AcrelCloud-9000充電樁收費運營云平臺

1. 平臺概述

1.1. 概述

安科瑞充電站運營平臺依托物聯(lián)網(wǎng)、云計算、互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、AI等技術，對充電站配電系統(tǒng)的運行、電能消耗、電能質量、充電安全和行為安全進行實時監(jiān)控和預警，為充電站的可靠、安全、經(jīng)濟運行提供保障，并及時切除安全隱患、避免電氣火災發(fā)生，從而保障人員的生命財產(chǎn)安全，打造“安全、高效、舒適、綠色"的“人—車—樁—電網(wǎng)—互聯(lián)網(wǎng)—多種增值業(yè)務"的智慧充電站，提升充電站的社會和經(jīng)濟價值。

1.2. 適用場合

可廣泛應用于醫(yī)院、學校、酒店、體育場等公共建筑；商業(yè)廣場、產(chǎn)業(yè)園等綜合園區(qū)；企業(yè)、住宅小區(qū)等場所。

2. 項目需求

? 實時監(jiān)控

對充電站的運行情況、充電樁的日常狀態(tài)及充電過程進行實時監(jiān)控

? 電氣安全

對充電站用電回路的電氣火災隱患進行監(jiān)控，當線路發(fā)生短路時自動切斷回路，當監(jiān)測到剩余電流、溫度等電氣火災參數(shù)異常或有煙霧時觸發(fā)實時報警

? 電能質量

對充電站配電系統(tǒng)的電能質量進行監(jiān)測，當三相不平衡或諧波異常時觸發(fā)實時報警

? 行為安全

監(jiān)控電瓶車進電梯，當監(jiān)測到行為異常時觸發(fā)實時報警，并且抓拍現(xiàn)場圖片，支持歷史視頻回放

? 設備監(jiān)控

監(jiān)控變壓器負荷并對站內(nèi)充電樁進行功率控制

? 運營中心

對平臺和充電樁的運營情況進行統(tǒng)計，并生成財務報表和運營報告，包括用戶充值信息、充電量/充電金額/充電次數(shù)等充電信息、用戶充值記錄、用戶消費記錄等

? 平臺運維

保障充電站和充電樁的正常運行，包括充電站信息維護、充電樁接入、異常處理、參數(shù)配置、遠程控制、日常運維等

? 充電

終端用戶可通過投幣、刷卡、掃碼等方式進行充電，支持在線支付，對訂單進行結算

? 移動端

提供給終端充電用戶使用，可以提供賬戶充值(支付寶/微信)、智能尋樁、實時監(jiān)控充電情況、充電支付等功能

3. 方案設計(AcrelCloud-9000充電樁收費運營云平臺)

3.1. 系統(tǒng)結構

平臺采用分層分布式結構，主要由感知層、網(wǎng)絡層和平臺層三個部分組成，詳細拓撲結構如下：

現(xiàn)場設備層：連接于網(wǎng)絡中的各類傳感器，包括多功能電力儀表、汽車充電樁、電瓶車充電樁、電能質量分析儀表、電氣火災探測器、限流式保護器、煙霧傳感器、測溫裝置、智能插座、攝像頭等。

網(wǎng)絡通訊層：包含現(xiàn)場智能網(wǎng)關、網(wǎng)絡交換機等設備。智能網(wǎng)關主動采集現(xiàn)場設備層設備的數(shù)據(jù)，并可進行規(guī)約轉換，數(shù)據(jù)存儲，并通過網(wǎng)絡把數(shù)據(jù)上傳至搭建好的數(shù)據(jù)庫服務器，智能網(wǎng)關可在網(wǎng)絡故障時將數(shù)據(jù)存儲在本地，待網(wǎng)絡恢復時從中斷的位置繼續(xù)上傳數(shù)據(jù)，保證服務器端數(shù)據(jù)不丟失。

平臺管理層：包含應用服務器和數(shù)據(jù)服務器，完成對現(xiàn)場所有智能設備的數(shù)據(jù)交換，可在PC端或移動端實現(xiàn)實時監(jiān)測充電站配電系統(tǒng)運行狀態(tài)、充電樁的工作狀態(tài)、充電過程及人員行為，并完成微信、支付寶在線支付等應用。

多功能電力儀表、汽車充電樁、電瓶車充電樁、電氣火災探測器、限流式保護器、智能插座可通過全網(wǎng)通4G通訊模組與平臺直接通訊。

電能質量分析儀表、煙霧傳感器和測溫裝置通過RS485，攝像頭通過RJ45與智能網(wǎng)關通訊，再由智能網(wǎng)關通訊通過4G統(tǒng)一與平臺通訊。

限流式保護器既可以通過4G連接平臺，也可以通過RS485連接網(wǎng)關。

平臺搭建在客戶自己配置的服務器上。搭建完成之后，客戶可以在任意能聯(lián)網(wǎng)的地方，通過有權限的賬號登陸網(wǎng)頁以及手機APP查看各處的運行情況。

4. 軟件平臺技術架構

充電站運營平臺采取B/S結構，無需在用戶端安裝任何軟件，采用瀏覽器即可訪問。充分考慮系統(tǒng)兼容性、高并發(fā)、可擴展性，采用分布式架設計，將數(shù)據(jù)存儲、數(shù)據(jù)服務、數(shù)據(jù)應用分離，保障系統(tǒng)的高可用性，建立數(shù)據(jù)通訊安全相關規(guī)范標準，保障數(shù)據(jù)通訊的安全性、規(guī)范化、合理化。技術架構如下：

4.1. 應用支撐平臺

整個系統(tǒng)依靠應用支撐平臺構筑支撐，基于信息安全實現(xiàn)資源共享及應用系統(tǒng)互通的運營管理。

應用支撐平臺包括感知層、基礎設施、數(shù)據(jù)層、應用層、展現(xiàn)層和運營層。

智能物聯(lián)網(wǎng)感知平臺用于監(jiān)測電力、電能質量、電氣火災、視頻、設備運行、電瓶車識別等數(shù)據(jù)，并進行預警，同時對能源消耗和充電費用進行計量。

充電站運營平臺可以實現(xiàn)本地、私有云和公有云部署。

數(shù)據(jù)中臺負責采集智能物聯(lián)網(wǎng)感知平臺的各類數(shù)據(jù)，并進行清洗、檢查、計算和分析，將處理后的數(shù)據(jù)按照不同的應用分別存入Redis、MySQL、MongoDB等關系型和非關系型數(shù)據(jù)庫。支持通過MQTT、Socket、API、中間庫等方式與第三方平臺進行數(shù)據(jù)交互。

充電站運營平臺分為智慧管理、智慧消防、智慧運營和智慧安防4大板塊，包含電力監(jiān)控、運維管理、電能質量、能源管理、用電安全、火災監(jiān)控、充電樁管理、行為管理等功能。

充電站運營平臺以WEB、APP和H5等形式傳達和反饋用戶需求，實現(xiàn)用戶功能界面。

充電站運營平臺為政府管理部門、園區(qū)管委會、園區(qū)物業(yè)、企業(yè)、系統(tǒng)集成商、能源服務商、電力總包等提供服務，協(xié)調(diào)管理各子系統(tǒng)，實現(xiàn)全局管控。

4.2 信息安全

本次項目安全保障建設主要利用已建的安全保障體系，確保實施中系統(tǒng)安全管理達到其技術要求、標準和管理規(guī)定。平臺需要從物理安全、網(wǎng)絡安全、應用安全、數(shù)據(jù)安全等方面達到《信息系統(tǒng)安全等級保護基本要求》的相關要求。應用安全設計包括身份鑒別、訪問控制、通信完整性、通信保密性、抗抵賴、軟件容錯等。

4.2.1. 應用安全

（1） 身份鑒別提供專用的登錄控制模塊對登錄用戶進行身份標識和鑒別；

（2）  訪問控制提供訪問控制功能，依據(jù)安全策略控制用戶對文件、數(shù)據(jù)庫表等客體的訪問；訪問控制的覆蓋范圍包括與資源訪問相關的主體、客體及它們之間的操作；由授權主體配置訪問控制策略，并嚴格限制默認帳戶的訪問權限；授予不同帳戶為完成各自承擔任務所需的最小權限，并在它們之間形成相互制約的關系;具有對重要信息資源設置敏感標記的功能；依據(jù)安全策略嚴格控制用戶對有敏感標記重要信息資源的操作。

（3）  剩余信息保護保證用戶鑒別信息所在的存儲空間被釋放或再分配給其他用戶前得到清除，無論這些信息是存放在硬盤上還是在內(nèi)存中；

（4） 通信完整性應采用密碼技術保證通信過程中數(shù)據(jù)的完整性。

（5） 通信保密性在通信雙方建立連接之前，應用系統(tǒng)應利用國產(chǎn)密碼技術進行會話初始化驗證；對通信過程中的整個報文或會話過程進行加密;采用密鑰管理系統(tǒng)保障數(shù)據(jù)傳輸安全，密鑰管理系統(tǒng)包括密鑰管理中心系統(tǒng)、加密機、智能密碼鑰匙、密鑰管理服務器組成，實現(xiàn)敏感信息保密性、身份信任性、信息完整性、授權合法性、不可抵賴性等安全核心問題，提供專用的登錄控制模塊對登錄用戶進行身份標識和鑒別；提供發(fā)放/更新用戶數(shù)字證書，實現(xiàn)整個系統(tǒng)的組織結構管理，在用戶key丟失的情況下，可以撤銷、補發(fā)用戶數(shù)字證書，支持互聯(lián)互通。

（6） 抗抵賴具有在請求的情況下為數(shù)據(jù)原發(fā)者或接收者提供數(shù)據(jù)原發(fā)證據(jù)的功能；具有在請求的情況下為數(shù)據(jù)原發(fā)者或接收者提供數(shù)據(jù)接收證據(jù)的功能。

（7） 軟件容錯提供數(shù)據(jù)有效性檢驗功能，保證通過人機接口輸入或通過通信接口輸入的數(shù)據(jù)格式或長度符合系統(tǒng)設定要求；提供自動保護功能，當故障發(fā)生時自動保護當前所有狀態(tài)，保證系統(tǒng)能夠進行恢復。

4.2.2. 網(wǎng)絡安全

本系統(tǒng)的安全策略主要有：內(nèi)網(wǎng)和外網(wǎng)之間的安全策略、部門網(wǎng)的安全策略、數(shù)據(jù)鏈路的安全策略、服務器的安全策略。

內(nèi)網(wǎng)和外網(wǎng)的安全策略：本系統(tǒng)建設后，需要同外部網(wǎng)絡交換信息，但也給非法用戶的人提供了可能。

數(shù)據(jù)鏈路的安全策略：系統(tǒng)中數(shù)據(jù)鏈路有運營商公網(wǎng)、內(nèi)部專用線路、內(nèi)部光纖，由于鏈路的復雜性，對不同的鏈路應有不同的安全策略。對于公網(wǎng)不安全的鏈路傳輸?shù)男畔?，當這些信息需要保密時，則應采取鏈路加密傳輸；對內(nèi)部專用線路或專用光纖的信息應根據(jù)具體要求采取加密或非加密傳輸。

服務器的安全策略：主要從用戶定義、用戶管理、服務器級別及用戶訪問權限等方面考慮，用戶定義的同意策略：如用戶名定義方式、口令字長度、口令使用時間、口令字控制方式、工作目錄、電子郵件地址等均應統(tǒng)一；用戶管理方式：所有平臺統(tǒng)一實現(xiàn)用戶管理，用戶的增加、刪除以及權限的更改在全系統(tǒng)內(nèi)統(tǒng)一進行；服務器級別及用戶訪問權限的策略。

4.2.3. 數(shù)據(jù)安全

（1）數(shù)據(jù)完整性：使用XML驗證機制確保數(shù)據(jù)的正確性和完整性；傳輸過程中數(shù)據(jù)的完整性受到破壞則釆取數(shù)據(jù)續(xù)傳機制；對于存儲的數(shù)據(jù)釆取定時異地備份的方式，防止單一的數(shù)據(jù)損壞造成損失。

（2）數(shù)據(jù)保密性：采用數(shù)據(jù)加密的形式傳輸和存儲敏感數(shù)據(jù)，實現(xiàn)系統(tǒng)管理數(shù)據(jù)、鑒別信息和重要業(yè)務數(shù)據(jù)傳輸及存儲的保密性。

（3）備份與恢復：對重要信息進行定時異地備份，避免關鍵節(jié)點存在單點故障，當系統(tǒng)出現(xiàn)故障時可在短時間內(nèi)實現(xiàn)銜接，保證系統(tǒng)的高可用性。

5. 現(xiàn)場設備層

5.1. 7KW交流充電樁AEV-AC007D

產(chǎn)品功能：

l 智能監(jiān)測：充電樁智能控制器對充電樁具備測量、控制與保護的功能，如運行狀態(tài)監(jiān)測、故障狀態(tài)監(jiān)測、充電計量與計費以及充電過程的聯(lián)動控制等。

l 智能計量：輸出配置智能電能表，進行充電計量，具備完善的通信功能，可將計量信息通過RS485分別上傳給充電樁智能控制器和網(wǎng)絡運營平臺。

l 云平臺：具備連接云平臺的功能，可以實現(xiàn)實時監(jiān)控，財務報表分析等等。

l 保護功能：具備防雷保護、過載保護、短路保護，漏電保護和接地保護等功能。

l 遠程升級：具備完善的通訊功能，可遠程對設備軟件進行升級。

l 材質可靠：保證長期使用并抵御復雜天氣環(huán)境。

l 適配車型：滿足國標充電接口，適配所有符合GB/T 20234.2-2015國標的電動汽車，適應不同車型的不同功率。

l 資產(chǎn)安全：產(chǎn)品全部由中國平安保險承保，充分保障設備、車輛、人員的安全。

5.2. 直流充電樁系列

5.3. 電瓶車智能充電樁ACX10A-YHW

產(chǎn)品功能：

l 最大承載電流：25A

l 每路最大輸出電流:3A

l 待機功率：3W

l 防護等級：IP65

l 可同時充 10 輛電瓶車。

l 尺寸空間大，內(nèi)部空間充裕，具備充足的電氣安全性。

l 實體按鍵設計，手感實在，使用壽命長。

l 顯示IC 刷卡次數(shù)，IC 卡余額，卡內(nèi)余額語音播報。

l 每次扣費和充電時間可調(diào)，可多次刷卡掃碼，充電時間自動累計。

l 可根據(jù)客戶需求開通免費充電功能。

l 可使用微信、支付寶掃碼，刷卡支付充電。

l 自動識別出現(xiàn)故障的線路，并伴有字母和語音提示。

l 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。

l 具有拔掉斷電功能，當用戶拔掉充電器，及時自動斷電。

l 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，計費時間清零。

l 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。

l 具有短路保護功能，當出現(xiàn)短路，保險絲熔斷確保安全。

l 具有功率分檔功能，根據(jù)檢測到的功率，按照不同功率檔位設定的時間開啟充電。

l 過溫保護功能，當檢測機箱溫度過高，停止充電。