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一种充电站运营管理综合系统

阅读：897发布：2020-05-11

专利汇可以提供一种充电站运营管理综合系统专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明提供了一种充电站运营管理综合系统，所述系统包括基础充站信息化子系统、充电站运营自动化子系统、充电站货币化运营分析及资产管理子系统。本发明提供的技术方案通过设计构建以上子系统，并使其协同运行，从而对充电站运营与管理进行抽象化建模，并映射至信息化系统，同时构建运营分析与自动化运行系统，最终实现对充电站核心业务的控制和充电站的综合运营管理，实现用户能够自主多渠道快速使用车位和充电，帮助充电站运营方实现对充电站的标准化管理，提升充电站利用与管理效率，降低人力成本，提升运营管理能力，大幅提升用户体验。，下面是一种充电站运营管理综合系统专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种充电站运营管理综合系统(S101)，其特征在于，所述综合系统(S101)包括：基础充站信息化子系统(S201)、充电站运营自动化子系统(S401)和充电站管理子系统(S501)；
所述基础充电站信息化子系统，基于软件定义网络技术，为充电站搭建基础的信息化网络通信和物联网通信功能，从而使充电站内部的设备与设备之间、设备与子系统之间、子系统与外部系统之间建立起有效的数据交互通道和控制通道，并为所述运营管理综合系统提供数据存储和计算支持；
所述充电站运营自动化子系统，通过对所述充电站进行自动化充电子分系统和自动化订单结算设计，实现为用户提供自动化的充电服务，减少现有充电站充电业务繁杂的充电准备过程，提高充电站运行效率，提升用户体验；
所述的充电站管理子系统包括货币化运营分析及资产管理；通过对充电站的人员、设备、运营任务进行建模和大数据分析，构建充电站的运营辅助模块，从而为包括经营层面的变电站运营提供支持，进一步提高变电站运营管理综合能力。
2.根据权利要求1所述的充电站运营管理综合系统，其特征在于，所述基础充站信息化子系统包括：本地管理WEB终端(S202)、远程控制网关(S203)、充电站物联网接入网关(S204)及数据存储+计算+基础网络通信模块；
所述本地管理WEB终端为充电站管理端提供基于浏览器的充电站管理入口，以验证管理者身份，展示充电站状态并提供充电站管理的操作管控面板；
所述远程控制网关，通过建立可配置的通信协议解析技术和身份认证技术，与远程中心建立可信连接，从而交互数据，以响应来自远程中心的控制指令；
所述充电站物联网接入网关，基于软件定义网络技术，构建充电桩物联网网关，从而连接充电站内的设施设备，并为设备与设备间的通信提供支持，以及管控层对设备的数据采集和控制指令的下达。
3.根据权利要求2所述的充电站运营管理综合系统，其特征在于，
所述的数据存储+计算+基础网络通信模块，对硬件服务器的虚拟化技术和软件定义网络技术，将计算机硬件资源和互联网接入资源抽象化为虚拟资源，从而为充电站提供通信协议可配置的互联网接入和计算资源可重组的存储与计算服务。
4.根据权利要求2所述的充电站运营管理综合系统(S101)，其特征在于，所述充电站物联网接入网关包括：充电站物联网管理分系统(S301)；
所述充电站物联网管理分系统分别与物联网接入网关和实际设备连接，管理所述实际设备与所述物联网关之间的连接，控制所述实际设备的接入和断开，识别连接异常，隔离非注册设备的接入。
5.根据权利要求4所述充电站运营管理综合系统(S101)，其特征在于，所述充电桩物联网管理分系统包括：充电桩控制模块(S302)、充电桩数据实时监控模块(S303)、站内视频监控模块(S304)、站内停车位感应及地挡控制模块(S305)、车桩通信与车辆识别模块(S306)和充电桩保护装置(S307)。
6.根据权利要求5所述充电站运营管理综合系统(S101)，其特征在于，
所述充电桩控制模块(S302)控制充电桩的开关状态和通信状态，实现对充电桩的通信控制和充电控制；
所述的充电桩数据实时监控模块(S303)，通过基础传感器和充电桩内置传感器，读取充电桩实时状态数据；
所述站内视频监控模块(S304)，通过接入站内视频监控装置，获取充电站内视频监控数据；
所述站内停车位感应及地挡控制模块(S305)，能够根据充电站配置，识别并控制充电站中车位使用情况，实现车位的准入控制；
所述车桩通信与车辆识别模块(S306)，通过充电桩与车辆的充电链路，搭载数据通信协议，实现充电桩与车辆的通信，并通过网关询问远程终端，查询车辆信息，识别车辆身份。
所述充电桩保护装置(S307)，通过过电流与过电压感应，自动化断开连接，并向所述物联网管理分系统发送异动数据。
7.根据权利要求1所述的充电站运营管理综合系统，其特征在于，所述充电桩运营自动化子系统包括：运营监控可视化模块(S401)、充电自动化模块(S403)和自动订单结算模块(S404)；
所述运营监控可视化模块，通过对基础充电桩信息化分系统的数据进行可视化呈现和充电站可控设备的控制界面建模，实现对充电桩运营监控的可视化友好界面；
所述充电自动模块，通过连接并基于APP或生物识别实现对用户的识别，以控制充电站中的充电桩接通，以及饱和时的断开，实现自动化充电；
所述的自动订单结算模块，通过对充电订单进行生成和结算操作，实现动态管理充电订单，并基于实际电价，结算金额。
8.根据权利要求7所述的充电站运营管理综合系统，其特征在于，所述充电自动模块包括：外部APP响应子模块(S405)和用户生物识别与身份验证子模块(S406)。
所述外部APP响应模块，能够通过接入满足协议要求的APPe充电，用户通过APP能够预约充电位，并申明待充电的汽车车牌号；
用户在驾车驶入充电桩停车位后，视频监控系统能够识别车牌号，并根据APP预约情况，打开地挡，允许车辆进入并充电，从而实现外部APP的响应。
9.根据权利要求8所述的充电站运营管理综合系统，其特征在于，所述,用户生物识别与身份验证子模块，基于充电站中可选配置的指纹识别与面部识别硬件，识别并确认用户身份信息，并连接至自动充电子模块，打开地挡，开始充电，从而实现用户无需使用APP即可打开车位和即插即充。
10.根据权利要求1所述的充电站运营管理综合系统，其特征在于，所述充电站货币化运营分析及资产管理子系统包括：运营人员建模管理模块(S502)、充电桩设备全生命周期管理模块(S503)、运营任务货币化建模管理模块(S504)、货币化运营报表及可视化模块(S506)和大数据分析与自动化运营辅助模块(S505)；
所述的运营人员建模管理模块，通过对运营人员进行职位权限与义务抽象建模和生物特征数据提取，识别变电站中人员组成，实现对运营人员的建模和管理；
所述的充电桩设备货币化全生命周期管理模块，能够对变电站内主要设备进行货币化建模，并管理其设计、采购、建设、投运、运维和退运过程，从而实现全生命周期管理；
所述的运营任务货币化建模管理模块，通过将运营的部分计划抽象为任务，并下达给运营管理人员，计算人力成本的充电站基础运行成本，实现运营任务的货币化建模管理；
所述的货币化运营报表及可视化模块，通过对运营数据进行货币化可配置报表建模，定期生成运营数据报告，辅助运营人员掌握运营情况；
所述的大数据分析与自动化运营辅助模块，通过对变电站运行和运营数据的大数据分析，为用户提供货币化的运营辅助决策支持。

说明书全文

一种充电站运营管理综合系统

技术领域

[0001] 本发明涉及一种管理系统，具体讲涉及一种充电站运营管理综合系统。

背景技术

[0002] 随着新能源汽车的快速增长，充电正在逐渐成为人们生活出行的刚需，公共充电桩的使用体验正在直接逐步直接影响着用户的出行。当下的充电站，往往只是单纯的在车位上增加了一个充电桩，以站级进行运营和管理，与人们期待提供运营良好、便捷服务间相差甚远，以站级运营的站，难于满足自动化服务的强烈需求，使用扫描充电，人工车位管理，效率低下。

[0003] 传统充电站运营，一般是在充电桩上进行APP扫码，人工来管理充电场地，使用效率低，因此，需要提供一种有效的充电桩运营管理综合系统来满足充电站的高效运营综合管理的需要。

发明内容

[0004] 为了克服上述缺陷，本发明涉及一种充电站运营管理综合系统S101，其特征在于，所述综合系统S101包括：基础充站信息化子系统S201、充电站运营自动化子系统S401和充电站管理子系统S501；

[0005] 所述基础充电站信息化子系统，基于软件定义网络技术，为充电站搭建基础的信息化网络通信和物联网通信功能，从而使充电站内部的设备与设备之间、设备与子系统之间、子系统与外部系统之间建立起有效的数据交互通道和控制通道，并为所述运营管理综合系统提供数据存储和计算支持；

[0006] 所述充电站运营自动化子系统，通过对所述充电站进行自动化充电子分系统和自动化订单结算设计，实现为用户提供自动化的充电服务，减少现有充电站充电业务繁杂的充电准备过程，提高充电站运行效率，提升用户体验；

[0007] 所述的充电站管理子系统包括货币化运营分析及资产管理；通过对充电站的人员、设备、运营任务进行建模和大数据分析，构建充电桩的运营辅助模块，从而为包括经营层面的变电站运营提供支持，进一步提高变电站运营管理综合能力。

[0008] 其中，所述基础充站信息化子系统包括：本地管理WEB终端S202、远程控制网关S203、充电站物联网接入网关S204及数据存储+计算+基础网络通信模块；

[0009] 所述本地管理WEB终端为充电站管理端提供基于浏览器的充电站管理入口，以验证管理者身份，展示充电站状态并提供充电站管理的操作管控面板；

[0010] 所述远程控制网关，通过建立可配置的通信协议解析技术和身份认证技术，与远程中心建立可信连接，从而交互数据，以响应来自远程中心的控制指令；

[0011] 所述充电站物联网接入网关，基于软件定义网络技术，构建充电桩物联网网关，从而连接充电站内的设施设备，并为设备与设备间的通信提供支持，以及管控层对设备的数据采集和控制指令的下达。

[0012] 其中，所述的数据存储+计算+基础网络通信模块，对硬件服务器的虚拟化技术和软件定义网络技术，将计算机硬件资源和互联网接入资源抽象化为虚拟资源，从而为充电站提供通信协议可配置的互联网接入和计算资源可重组的存储与计算服务。

[0013] 其中，所述充电站物联网接入网关包括：充电站物联网管理分系统S301；

[0014] 所述充电站物联网管理分系统分别与物联网接入网关和实际设备连接，管理所述实际设备与所述物联网关之间的连接，控制所述实际设备的接入和断开，识别连接异常，隔离非注册设备的接入。

[0015] 其中，所述充电桩物联网管理分系统包括：充电桩控制模块S302、充电桩数据实时监控模块S303、站内视频监控模块S304、站内停车位感应及地挡控制模块S305、车桩通信与车辆识别模块S306和充电桩保护装置S307。

[0016] 其中，所述充电桩控制模块S302控制充电桩的开关状态和通信状态，实现对充电桩的通信控制和充电控制；

[0017] 所述的充电桩数据实时监控模块S303，通过基础传感器和充电桩内置传感器，读取充电桩实时状态数据；

[0018] 所述站内视频监控模块S304，通过接入站内视频监控装置，获取充电站内视频监控数据；

[0019] 所述站内停车位感应及地挡控制模块S305，能够根据充电站配置，识别并控制充电站中车位使用情况，实现车位的准入控制；

[0020] 所述车桩通信与车辆识别模块S306，通过充电桩与车辆的充电链路，搭载数据通信协议，实现充电桩与车辆的通信，并通过网关询问远程终端，查询车辆信息，识别车辆身份。

[0021] 所述充电桩保护装置S307，通过过电流与过电压感应，自动化断开连接，并向所述物联网管理分系统发送异动数据。

[0022] 其中，所述充电桩运营自动化子系统包括：运营监控可视化模块S401、充电自动化模块S403和自动订单结算模块S404；

[0023] 所述运营监控可视化模块，通过对基础充电桩信息化分系统的数据进行可视化呈现和充电站可控设备的控制界面建模，实现对充电桩运营监控的可视化友好界面；

[0024] 所述充电自动模块，通过连接并基于APP或生物识别实现对用户的识别，以控制充电站中的充电桩接通，以及饱和时的断开，实现自动化充电；

[0025] 所述的自动订单结算模块，通过对充电订单进行生成和结算操作，实现动态管理充电订单，并基于实际电价，结算金额。

[0026] 其中，所述充电自动模块包括：外部APP响应子模块S405和用户生物识别与身份验证子模块S406。

[0027] 所述外部APP响应模块，能够通过接入满足协议要求的APPe充电，用户通过APP能够预约充电位，并申明待充电的汽车车牌号；

[0028] 用户在驾车驶入充电桩停车位后，视频监控系统能够识别车牌号，并根据APP预约情况，打开地挡，允许车辆进入并充电，从而实现外部APP的响应。

[0029] 其中，所述用户生物识别与身份验证子模块，基于充电站中可选配置的指纹识别与面部识别硬件，识别并确认用户身份信息，并连接至自动充电子模块，打开地挡，开始充电，从而实现用户无需使用APP即可打开车位和即插即充。

[0030] 其中，所述充电站货币化运营分析及资产管理子系统包括：运营人员建模管理模块S502、充电桩设备全生命周期管理模块S503、运营任务货币化建模管理模块S504、货币化运营报表及可视化模块S506和大数据分析与自动化运营辅助模块S505；

[0031] 所述的运营人员建模管理模块，通过对运营人员进行职位权限与义务抽象建模和生物特征数据提取，识别变电站中人员组成，实现对运营人员的建模和管理；

[0032] 所述的充电桩设备货币化全生命周期管理模块，能够对变电站内主要设备进行货币化建模，并管理其设计、采购、建设、投运、运维和退运过程，从而实现全生命周期管理；

[0033] 所述的运营任务货币化建模管理模块，通过将运营的部分计划抽象为任务，并下达给运营管理人员，计算人力成本的充电站基础运行成本，实现运营任务的货币化建模管理；

[0034] 所述的货币化运营报表及可视化模块，通过对运营数据进行货币化可配置报表建模，定期生成运营数据报告，辅助运营人员掌握运营情况；

[0035] 所述的大数据分析与自动化运营辅助模块，通过对变电站运行和运营数据的大数据分析，为用户提供货币化的运营辅助决策支持。

[0036] 与最接近的技术方案比，本发明提供的技术方案具有以下优异效果：

[0037] 本发明提供的充电桩运营管理综合系统，通过构建基础充站信息化子系统、充电站运营自动化子系统、充电站货币化运营分析及资产管理子系统并使其协同运行，实现了对充电站运营与管理的抽象化建模，并映射至信息化系统，本发明构建的运营分析与自动化运行分系统，最终实现了对充电站核心业务的控制和充电站的综合运营管理，实现了用户能够自主多渠道快速使用车位和充电，帮助充电站运营方实现了对充电站的标准化管理，大大提升了充电站利用与管理的效率，降低了人力成本，提升了运营管理能力和用户体验。附图说明

[0038] 附图1为本发明提出的一种充电站运营管理综合系统架构图

具体实施方式

[0039] 下面结合附图1对本发提供的充电桩运营管理综合系统S101做详细说明如下：

[0040] 所述综合系统S101包括：基础充站信息化子系统S201、充电站运营自动化子系统S401和充电站管理子系统S501。

[0041] 所述的基础充电站信息化子系统，可由互联网接入服务商提供的互联网接入、计算机服务器硬件、计算机服务器Linux分系统、物联网通信硬件构成，并配置对应的开源的软件定义网络系统，即可构建起对应的系统，组成物联网网关、远程控制网关和数据存储+计算+基础网络通信模块。在本地通过集成开源的物联网控制WEB服务器，即可构成本地管理WEB的基础终端。用户如果需要，可自行自定义并升级此终端。

[0042] 所述的充电站物联网管理分系统，可以由开源代码改写，购置对应的充电桩硬件、站内视频监控硬件、识别设备等，并集成硬件供应商提供的开发软件，最终形成物联网统一管理的子系统。

[0043] 所述的充电站运营自动化子系统，其运营监控的可视化WEB可以由硬件供应商提供。其自动充电系统可以接入如国网e充电这样的标准化APP，并启用指纹硬件在充电站现场可以免APP登陆来实现。其自动订单结算模块可以有开源订单结算系统经变电站简单定制化改造而成。

[0044] 所述充电站管理子系统包括货币化运营分析及资产管理，其主要模块可由开源的充电站管理软件作为基础，基于本文所述设计，进行二次软件开发形成，从而构建包括运营人员建模管理模块、充电桩设备货币化全生命周期管理模块、运营任务货币化建模管理模块、货币化运营报表及可视化模块。大数据分析与自动化运营模块则可由充电站管理人员根据本文所述设计进行对应的数据分析开源代码整合，并能够根据实际需求动态更新。

[0045] 一、所述基础充电站信息化子系统，基于软件定义网络技术，为充电站搭建基础的信息化网络通信和物联网通信功能，从而使充电站内部的设备与设备之间、设备与子系统之间、子系统与外部系统之间建立起有效的数据交互通道和控制通道，并为所述运营管理综合系统提供数据存储和计算支持；

[0046] 所述基础充站信息化子系统包括：本地管理WEB终端S202、远程控制网关S203、充电站物联网接入网关S204及数据存储+计算+基础网络通信模块；所述的数据存储+计算+基础网络通信模块，对硬件服务器的虚拟化技术和软件定义网络技术，将计算机硬件资源和互联网接入资源抽象化为虚拟资源，从而为充电站提供通信协议可配置的互联网接入和计算资源可重组的存储与计算服务。

[0047] 所述本地管理WEB终端为充电站管理端提供基于浏览器的充电站管理入口，以验证管理者身份，展示充电站状态并提供充电站管理的操作管控面板；

[0048] 所述远程控制网关，通过建立可配置的通信协议解析技术和身份认证技术，与远程中心建立可信连接，从而交互数据，以响应来自远程中心的控制指令；

[0049] 所述充电站物联网接入网关，基于软件定义网络技术，构建充电桩物联网网关，从而连接充电站内的设施设备，并为设备与设备间的通信提供支持，以及管控层对设备的数据采集和控制指令的下达。

[0050] 所述充电站物联网接入网关包括：充电站物联网管理分系统S301；

[0051] 所述充电站物联网管理分系统分别与物联网接入网关和实际设备连接，管理所述实际设备与所述物联网关之间的连接，控制所述实际设备的接入和断开，识别连接异常，隔离非注册设备的接入。

[0052] 所述充电桩物联网管理分系统包括：充电桩控制模块S302、充电桩数据实时监控模块S303、站内视频监控模块S304、站内停车位感应及地挡控制模块S305、车桩通信与车辆识别分系统S306和充电桩保护装置S307。

[0053] 所述充电桩控制模块S302控制充电桩的开关状态和通信状态，实现对充电桩的通信控制和充电控制；

[0054] 所述的充电桩数据实时监控模块S303，通过基础传感器和充电桩内置传感器，读取充电桩实时状态数据；

[0055] 所述站内视频监控模块S304，通过接入站内视频监控装置，获取充电站内视频监控数据；

[0056] 所述站内停车位感应及地挡控制模块S305，能够根据充电站配置，识别并控制充电站中车位使用情况，实现车位的准入控制；

[0057] 所述车桩通信与车辆识别模块S306，通过充电桩与车辆的充电链路，搭载数据通信协议，实现充电桩与车辆的通信，并通过网关询问远程终端，查询车辆信息，识别车辆身份。

[0058] 所述充电桩保护装置S307，通过过电流与过电压感应，自动化断开连接，并向所述物联网管理分系统发送异动数据。

[0059] 二、所述充电站运营自动化子系统，通过对所述充电站进行自动化充电子分系统和自动化订单结算设计，实现为用户提供自动化的充电服务，减少现有充电站充电业务繁杂的充电准备过程，提高充电站运行效率，提升用户体验；

[0060] 所述充电桩运营自动化子系统包括：运营监控可视化模块S401、充电自动化模块S403和自动订单结算模块S404；

[0061] 所述运营监控可视化模块，通过对基础充电桩信息化分系统的数据进行可视化呈现和充电站可控设备的控制界面建模，实现对充电桩运营监控的可视化友好界面；

[0062] 所述充电自动模块，通过连接并基于APP或生物识别实现对用户的识别，以控制充电站中的充电桩接通，以及饱和时的断开，实现自动化充电；

[0063] 所述的自动订单结算模块，通过对充电订单进行生成和结算操作，实现动态管理充电订单，并基于实际电价，结算金额。

[0064] 所述充电自动模块包括：外部APP响应子模块S405和用户生物识别与身份验证子模块S406。

[0065] 所述外部APP响应模块，能够通过接入满足协议要求的APPe充电，用户通过APP能够预约充电位，并申明待充电的汽车车牌号；

[0066] 用户在驾车驶入充电桩停车位后，视频监控系统能够识别车牌号，并根据APP预约情况，打开地挡，允许车辆进入并充电，从而实现外部APP的响应。

[0067] 所述用户生物识别与身份验证子模块，基于充电站中可选配置的指纹识别与面部识别硬件，识别并确认用户身份信息，并连接至自动充电子模块，打开地挡，开始充电，从而实现用户无需使用APP即可打开车位和即插即充。

[0068] 三、所述的充电站管理子系统包括货币化运营分析及资产管理；通过对充电站的人员、设备、运营任务进行建模和大数据分析，构建充电桩的运营辅助模块，从而为包括经营层面的变电站运营提供支持，进一步提高变电站运营管理综合能力。

[0069] 所述充电站货币化运营分析及资产管理子系统包括：运营人员建模管理模块S502、充电桩设备全生命周期管理模块S503、运营任务货币化建模管理模块S504、货币化运营报表及可视化模块S506和大数据分析与自动化运营辅助模块S505；

[0070] 所述的运营人员建模管理模块，通过对运营人员进行职位权限与义务抽象建模和生物特征数据提取，识别变电站中人员组成，实现对运营人员的建模和管理；

[0071] 所述的充电桩设备货币化全生命周期管理模块，能够对变电站内主要设备进行货币化建模，并管理其设计、采购、建设、投运、运维和退运过程，从而实现全生命周期管理；

[0072] 所述的运营任务货币化建模管理模块，通过将运营的部分计划抽象为任务，并下达给运营管理人员，计算人力成本的充电站基础运行成本，实现运营任务的货币化建模管理；

[0073] 所述的货币化运营报表及可视化模块，通过对运营数据进行货币化可配置报表建模，

[0074] 定期生成运营数据报告，辅助运营人员掌握运营情况；

[0075] 所述的大数据分析与自动化运营辅助模块，通过对变电站运行和运营数据的大数据分析，为用户提供货币化的运营辅助决策支持。

[0076] 上述实施例仅为说明发明而举例，并非实施方式的限定。对于所述技术领域的普通技术来说，可以根据实际情况进行方便快速的部署和实现，做出其它不同形式的变化或变动，但这些响应的改变和变形都应属于本发明的权利要求的保护范围。

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