一种汽车充电桩充电检测报警系统的制作方法

1.本发明属于充电桩充电检测技术领域，具体为一种汽车充电桩充电检测报警系统。


背景技术：

2.充电桩其功能类似于加油站里面的加油机，可以固定在地面或墙壁，安装于公共建筑(公共楼宇、商场、公共停车场等)和居民小区停车场或充电站内，可以根据不同的电压等级为各种型号的电动汽车充电。充电桩的输入端与交流电网直接连接，输出端都装有充电插头用于为电动汽车充电。充电桩一般提供常规充电和快速充电两种充电方式，人们可以使用特定的充电卡在充电桩提供的人机交互操作界面上刷卡使用，进行相应的充电方式、充电时间、费用数据打印等操作，充电桩显示屏能显示充电量、费用、充电时间等数据。
3.但是常见的充电检测报警系统缺少安全防护系统，从而使得人们在使用时系统容易受到外界病毒的攻击，影响了系统的安全性。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于：为了解决上述提出的问题，提供一种汽车充电桩充电检测报警系统。
5.本发明采用的技术方案如下：一种汽车充电桩充电检测报警系统，包括启动模块、控制模块、支撑服务层模块、通信模块、数据监控模块、显示器模块、报警模块、软件安全模块、登录与认证模块、权限分级管理模块、传输数据加密模块，所述启动模块的输出端连接有所述控制模块的输入端，所述控制模块的输出端连接有所述支撑服务层模块的输入端，所述支撑服务层模块的输出端连接有所述通信模块的输入端，所述通信模块的输出端连接有所述数据监控模块的输入端，所述数据监控模块的输出端连接有所述显示器模块的输入端，所述支撑服务层模块的外部固定安装有报警模块和软件安全模块。
6.在一优选的实施方式中，所述软件安全模块的内部设置有登录与认证模块、权限分级管理模块和传输数据加密模块，所述登录与认证模块、权限分级管理模块和传输数据加密模块的输出端连接有所述软件安全模块的输入端。
7.在一优选的实施方式中，所述支撑服务层模块为系统提供实时、历史数据库服务和通用的网络通信支撑平台，通信平台应基于标准的网络互联协议tcp/ip，以提高网络通信及异种操作系统平台数据交换的可靠性。在此基础上，提供统一的数据传输接口、数据库访问接口以及控制命令接口等，使上层的应用服务开发可以专注于业务功能的实现，而无需关心底层的通信和交互细节。
8.在一优选的实施方式中，所述通信模块内部的充电机通过can总线与电动汽车上的bms连接，实现电池信息与充电控制交互通信；保护测控装置通过现场总线或工业以太网与通信管理机连接，由通信管理机完成配电数据的收集、转发；数据集中器与充电桩之间采用现场总线通信；安全防护服务器与摄像头、传感器等现场设备之间通过rs-485总线、以太
网、同轴电缆等方式连接；监控后台与数据集中器、通信管理机、安全防护服务器、充电机管理器之间通过工业以太网连接。
9.在一优选的实施方式中，所述数据监控模块的内部设置有配电监控模块、充电监控模块、安全防护监控模块；其中配电监控模块统用于完成配电网自动化数据采集、数据计算处理、控制操作、保护信息处理、事件报警以及向上级配电调度系统转发等功能；另外，配电监控对有源滤波及无功补偿装置进行实时监控，设置运行参数，采集其投切前后电网谐波相关数据，了解当前电网的电能质量；
10.充电监控模块完成采集、处理、存储来自直流充电机或交流充电桩的实时运行数据以及电动汽车动力电池的实时参数；完成充电机的控制调节，与电池管理系统(bms)通信获取电池状态和运行信息；获取电能计量表信息，完成充电计费和充电过程的联动控制。完成充电事件记录、报警处理、充电设施智能负荷调控、向上级监控转发等功能，为充电设施安全、可靠、经济运行提供保障手段。
11.安全防护监控模块完成充电站的视频监控以及消防、门禁和周界安全的监控，当充电设施、配变系统或其他人员设备发生预定事件或异常事件时可以实时控制安全防护系统，把现场情况传送回监控室，实现安全防护联动监控，使用户能够及时响应，确保人员与设备的安全。
12.在一优选的实施方式中，所述登录与认证模块在控制用户注册和登录时首先对用户的登录信息进行单向加密，即不可逆加密，将用户的登录信息转换成密文保存到数据库，这样即使获取到用户的登录信息，也无法知道登录信息的真正含义，从而确保用户登录信息的安全性。
13.在一优选的实施方式中，所述登录与认证模块程采用sha1加密方法进行加密，只对数据进行加密，不能解密，当用户创建一个新的账号或者密码时，注册时的账号密码直接加密后提交到后台，用户信息不是直接保存到数据库中，而是经过一次加密以后再保存，这样，即使这些信息被泄露，也不能立即理解这些信息的真正含义。sha1可以对任意长度的数据运算生成一个160位的哈希值，sha1将输入流按照每块512位(64个字节)进行分块，并产生20个字节的被称为信息认证代码活信息摘要的输出。
14.在一优选的实施方式中，所述权限分级管理模块将软件的管理权限分级，通过访问控制来进行数据保护。手机客户端安装app后，需要在服务器端进行注册，服务器端会根据用户的工号为用户分配相应的权限，不同权限的用户登录后的用户界面不同，所能查看的数据不同，针对权限实现数据分级传输，避免了一次性暴露过多数据。
15.在一优选的实施方式中，所述传输数据加密模块统对用户在使用过程中的故障订单，订单详情，故障处理详情等数据在传输过程进行了加密。加密过程使用des+rsa加密算法相结合的方式。数据传输使用密文，即使被截获，在没有密钥的情况下，也难以破解真实信息，大大提高了数据的安全性。
16.在一优选的实施方式中，所述报警模块的内部设置有视频报警模块和通讯报警模块，视频报警模块将报警信号发送到显示器模块上，满足24h图形监控报警，同时在监控显示屏上能够看到报警区域的位置、报警区域周围的环境情况、充电处存放物料、充电站负责人信息；通讯报警模块登录与认证模块采用ht9170和ht9200a分别作为双音多频(dtmf)信号接收器和发生器。
17.综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
18.1、本发明中，传输数据加密模块通过sha1加密算法提高了数据的安全性，并且通过将加密算法结合的方式提高加密效率，该系统信息安全设计方案为电动汽车充电桩移动监控系统提供了更为安全可靠的监控机制；登录与认证模块在控制用户注册和登录时样即使获取到用户的登录信息，也无法知道登录信息的真正含义，从而确保用户登录信息的安全性。权限分级管理模块使得手机客户端安装app后，需要在服务器端进行注册，服务器端会根据用户的工号为用户分配相应的权限，不同权限的用户登录后的用户界面不同，所能查看的数据不同，针对权限实现数据分级传输，避免了一次性暴露过多数据，从而提高了系统的整体安全性，同时也提高了用户手机客户端的数据安全，使得整个系统更加安全高效。
19.2、本发明中，报警模块内部的报警模块，可以在检测到异常时，及时进行报警提醒，从而使得该系统出现问题是可以及时被有关负责人员知晓，从而提高了该系统在使用时的安全及时性。
附图说明
20.图1为本发明的系统框图；
21.图2为本发明中软件安全模块系统框图。
22.图中标记：1-启动模块、2-控制模块、3-支撑服务层模块、4-通信模块、5-数据监控模块、6-显示器模块、7-报警模块、8-软件安全模块、9-登录与认证模块、10-权限分级管理模块、11-传输数据加密模块。
具体实施方式
23.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明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用以解释本发明，并不用于限定本发明。
24.参照图1-2，
25.一种汽车充电桩充电检测报警系统，包括启动模块1、控制模块2、支撑服务层模块3、通信模块4、数据监控模块5、显示器模块6、报警模块7、软件安全模块8、登录与认证模块9、权限分级管理模块10、传输数据加密模块11，启动模块1的输出端连接有控制模块2的输入端，控制模块2的输出端连接有支撑服务层模块3的输入端，支撑服务层模块3的输出端连接有通信模块4的输入端，通信模块4的输出端连接有数据监控模块5的输入端，数据监控模块5的输出端连接有显示器模块6的输入端，支撑服务层模块3的外部固定安装有报警模块7和软件安全模块8。
26.软件安全模块8的内部设置有登录与认证模块9、权限分级管理模块10和传输数据加密模块11，登录与认证模块9、权限分级管理模块10和传输数据加密模块11的输出端连接有软件安全模块8的输入端。
27.支撑服务层模块3为系统提供实时、历史数据库服务和通用的网络通信支撑平台，通信平台应基于标准的网络互联协议tcp/ip，以提高网络通信及异种操作系统平台数据交换的可靠性。在此基础上，提供统一的数据传输接口、数据库访问接口以及控制命令接口等，使上层的应用服务开发可以专注于业务功能的实现，而无需关心底层的通信和交互细
节。
28.通信模块4内部的充电机通过can总线与电动汽车上的bms连接，实现电池信息与充电控制交互通信；保护测控装置通过现场总线或工业以太网与通信管理机连接，由通信管理机完成配电数据的收集、转发；数据集中器与充电桩之间采用现场总线通信；安全防护服务器与摄像头、传感器等现场设备之间通过rs-485总线、以太网、同轴电缆等方式连接；监控后台与数据集中器、通信管理机、安全防护服务器、充电机管理器之间通过工业以太网连接。
29.数据监控模块5的内部设置有配电监控模块、充电监控模块、安全防护监控模块；其中配电监控模块统用于完成配电网自动化数据采集、数据计算处理、控制操作、保护信息处理、事件报警以及向上级配电调度系统转发等功能；另外，配电监控对有源滤波及无功补偿装置进行实时监控，设置运行参数，采集其投切前后电网谐波相关数据，了解当前电网的电能质量；
30.充电监控模块完成采集、处理、存储来自直流充电机或交流充电桩的实时运行数据以及电动汽车动力电池的实时参数；完成充电机的控制调节，与电池管理系统(bms)通信获取电池状态和运行信息；获取电能计量表信息，完成充电计费和充电过程的联动控制。完成充电事件记录、报警处理、充电设施智能负荷调控、向上级监控转发等功能，为充电设施安全、可靠、经济运行提供保障手段。
31.安全防护监控模块完成充电站的视频监控以及消防、门禁和周界安全的监控，当充电设施、配变系统或其他人员设备发生预定事件或异常事件时可以实时控制安全防护系统，把现场情况传送回监控室，实现安全防护联动监控，使用户能够及时响应，确保人员与设备的安全。
32.登录与认证模块9在控制用户注册和登录时首先对用户的登录信息进行单向加密，即不可逆加密，将用户的登录信息转换成密文保存到数据库，这样即使获取到用户的登录信息，也无法知道登录信息的真正含义，从而确保用户登录信息的安全性。
33.登录与认证模块9程采用sha1加密方法进行加密，只对数据进行加密，不能解密，当用户创建一个新的账号或者密码时，注册时的账号密码直接加密后提交到后台，用户信息不是直接保存到数据库中，而是经过一次加密以后再保存，这样，即使这些信息被泄露，也不能立即理解这些信息的真正含义。sha1可以对任意长度的数据运算生成一个160位的哈希值，sha1将输入流按照每块512位(64个字节)进行分块，并产生20个字节的被称为信息认证代码活信息摘要的输出。
34.权限分级管理模块10将软件的管理权限分级，通过访问控制来进行数据保护。手机客户端安装app后，需要在服务器端进行注册，服务器端会根据用户的工号为用户分配相应的权限，不同权限的用户登录后的用户界面不同，所能查看的数据不同，针对权限实现数据分级传输，避免了一次性暴露过多数据。
35.传输数据加密模块11统对用户在使用过程中的故障订单，订单详情，故障处理详情等数据在传输过程进行了加密。加密过程使用des+rsa加密算法相结合的方式。数据传输使用密文，即使被截获，在没有密钥的情况下，也难以破解真实信息，大大提高了数据的安全性。
36.报警模块7的内部设置有视频报警模块和通讯报警模块，视频报警模块将报警信
号发送到显示器模块6上，满足24h图形监控报警，同时在监控显示屏上能够看到报警区域的位置、报警区域周围的环境情况、充电处存放物料、充电站负责人信息；通讯报警模块登录与认证模块9采用ht9170和ht9200a分别作为双音多频(dtmf)信号接收器和发生器。
37.本发明中，加密模块通过sha1加密算法提高了数据的安全性，并且通过将加密算法结合的方式提高加密效率，该系统信息安全设计方案为电动汽车充电桩移动监控系统提供了更为安全可靠的监控机制；登录与认证模块9在控制用户注册和登录时样即使获取到用户的登录信息，也无法知道登录信息的真正含义，从而确保用户登录信息的安全性。权限分级管理模块10使得手机客户端安装app后，需要在服务器端进行注册，服务器端会根据用户的工号为用户分配相应的权限，不同权限的用户登录后的用户界面不同，所能查看的数据不同，针对权限实现数据分级传输，避免了一次性暴露过多数据，从而提高了系统的整体安全性，同时也提高了用户手机客户端的数据安全，使得整个系统更加安全高效
38.本发明中，报警模块7内部的报警模块，可以在检测到异常时，及时进行报警提醒，从而使得该系统出现问题是可以及时被有关负责人员知晓，从而提高了该系统在使用时的安全及时性。
39.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
40.以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。