安科瑞 陈玉茹
摘要：
作为大气污染的重要污染源之一，燃油汽车为人类社会生活带来方便的同时，其尾气排放也导致了日益严重的大气污染。电动汽车具有零排放、能源利用率高、结构简单、噪声小等优点，已经成为汽车产业发展点。
作为电动汽车的主要充电设备，充电桩相关技术的研究是电动汽车普及化的前提条件。结合无线物联网技术，本文对电动汽车充电桩和电能计费及监控系统进行研究，设计一套功能完善的与充电桩相配的云平台管理系统。充电桩将数据通过4G信号或RJ45有线公网定时与云端系统交互，系统能够对充电桩的日常状态、充电过程进行监控，能够对桩下发指令实现对充电桩的控制，以及状态异常的预警；用户使用小程序APP查找充电桩，实现支付对接：能够支持、支付宝等多种支付方式。
0 前言
充电桩收费及监控云平台系统通过物联网技术对接入系统的充电桩站点和各个充电桩进行不间断地数据采集和监控，同时对各类故障如充电机过温保护、充电机输入输出过压、欠压、绝缘检测故障等一系列故障进行预警；用户通过手机APP或小程序扫描二维码，进行支付后，系统发起充电请求，控制二维码对应的充电桩完成电动汽车的充电过程。
该系统配合物联网技术，并切合当前互联网+和资源共享的模式，实现了各个停车场、小区、学校、医院等安装配备充电桩的资源整合，每一个环境本地不再需要部署的系统即可达到监控和收费的目的，并由于陌生用户能够直接搜索并导航到充电桩站点，大大增加了充电桩的使用频次和效率，也能够收获良好的经济效益。
充电桩可选配4G通信模块或有线RJ45网口模块接入互联网，配合加密技术和秘钥分发技术，基于TCP/IP的数据交互协议，与云端进行直连。
系统主要功能包括几大模块：充电桩数据集中采集和控制软件，B/S云端监控管理系统，包含充电桩导航、支付和查询的手机APP。
1 数据架构和硬件结构
1.1系统硬件架构
云平台采用分层分布式结构进行设计，即现场设备层、网络通讯层和站控管理层，
现场充电桩可通过互联网和平台通讯，没有互联网接入的场合可采用4G通讯，云平台侧需要具备固定IP地址的宽带接入。云平台硬件采用租赁云服务器的形式，来部署云端采集程序和B/S管理网站，以及后台数据库。
数据库采用Mysql关系型数据库和内存数据库redis，以支持高并发和大数据库的存储，其中Mysql存储基础配置数据、告警历史数据和用户数据等，redis则存储实时和高并发的监控数据。B/S平台采用系统设计的充电桩纳入上限为十万台。
系统可以通过计算机访问互联网网站的形式来访问，普通用户可以通过小程序或手机APP来进行访问。
系统的意义及收益
伴随着智慧城市领域的战略性部署陆续出台，工业4.0、中国制造2025、工业互联网等概念的兴起，为以云服务为代表的信息技术产业带来了机遇，云服务将面临的市场需求，越来越多的企业和产品应用到云服务，这也是今后的发展趋势。
该系统能够直接将所有统一协议的充电桩纳入云平台管理，每一个充电桩站点无需单部署软件，管理人员使用SaaS服务即Software-as-a-Service(软件即服务)的软件服务来获得监控所属站点和计费的功能，通过平台结算，每个站点的账户定期能够获得旗下充电桩的运营收益，也大大增强了各个单位部署充电桩的意愿，契合国家推广新能源汽车的政策，让每个单位自身愿意部署充电桩，并获得收益，能够在短时间内回本并创造良好的经济效益。
后期安科瑞将会把电动汽车与普通电动车充电桩都合并在同一个云平台进行监控管理，为智能化城市的建设添加一份力量。
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