成充电桩故障数据，并由paas平台汇总、统计形成充电桩故障数据库；借助预先开发的充电桩故障处理动态模块，实时输出各台充电桩故障在各个环节的处理进度、处理效果、处理信息，以此实现充电桩故障处理过程的信息化流转和管控。
14.优选地，包括以下步骤：paas平台还根据各环节节点人员的管控情况，实时输出各环节节点人员的管控效果，如检测到各节点环节管控人员的处理时间、处理时长，以此评价各环节节点人员的处理态度、处理状态、处理效率，以此评估各环节节点人员的工作能力，作为提升充电桩故障处理时效的效果监测；paas对充电桩故障数据库信息进行批量性调取，通过海量数据分析，其结果作为输入量，输出形成充电桩寿命及性能预测模型，以充电桩在阶段性时间内的故障发生情况进行预测性分析，推测充电桩未来的故障发生时间和发生种类，以便工作人员提前做好准备，同时，该模型预测充电桩的使用寿命，以便及时技术上升级改造或替换性更新充电桩。
15.本技术实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：一种基于paas平台搭建的充电桩运维智能管理系统及方法，借助开放式的paas平台，自行搭建一套关于充电桩运维的智能管理系统，包括在设施端进行智能化处理、在平台层搭建完善的处理流程、在数据端搭建智能化数据分析模块，有效解决充电桩故障智能报修、充电桩故障处理的信息化流转、充电桩故障处理过程数据的智能化模块搭建等问题。
16.借助智能终端或充电桩智能装置，实现充电桩静态数据和动态数据的快速采集和自动上传，尽可能实现了充电桩有关数据的智能化上报和主动上报，减少了人为因素的缺漏和误报。
17.借助搭建有效的无线渠道和有线渠道，实现了充电桩有关数据的可靠上传，并有助于工作人员对充电桩有关信息的移动化采集和登记，减少了有关地理因素的影响。
18.借助在paas平台所搭建的充电桩基础信息统计入库流程应用，实现了充电桩基础信息的全面、可靠和有效的信息采集，搭建了有关充电桩的基础数据库，作为其他流程应用的调取基础，并实现了充电桩故障时无须重新对该桩进行所有信息采集，而是可直接调取基础数据库部分信息与新采集的信息进行匹配性拼接，即可快速编制形成新的数据，减少了因重新采集数据所需耗费的冗余时间。
19.借助在paas平台所搭建的充电桩故障匹配判别流程应用，实现了充电桩故障状态信息的智能化匹配，通过在流程应用中预设的各类判定条件和阈值，由平台预设算法实现充电桩发生各类故障时的自动归类和区分，并自动定义各充电桩的故障种类及级别，最终转入相应的处理渠道。
20.借助在paas平台所搭建的充电桩故障处理流转及信息化管控流程应用，实现了充电桩故障从上报到转报，从接报到处理，从核对到验收，从闭环到评价等各个环节的规范性流转，同时对各个环节节点人员的行为进行统计，实现了充电桩故障的信息化流转和管控人员的考核，最大限度保障了充电桩故障运维的智能、快速和可靠。
21.借助基础数据库，并根据故障处理过程所新增的信息，由此所汇总形成的充电桩故障数据库和充电桩处理过程数据库，可为后续实现长时间跟踪充电桩阶段性状态进行分析提供了数据保障。
22.借助所搭建的数据模型，分别有助于为充电桩投资建设地理分布或成本测算时提供参考，同时从充电桩故障处理动态模型对充电桩故障处理过程进行实时跟踪和管控，并实现对各环节处理人员的考核考评以为后续提升维保做好数据参考，最终根据充电桩寿命及性能预测模型推测充电桩的全生命周期剩余寿命和性能指标，为后续更新提供参考。
23.附图说明
24.为了更清楚地说明本发明实施例技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
25.图1是本发明中第一实施例中基于paas平台搭建的充电桩运维智能管理系统的结构示意图。
26.标号说明:10、基于paas平台搭建的充电桩运维智能管理系统；20、设施层；21、智能终端；22、识别转换装置；23、配套网络基础设施；30、数据传输层；40、paas平台层；41、充电桩基础信息档案统计入库应用；42、充电桩故障匹配判别应用；43、充电桩故障处理流转和信息化管控应用；50、数据处理层；51、充电桩基础数据库；52、充电桩故障数据库；53、充电桩故障处理过程数据库；60、应用层；61、充电桩静态信息模型；62、充电桩故障处理动态模型；63、充电桩寿命及性能预测模型。
27.具体实施方式
28.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
29.还应当理解，在此本发明说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本发明。如在本
发明说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。
30.还应当进一步理解，在本发明说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/ 或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。
31.请参阅图1，本发明第一实施例公开了一种基于paas平台搭建的充电桩运维智能管理系统10，包括依次连接的设施层20、数据传输层30、paas平台层40、数据处理层50以及应用层60，所述设施层20用于采集充电桩铭牌信息，所述数据传输层30用于构建数据传输渠道，建立数据通讯链路和交互信息的协议，所述paas平台层40用于采集充电桩基础信息档案，充电桩故障处理流转和信息化管控应用，所述数据处理层50用于形成充电桩基础信息数据库，所述应用层60用于构建充电桩数据模型。
32.所述设施层20包括：采用具备扫码功能、摄像录入、蓝牙定位、数据读取等功能的智能终端21，包括移动手机、笔记本电脑、其他智能手持终端等，用于快速采集充电桩铭牌等信息处有用的各类信息；在充电桩桩体各结构或器件位置处安装足够多的传感器、数据采集器和数据监听器，并安装可根据传感器、数据采集器和数据监听器所提供的数据只能转换成数据二维码或数据串唯一代码的识别转换装置22；为满足智能终端和充电桩等有关装置的通讯需求，配套安装用于通讯和传输数据的配套网络基础设施23，如蓝牙、wifi、以太网、主机等。
33.所述数据传输层30包括：构建可靠的数据无线传输路径和数据有线传输路径，建立智能终端或充电桩等与下一个层级交互的数据通讯链路和特定交互信息的协议，该链路具备兼容性，可适应满足任何一类智能终端和充电桩的通讯需求。
34.构建其他特殊的数据传输渠道，作为临时或特别采用时的数据传输应急渠道，以便无线传输和有线传输均失效情况下的备用。
35.所述paas平台40层包括：充电桩基础信息档案统计入库应用41，在应用采集信息框设计方面包括设备名称、地理、管理、服务客户、充电结构、品牌型号、生产制造、器件性能、软件版本、采购档案、使用状态、维保售后等，以便线下对应采集有关充电桩基础信息档案。
36.充电桩故障匹配判别应用42，在本应用设计多重故障信息匹配和判别逻辑，即在本应用对从传输上来的数据进行多重多条件判断，以匹配充电桩从属于何种故障类型、故障层级和故障处理渠道。
37.充电桩故障处理流转和信息化管控应用43，在本应用设计多节点的信息流转和管控，即根据所涉及到的有关管理节点来设计故障处理的流转环节，在每一环节设置专门的人工处理人员或智能机器处理工具，实现故障处理过程的信息化流转，并在每个处理节点自动化计入处理时间、处理时长、处理结果按钮等信息，以此实现故障处理过程的信息化流转和管控。
38.所述数据处理层50包括：充电桩基础数据库51，用户通过在充电桩基础信息档案统计入库应用进行信息录
入，平台自动汇总所有信息，形成充电桩基础信息数据库，作为其他数据调用的基础数据。该环节作为数据基础，如缺少该数据库，其他应用无法实现其功能作用。
39.充电桩故障数据库52，充电桩如发生故障，与基础信息库各台充电桩进行信息匹配，并记录故障处理流转过程的结论性信息，套用基础信息库信息作为信息头部标识予以拼接，形成新的充电桩故障数据库。
40.充电桩故障处理过程数据库53，充电桩故障在处理过程中，由各节点负责人进行节点管控，对节点管控时间和节点管控时长等进行信息统计，形成充电桩故障处理过程数据库。
41.所述应用层60包括：充电桩静态信息模型61，充电桩静态信息模型61包括充电桩数量种类占比、充电桩地理分布、充电桩结构组成百分比、充电桩品牌型号构成、充电桩维保管理划分等时间和空间上的信息分布模型。
42.充电桩故障处理动态模型62，充电桩故障处理动态模型62包括动态统计充电桩每日或阶段性时间内的故障数量、故障地理分布、故障状态占比、故障品牌型号占比、故障分布种类、故障处理流转过程、故障处理时效等。
43.充电桩寿命及性能预测模型63，充电桩寿命及性能预测模型63包括借助长时间分析充电桩故障发生情况等信息所推测的使用寿命和性能变化，如剩余使用年限、设备性能额度变化百分比等。
44.为了解决上述技术问题，本发明第二实施例公开了一种基于paas平台搭建的充电桩运维智能管理方法，包括如下步骤：步骤一：用户在初始阶段，在具备无线传输功能的智能终端启动paas平台已开发好的充电桩基础信息统计入库流程应用，启用扫码、摄像、定位和采集等渠道，有效采集充电桩基础信息。
45.通过无线传输方式，实现线下充电桩数据实时传送至paas平台，形成充电桩基础数据库。
46.通过预定模型算法，自动形成充电桩静态信息模型，作为监控平台。
47.步骤二：当充电桩发生故障时，充电桩所配置的传感器、数据采集器和数据监听器自动实时采集各环节或时间点的相关故障状态参数量、电气量等信息，通过编译装置编制形成各环节的唯一识别码。
48.此时借助线下巡检人员或充电桩本身，使用智能终端扫码采集或充电桩本身自动处理上传，通过网线等有线或wifi、蓝牙等无线数据传输方式或其他特殊传输渠道等，将有关数据自动识别和转入充电桩故障匹配判别流程。
49.paas平台会自动调取充电桩基础数据库有关序号的充电桩的基础静态数据，与动态的故障状态信息，拼接编制形成1条新的充电桩故障状态数据。
50.随后该条数据会与预先在充电桩故障匹配判别应用中所预设的判定参数阈值进行匹配性多重判别，由paas平台根据匹配结果匹配不同的故障所属种类、所属层级以及相应的后续处理方式。
51.paas平台会自动根据匹配结果，将信息通过短信、邮件或通知等多渠道，实时智能通知到各环节节点管控人员。
52.节点管控人员根据paas平台所通知的信息，线下准备各类匹配的智能化标识器件，对充电桩各部位相应器件进行检修和处理，处理完毕后通过智能终端进行更换后的器件信息采集，实时传输新的基础信息以更新后台的充电桩基础数据库。
53.同时paas平台会自动登记各节点人员的处理结果信息，与前述的充电桩故障匹配信息再次进行信息拼接，编制形成充电桩故障数据，并由paas平台汇总、统计形成充电桩故障数据库。
54.借助预先开发的充电桩故障处理动态模块，实时输出各台充电桩故障在各个环节的处理进度、处理效果、处理信息等，以此实现充电桩故障处理过程的信息化流转和管控。
55.步骤三：paas平台除了根据充电桩故障处理过程输出充电桩故障处理动态模块外，还根据各环节节点人员的管控情况，实时输出各环节节点人员的管控效果，如检测到各节点环节管控人员的处理时间、处理时长，以此评价各环节节点人员的处理态度、处理状态、处理效率，以此评估各环节节点人员的工作能力，作为提升充电桩故障处理时效的效果监测。
56.paas平台还对充电桩故障数据库信息进行批量性调取，通过海量数据分析，其结果作为输入量，输出形成充电桩寿命及性能预测模型。以充电桩在阶段性时间内的故障发生情况进行预测性分析，推测充电桩未来的故障发生时间和发生种类，以便工作人员提前做好准备。同时，该模型预测充电桩的使用寿命，以便及时技术上升级改造或替换性更新充电桩。
57.采用本发明一种基于paas平台搭建的充电桩运维智能管理系统及方法，本发明设计了基于paas平台搭建充电桩运维智能管理系统的架构，利用该架构，基本可实现充电桩基础信息的智能化采集或自动上报，和充电桩故障的快速信息化流转和管理，以及充电桩数据在静态模块、故障动态模块和寿命性能预测模块方面的功能实现。
58.本发明设计了一套有逻辑顺序的基于paas平台所搭建的流程应用，即必须首先以充电桩基础信息先行搭建充电桩基础信息统计入库流程，其次充电桩在故障环节不重新再次采集数据，而是直接调取基础数据库部分信息，与充电桩新增故障信息匹配性拼接形成新的充电桩故障数据，最后，充电桩故障处理流转与信息化管理流程应用以充电桩故障数据作为基础数据进行调取，与新增的平台自动登记信息匹配性拼接形成新的充电桩故障流转数据，以实现各环节的功能。
59.本发明设计了三套数据模型，分别包括充电桩静态信息模型、充电桩故障处理动态模型和充电桩寿命及性能预测模型。借助上述模型，快速实现了充电桩日常管理、充电桩故障处理过程的有效管控，以及充电桩寿命的预判和性能预判。
60.本技术实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：一种基于paas平台搭建的充电桩运维智能管理系统及方法，借助开放式的paas平台，自行搭建一套关于充电桩运维的智能管理系统，包括在设施端进行智能化处理、在平台层搭建完善的处理流程、在数据端搭建智能化数据分析模块，有效解决充电桩故障智能报修、充电桩故障处理的信息化流转、充电桩故障处理过程数据的智能化模块搭建等问题。
61.借助智能终端或充电桩智能装置，实现充电桩静态数据和动态数据的快速采集和
自动上传，尽可能实现了充电桩有关数据的智能化上报和主动上报，减少了人为因素的缺漏和误报。
62.借助搭建有效的无线渠道和有线渠道，实现了充电桩有关数据的可靠上传，并有助于工作人员对充电桩有关信息的移动化采集和登记，减少了有关地理因素的影响。
63.借助在paas平台所搭建的充电桩基础信息统计入库流程应用，实现了充电桩基础信息的全面、可靠和有效的信息采集，搭建了有关充电桩的基础数据库，作为其他流程应用的调取基础，并实现了充电桩故障时无须重新对该桩进行所有信息采集，而是可直接调取基础数据库部分信息与新采集的信息进行匹配性拼接，即可快速编制形成新的数据，减少了因重新采集数据所需耗费的冗余时间。
64.借助在paas平台所搭建的充电桩故障匹配判别流程应用，实现了充电桩故障状态信息的智能化匹配，通过在流程应用中预设的各类判定条件和阈值，由平台预设算法实现充电桩发生各类故障时的自动归类和区分，并自动定义各充电桩的故障种类及级别，最终转入相应的处理渠道。
65.借助在paas平台所搭建的充电桩故障处理流转及信息化管控流程应用，实现了充电桩故障从上报到转报，从接报到处理，从核对到验收，从闭环到评价等各个环节的规范性流转，同时对各个环节节点人员的行为进行统计，实现了充电桩故障的信息化流转和管控人员的考核，最大限度保障了充电桩故障运维的智能、快速和可靠。
66.借助基础数据库，并根据故障处理过程所新增的信息，由此所汇总形成的充电桩故障数据库和充电桩处理过程数据库，可为后续实现长时间跟踪充电桩阶段性状态进行分析提供了数据保障。
67.借助所搭建的数据模型，分别有助于为充电桩投资建设地理分布或成本测算时提供参考，同时从充电桩故障处理动态模型对充电桩故障处理过程进行实时跟踪和管控，并实现对各环节处理人员的考核考评以为后续提升维保做好数据参考，最终根据充电桩寿命及性能预测模型推测充电桩的全生命周期剩余寿命和性能指标，为后续更新提供参考。
68.以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。