本发明针对现有电动汽车充电桩监控系统存在的分散管理成本高、通信费用昂贵、数据安全性差等问题，提出集中远程监控方案。通过redis分布式数据库存储运行数据、vpn加密通信网络、webservice协议实现站端与主站交互，结合智能告警和移动支付接口，实现充电桩状态实时监测、远程控制及费用管理，降低运维成本并提升系统安全性。

　　本发明涉及电动汽车充电技术领域，具体领域为一种电动汽车充电桩远程监控系统及操作方法。

　　目前电动汽车监控一种方法是采用分散的监控系统，每个充电站建立一套监控系统，一种方法是采用远程集中监控。集中监控是主要采用电动汽车充电桩监控终端将采集到的充电时的输入输出电压、电流、电量、功率因数、充电时间、当前充电模式、充电机故障状态等数据信息通过无线传输装置传送到充电桩监控系统，但是目前的充电桩具有下述缺点：(1)电动汽车充电桩点分散，停车场、高速公路、充电站均需要安装电动汽车充电桩、分散式监控信息分散，对于运行方而言就地化管理成本太高，疏于管理则容易出现安全事故；

　　(2)采用开放无线通信的集中监控方法，需要支付昂贵的月租和年费，随着充电桩数量的增加费用将越来越大；同时数据的安全性和网络的可靠性都受到移动运营商的限制，不利于设备的安全运行；其次，移动接入带宽属共享带宽，当局部区域有大量设备接入时，其接入的可靠性和每个用户的平均带宽会恶化，不利于充电桩群的密集接入、大数据量的数据传输。

　　本发明的目的在于提供一种电动汽车充电桩远程监控系统及方法，以解决现有技术中投入成本高，电网供电不稳定的问题。

　　为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种电动汽车充电桩远程监控系统，包括充电桩、站端监控系统和集中远程集中监控系统主站，充电桩由液晶面板和嵌入式系统组成，充电桩的电压传感器、电流传感器采集充电电压、充电电流、以及充电桩设备状态，并在液晶面板上显示，

　　集中远程集中监控系统主站由前置采集器、存储数据库、智能告警模块、运行状态监测模块、高级应用模块和第三方移动支付接口组成。

　　优选的，所述高级应用模块包括大数据分析应用、移动支付管理应用、和远程控制应用。

　　优选的，所述第三方移动支付接口用于对远程监控系统主站与移动互联网的信息交互。

　　优选的，所述站端监控系统和集中远程集中监控系统主站之间采用webservice通信。

　　为实现上述目的，本发明还提供了如下技术方案：一种电动汽车充电桩远程监控系统的操作方法，其步骤为：

　　(1)用户在液晶界面操作，当用户选择充电时，生成第三方平台移动支付二维码，用户扫描二维码预缴费用；

　　(2)站端监控系统接入充电站内所有电动汽车充电桩和摄像头，摄像头用于监控充电站周边环境信息，避免充电桩设施被人为破坏。当出现充电桩设备或充电异常时，远方遥控摄像头查看设备异常；

　　(3)前置采集器统一采集各充电站上送的充电桩充电电压、充电电流、充电时间、电量计量、当前充电模式和设备运行状态信息，下发远程监控系统主站控制命令；

　　(4)存储数据库高速读写区域内所有电动汽车充电桩的运行信息，并同时将运行数据持久化至磁盘；

　　(5)智能告警模块筛选区域内所有充电桩运行状态信息，并将重要告警展示出来，提醒运行人员做出相应应对措施；

　　(6)运行监测模块监测各充电站的通信状态、充电桩充电状态和当前充电模式，运行人员可查询充电桩历史数据和运行趋势，同时调阅充电站实时画面和历史画面；

　　(7)根据步骤(1)，当用户通过移动终端扫描二维码支付充电费用后，第三方移动支付接口接收移动互联网转发而来的支付成功的信息后，获取支付金额信息，并将这些信息传输给移动支付管理应用，由移动支付管理应用控制充电桩的充电状态；

　　(8)当站端监控系统作为web服务器端，通过一个wsdl文件提供的充电桩的充电电压、充电电流、充电时间、电量计量、当前充电模式和设备运行状态信息服务封装，并提供给远程监控系统主站；

　　(9)当站端监控系统需要获取远程监控系统主站数据时，远程监控系统主站作为web服务器端，接收站端监控系统的数据请求，并根据请求返回数据结果；

　　(10)当远程监控系统主站与移动互联网交互信息时，移动互联网作为web服务器端，移动互联网第三方移动支付应用通过wsdl文件封装其可以提供的数据服务信息，提供给远程监控系统主站；

　　(11)各站端监控系统和远程监控系统主站接入vpn数据网络，在公共电信网络建立充电桩远程监测的专用网络，其中vpn通过对数据包加密和数据包目标地址的转换实现远程访问。

　　与现有技术相比，本发明的有益效果是：(1)本发明提出一种电动汽车充电桩远程监控方法，相对于就地管理，管理成本大幅下降，且在远方能够实时获取区域内所有充电桩的运行状态，设备异常时运行人员能够迅速获知并及时作出反应；

　　(2)本发明远程监控系统采用redis数据库存储海量充电桩运行状态数据，redis的数据存储是基于二进制流的，理论上可以保存任何数据，并且提供了丰富的数据结构。另一方面，redi买球官方网站s读写数据的能力为10万条/s，持久化速度为7-8万条/s，适合大量充电桩运行监测数据的存储。

　　(3)本发明提出采用vpn网络作为远程监控的通信网络，相对于apn(accesspointname,apn)和自建专用通信网络建设成本低，实用性高。

　　(4)本发明提出采用webservice实现各充电站与远程监控系统主站的通信，web服务器端通过wsdl文件明确了可提供的服务供客户端调用，相对于rs485、iec61850等协议更灵活，更易扩展服务。

　　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，所描述的实施例仅仅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。

　　请参阅图1，本发明提供一种技术方案：一种电动汽车充电桩远程监控系统，包括充电桩、站端监控系统和集中远程集中监控系统主站，充电桩由液晶面板和嵌入式系统组成，充电桩的电压传感器、电流传感器采集充电电压、充电电流、以及充电桩设备状态，并在液晶面板上显示，

　　站端监控系统接入充电桩和与充电桩配套的摄像头，站端监控系统接入充电站内所有电动汽车充电桩和摄像头，监测站内所有充电桩的充电电压、充电电流、充电时间、电量计量、当前充电模式和设备运行状态。所述摄像头用于监控充电站周边环境信息，避免充电桩设施被人为破坏，第一时间发现一些由外部恶劣环境引起的设备风险。当出现充电桩设备或充电异常时，远方遥控摄像头查看设备异常。

　　集中远程集中监控系统主站由前置采集器、存储数据库、智能告警模块、运行状态监测模块、高级应用模块和第三方移动支付接口组成。

　　大数据分析应用通过分析各充电桩存储的历史数据计算充电高峰时段、平均充电时间、用户个人偏好、电动汽车电池寿命等信息；移动支付管理应用在用户移动支付充电费用后，计算充电时间，并将开合控制命令和充电时长发送给远程控制应用；所述远程控制应用下发充电桩开合控制命令给站端监控系统，站端监控系统将命令转发至指定充电桩，充电桩通过智能微断实现对运行和充电模式的控制，同时充电桩液晶界面倒计时显示所剩充电时间。

　　所述第三方移动支付接口用于对远程监控系统主站与移动互联网的信息交互，远程监控系统主站采用http协议发送这些数据请求，这些请求数据通过xml封装，站端监控系统在收到远程监控系统主站的请求后，返回这些数据结果，这些数据结果也是采用xml封装的。

　　所述站端监控系统和集中远程集中监控系统主站之间采用webservice通信。

　　(1)用户在液晶界面操作，当用户选择充电时，生成第三方平台移动支付二维码，用户扫描二维码预缴费用；

　　(2)站端监控系统接入充电站内所有电动汽车充电桩和摄像头，摄像头用于监控充电站周边环境信息，避免充电桩设施被人为破坏。当出现充电桩设备或充电异常时，远方遥控摄像头查看设备异常；

　　(3)前置采集器统一采集各充电站上送的充电桩充电电压、充电电流、充电时间、电量计量、当前充电模式和设备运行状态信息，下发远程监控系统主站控制命令；

　　(4)存储数据库高速读写区域内所有电动汽车充电桩的运行信息，并同时将运行数据持久化至磁盘；

　　(5)智能告警模块筛选区域内所有充电桩运行状态信息，并将重要告警展示出来，提醒运行人员做出相应应对措施；

　　(6)运行监测模块监测各充电站的通信状态、充电桩充电状态和当前充电模式，运行人员可查询充电桩历史数据和运行趋势，同时调阅充电站实时画面和历史画面；

　　(7)根据步骤(1)，当用户通过移动终端扫描二维码支付充电费用后，第三方移动支付接口接收移动互联网转发而来的支付成功的信息后，获取支付金额信息，并将这些信息传输给移动支付管理应用，由移动支付管理应用控制充电桩的充电状态；

　　(8)当站端监控系统作为web服务器端，通过一个wsdl文件提供的充电桩的充电电压、充电电流、充电时间、电量计量、当前充电模式和设备运行状态信息服务封装，并提供给远程监控系统主站；

　　(9)当站端监控系统需要获取远程监控系统主站数据时，远程监控系统主站作为web服务器端，接收站端监控系统的数据请求，并根据请求返回数据结果；

　　(10)当远程监控系统主站与移动互联网交互信息时，移动互联网作为web服务器端，移动互联网第三方移动支付应用通过wsdl文件封装其可以提供的数据服务信息，提供给远程监控系统主站；远程监控系统主站根据第三方移动支付应用可以提供的数据服务发出数据请求，第三方移动支付应用根据请求返回数据结果。

　　(11)各站端监控系统和远程监控系统主站接入vpn数据网络，在公共电信网络建立充电桩远程监测的专用网络，其中vpn通过对数据包加密和数据包目标地址的转换实现远程访问。

　　此外，远程监控系统主站与移动互联网采用硬件防火墙相隔离，实现对充电桩监控系统的入侵检测、主动防御、病毒防护等信息安全防护功能。

　　尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

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