CN102662357A

CN102662357A - 一种用于电动汽车充电站的一体化汇集方法及装置

Info

Publication number: CN102662357A
Application number: CN2012100910169A
Authority: CN
Inventors: 黄颖褀; 郭子健; 李艳; 张燊; 白光奎
Original assignee: Shenzhen Power Supply Bureau Co Ltd
Current assignee: Shenzhen Power Supply Bureau Co Ltd
Priority date: 2012-03-30
Filing date: 2012-03-30
Publication date: 2012-09-12
Anticipated expiration: 2032-03-30
Also published as: CN102662357B

Abstract

本发明适用于新能源信息处理技术领域，提供了一种用于电动汽车充电站的一体化汇集方法及装置，该方法包括：运用组态工具对终端进行参数配置，所述组态工具参照IEC相关标准，采用面向对象设计方式，运用XML语言对终端的功能及数据进行建模；下发参数信息；解析所述参数信息，并初始化模型数据对象；采集所述终端的数据；将采集的数据进行预处理，并将预处理的数据进行转换，转发。本发明可实现装置间的信息共享，方便维护和管理。

Description

一种用于电动汽车充电站的一体化汇集方法及装置

技术领域

本发明属于新能源信息处理技术领域，尤其涉及一种用于电动汽车充电站的一体化汇集方法及装置。

背景技术

近几年，电动汽车充电站在国内开始推广并取得显著成效。然而，电动汽车充电站目前仍然面临三大方面突出问题：

一、装置的标准化问题。目前充电站内使用的设备及装置包括慢速直流充电机、快速直流充电机、交流充电桩、低压配电柜、有源滤波及无功补偿、直流电源屏、通讯管理机、测控装置、电度表等。由于各类装置是由各个厂家根据各自的理解实现的，功能和接口各不相同，难以实现互操作和替换。

二、装置间信息共享问题。当前各生产厂家的装置采用的通信接口、通信规约各不相同，为了开发方便，节约成本，部分厂家甚至采用私有通信规约，使得各厂家的装置变成信息孤岛。由于装置间存在非标准，完成信息共享非常困难，给系统集成和工程实施带来了严峻的考验。不仅加大了工程人员的工作量，而且对工程人员的技能要求很高。使得工程维护的难度加大，企业投入的工程费用也随之增加。

三、装置参数配置、维护及管理问题。由于各厂家的设备、装置存在较大差异，要对充电站内的所有设备及装置进行统一管理非常困难。目前各厂家针对其设备及装置的特点，开发出配套使用的维护工具，用户不得不面对种类繁多的工具，给维护带来极大的不便。

综上所述，现有电动汽车充电站由于所使用的装置没有形成统一的标准，造成装置间信息无法共享，给维护和管理带来了极大的不便。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种用于电动汽车充电站的一体化汇集方法，旨在解决现有电动汽车充电站由于所使用的装置没有形成统一的标准，造成装置间信息无法共享，给维护和管理带来了极大的不便的问题。

本发明实施例是这样实现的，一种用于电动汽车充电站的一体化汇集方法，包括：

运用组态工具对终端进行参数配置，所述组态工具参照IEC相关标准，采用面向对象设计方式，运用XML语言对终端的功能及数据进行建模；

下发参数信息；

解析所述参数信息，并初始化模型数据对象；

采集所述终端的数据；

将采集的数据进行预处理，并将预处理的数据进行转换，转发。

本发明实施例还提供了一种用于电动汽车充电站的一体化汇集装置，包括：

参数配置单元，用于运用组态工具对终端进行参数配置，所述组态工具参照IEC相关标准，采用面向对象设计方式，运用XML语言对终端的功能及数据进行建模；

下发单元，用于下发参数信息；

解析单元，用于解析所述参数信息，并初始化模型数据对象；

采集单元，用于采集所述终端的数据；

转换转发单元，用于对采集单元采集的数据进行预处理、并将预处理的数据进行转换，转发。

本发明实施例与现有技术相比，有益效果在于：通过运用组态工具对终端进行参数配置，采集终端的数据，将采集的数据进行预处理，并将预处理的数据进行转换，转发，可实现装置间的信息共享，方便维护和管理。

附图说明

图1是本发明实施例提供的用于电动汽车充电站的一体化汇集方法的流程图；

图2是本发明实施例提供的虚拟终端的结构示意图；

图3是本发明实施例提供的组态工具的工作流程示意图；

图4是本发明实施例提供的组态工具的数据类型结构图；

图5是本发明实施例提供的用于电动汽车充电站的一体化汇集装置的原理框图；

图6是本发明实施例提供的转换的流程图；

图7是本发明实施例提供的转发的流程图；

图8本发明实施例提供的用于电动汽车充电站的一体化汇集装置的模块框图。

具体实施方式

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仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明实施例中，通过运用组态工具对终端进行参数配置，采集终端的数据，将采集的数据进行预处理，并将预处理的数据进行转换，转发，可实现装置间的信息共享，方便维护和管理。

请参阅图1，本发明实施例提供了一种用于电动汽车充电站的一体化汇集方法，包括：

步骤S101，运用组态工具对终端进行参数配置，所述组态工具参照IEC相关标准，采用面向对象设计方式，运用XML语言对终端的功能及数据进行建模。通过该方式进行建模的数据模型具有完整的设备自描特性。通过组态工具可直接获取设备数据模型的信息，使设备管理及维护更为方便。

在本发明实施例中，组态工具实现配置下述的用于电动汽车充电站的一体化汇集装置的各种参数。该参数包括通道规约类型、规约参数、终端类型、终端参数等。组态工具通过网络与一体化汇集装置进行信息交换，完成参数上装、参数下装、文件传输、通道状态实时监测、装置实时数据监测、通道报文查看、对时参数设置、规约信息查看、报文过滤等功能。

在本发明的实施例中，所述终端是一个虚拟终端，由组态工具创建生成。虚拟终端抽象化真实的终端设备，它是真实终端设备功能的集合。图2为虚拟终端的结构示意图，一个虚拟终端包括遥信、遥测、状态、遥控、遥脉、遥调、定值、浮点数据、整型数据等信息对象，并提供符合IEC标准的服务接口。

请参阅图3，本发明实施例提供的组态工具的工作流程描述如下：

(1)、数据输入及处理。

在该步骤中，虚拟终端数据及IEC标准模型文件作为组态工具输入的数据源。

组态工具工程文件的数据类型(Schema)如图4所示：GHCDevices作为组态工具配置文件的根结点；Device为二级结点，表示一体化汇集装置，组态工具可以同时管理多台一体化汇集装置；二级结点Device包含上行通道组UpChannels及下行通道组DwChannels。UpChannels包含与上行主站通信的通道，DwChannels包含与下行终端通信的通道；SPChannel为串口专用的通信通道，IPChannel为以太网专用的通信通道；通信通道SPChannel、IPChannel包含若干个虚拟终端，每个虚拟终端可以包含多种不同类型的数据。

(2)、数据输出。

在该步骤中，组态工具可以导出数据映射表文件、装置配置文件及符合IEC标准模型文件，这些文件包含的数据是一体化汇集装置运行的系统参数。

(3)、数据下装。

在该步骤中，导出的各种配置文件通过网络服务统一下发到一体化汇集装置中，并且重新启动相关的服务。

步骤S102，下发参数信息。

步骤S103，解析所述参数信息，并初始化模型数据对象。

步骤S104，采集所述终端的数据；

步骤S105，，将采集的数据进行预处理，并将预处理的数据进行转换，转发。

在步骤S105中，可以用不同的通信方式及规约采集终端的各种数据。

通过转换，转发，不管电动汽车充电站内所使用的装置是否形成统一的标准，均可实现装置间的信息共享，从而方便维护和管理。

在本步骤中，其转换、转发原理如图5所示，图5中的上位系统是一体化汇集装置数据转发的目标对象，下行终端是一体化汇集装置数据采集的目标对象。一体化汇集装置内部有两种不同类型的通道：上行通道及下行通道。上行通道用于给上位系统转发数据并接收上位系统下发的控制命令，而下行通道用于采集终端数据并将上位系统的控制命令转发给终端。上行通道与下行通道间通过消息总线进行信息交互，交互信息分发给不同的功能模块进行处理，如规约数据采集、规约转换及数据转发模块。

请参阅图6，步骤S105中，将采集的数据进行预处理，并将预处理的数据进行转换的步骤包括：

步骤S601，读取IEC模型文件，并生成相对应的数据实例对象；

步骤S602，通过传统标准规约或厂家指定的私有规约采集各终端的数据信息；

步骤S603，将采集到的数据信息按照属性进行分类，如分成遥测、遥信、遥脉、遥调、定值等；

步骤S604，将分类后的数据按照所述数据实例对象进行映射；

步骤S605，将映射后的数据按照IEC标准转发给所需转发的目标对象即上述中的上位系统。

在步骤S105中，转发可以同时为一个或者多个上位系统转发一种或者多种数据。

当多个上位系统同时对某个下行终端发送数据时，来自客户端的数据被透明缓冲到与该终端对应的一个缓冲队列，并采用FIFO(先到先出)的出队机制把出队数据发送给目标终端。缓冲队列可以设定数据项个数，当达到上限时，将会删除队列最前的数据并产生一个队列满告警事件。

终端接收到的数据不需要缓冲，直接通过广播方式发送给与其相关联的所有上位系统。

请参阅图7，步骤S105中的转发包括：

步骤S701：当下行通道收到终端发来的数据时，下行通道先将数据缓存到接收缓冲区中，然后再将数据转发到与其相关的所有上行通道的发送缓冲队列。

在本步骤中，每一个通道都含有收发缓冲区。例如，由通道COM1接收到的下行数据D经接收缓冲区缓存后，分别将数据D提交给上行通道tcp con 1、con 2、con n，最后到达各自己的发送缓冲区，以等待发送或进一步处理。

步骤S702：当上行通道收到所需转发的目标对象即上述中的上位系统发来的数据时，上行通道先将数据缓存到接收缓冲区中，然后再将数据转发到与其相关的下行通道的发送缓冲队列。

例如，由上行通道tcp con 1、con 2、con n接收到的上行数据D1、D2、Dn经接收缓冲区缓存后，分别将数据D1、D2、Dn按顺序提交给与其对应的下行通道COM1，最后到达该下行通道的发送缓冲区，以等待发送或进一步处理。

步骤S703：当下行通道要下发数据到终端时，按顺序先从发送队列中取出数据，然后开始执行发送命令，只有当一帧数据发送完时，下一帧才能取出发送，当通信链路故障，一帧数据没发送完时，则需要将剩余的数据缓冲回原来队列的位置，以等待下一次发送处理。

步骤S704：当上行通道要上送数据到所需转发的目标对象即上述中的上位系统时，按顺序先从发送队列中取出数据，然后开始执行发送命令，当通信链路故障，没能将取出的数据发完时，则需要将剩余的数据缓冲回原来队列的位置，以等待下一次发送处理。

其中，所述上行通道和下行通道间体现数据分层分流处理，彼此不存在依赖关系，独立运行。

请参阅图8，本发明实施例还提供了一种用于电动汽车充电站的一体化汇集装置，包括：

参数配置单元801，用于运用组态工具对终端进行参数配置，所述组态工具参照IEC相关标准，采用面向对象设计方式，运用XML语言对终端的功能及数据进行建模；

在本发明实施例中，所述参数包括通道规约类型、规约参数、终端类型和终端参数。

在本发明实施例中，所述终端为虚拟终端，所述虚拟终端的信息对象包括遥信、遥测、状态、遥控、遥脉、遥调、定值、浮点数据及整型数据。

下发单元802，用于下发参数信息；

解析单元803，用于解析所述参数信息，并初始化模型数据对象；

采集单元804，用于采集所述终端的数据；

转换转发单元805，用于对采集单元采集的数据进行预处理、并将预处理的数据进行转换，转发。

在本发明实施例中，所述转换转发单元805包括转换模块，所述转换模块具体用于读取IEC模型文件，并生成相对应的数据实例对象；通过传统标准规约或厂家指定的私有规约采集各终端的数据信息；将采集到的数据信息按照属性进行分类；将分类后的数据按照所述数据实例对象进行映射；将映射后的数据按照IEC标准转发给所需转发的目标对象。

在本发明实施例中，所述转换转发单元805还包括转发模块，所述转发模块具体用于当下行通道收到终端发来的数据时，下行通道先将数据缓存到接收缓冲区中，然后再将数据转发到与其相关的所有上行通道的发送缓冲队列；当上行通道收到所需转发的目标对象发来的数据时，上行通道先将数据缓存到接收缓冲区中，然后再将数据转发到与其相关的下行通道的发送缓冲队列；当下行通道要下发数据到终端时，按顺序先从发送队列中取出数据，然后开始执行发送命令，只有当一帧数据发送完时，下一帧才能取出发送，当通信链路故障，一帧数据没发送完时，则需要将剩余的数据缓冲回原来队列的位置，以等待下一次发送处理；当上行通道要上送数据到所需转发的目标对象时，按顺序先从发送队列中取出数据，然后开始执行发送命令，当通信链路故障，没能将取出的数据发完时，则需要将剩余的数据缓冲回原来队列的位置，以等待下一次发送处理；所述上行通道和下行通道间体现数据分层分流处理，彼此不存在依赖关系，独立运行。

当然，上述方法中的一些具体方案的描述均可以相应的应用到该装置中，在此不再赘述。

本发明的一体化汇集装置，遵循IEC标准，可按照各厂家装置的功能及规约特点进行统一建模。并具备六大功能：通信交换功能、数据透传功能、数据分析功能、数据存储功能、状态监测功能、设备间协作功能。可以统一的数据建模方式，实现标准化的数据及服务；可提供多种通信接口，完成设备数据采集；可提供数据分析处理，完成规约转换及数据转发；可提供标准化服务接口，完成智能设备间协作处理及信息共享。

在实际应用中，还可将本发明的一体化汇集装置与相应的硬件结合，实现强大的功能，如可应用到业32位单片机，功能强大，性能稳定，还可采用实时操作系统；还可采用表面贴片技术，可使电路整板高度集成，避免了插接带来的通讯故障；可采用范围宽的电源电压，以适应多种自动化现场的供电情况，并且抗干扰能力强；可采用丰富的通讯端口，从而具有多个以太网电口、串行通信接口；可将通信端口采用电气高度隔离，从而在一个端口故障时，不影响其它端口。

本发明的用于电动汽车充电站的一体化汇集方法及装置，通过运用组态工具对终端进行参数配置，采集终端的数据，将采集的数据进行预处理，并将预处理的数据进行转换，转发，可实现装置间的信息共享，方便维护和管理。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种用于电动汽车充电站的一体化汇集方法，其特征在于，包括：

下发参数信息；

解析所述参数信息，并初始化模型数据对象；

采集所述终端的数据；

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述参数包括通道规约类型、规约参数、终端类型和终端参数。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述终端为虚拟终端，所述虚拟终端的信息对象包括遥信、遥测、状态、遥控、遥脉、遥调、定值、浮点数据及整型数据。

4.如权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，所述所述将采集的数据进行预处理，并将预处理的数据进行转换包括：

读取IEC模型文件，并生成相对应的数据实例对象；

通过传统标准规约或厂家指定的私有规约采集各终端的数据信息；

将采集到的数据信息按照属性进行分类；

将分类后的数据按照所述数据实例对象进行映射；

将映射后的数据按照IEC标准转发给所需转发的目标对象。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述转发包括：

当下行通道收到终端发来的数据时，下行通道先将数据缓存到接收缓冲区中，然后再将数据转发到与其相关的所有上行通道的发送缓冲队列；

当上行通道收到所需转发的目标对象发来的数据时，上行通道先将数据缓存到接收缓冲区中，然后再将数据转发到与其相关的下行通道的发送缓冲队列；

当下行通道要下发数据到终端时，按顺序先从发送队列中取出数据，然后开始执行发送命令，只有当一帧数据发送完时，下一帧才能取出发送，当通信链路故障，一帧数据没发送完时，则需要将剩余的数据缓冲回原来队列的位置，以等待下一次发送处理；

当上行通道要上送数据到所需转发的目标对象时，按顺序先从发送队列中取出数据，然后开始执行发送命令，当通信链路故障，没能将取出的数据发完时，则需要将剩余的数据缓冲回原来队列的位置，以等待下一次发送处理；

所述上行通道和下行通道间体现数据分层分流处理，彼此不存在依赖关系，独立运行。

6.一种用于电动汽车充电站的一体化汇集装置，其特征在于，包括：

下发单元，用于下发参数信息；

采集单元，用于采集所述终端的数据；

7.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述参数包括通道规约类型、规约参数、终端类型和终端参数。

8.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述终端为虚拟终端，所述虚拟终端的信息对象包括遥信、遥测、状态、遥控、遥脉、遥调、定值、浮点数据及整型数据。

9.如权利要求6至8中任一项所述的装置，其特征在于，所述转换转发单元包括转换模块，所述转换模块具体用于读取IEC模型文件，并生成相对应的数据实例对象；通过传统标准规约或厂家指定的私有规约采集各终端的数据信息；将采集到的数据信息按照属性进行分类；将分类后的数据按照所述数据实例对象进行映射；将映射后的数据按照IEC标准转发给所需转发的目标对象。

10.如权利要求9所述的装置，其特征在于，所述转换转发单元还包括转发模块，所述转发模块具体用于当下行通道收到终端发来的数据时，下行通道先将数据缓存到接收缓冲区中，然后再将数据转发到与其相关的所有上行通道的发送缓冲队列；当上行通道收到所需转发的目标对象发来的数据时，上行通道先将数据缓存到接收缓冲区中，然后再将数据转发到与其相关的下行通道的发送缓冲队列；当下行通道要下发数据到终端时，按顺序先从发送队列中取出数据，然后开始执行发送命令，只有当一帧数据发送完时，下一帧才能取出发送，当通信链路故障，一帧数据没发送完时，则需要将剩余的数据缓冲回原来队列的位置，以等待下一次发送处理；当上行通道要上送数据到所需转发的目标对象时，按顺序先从发送队列中取出数据，然后开始执行发送命令，当通信链路故障，没能将取出的数据发完时，则需要将剩余的数据缓冲回原来队列的位置，以等待下一次发送处理；所述上行通道和下行通道间体现数据分层分流处理，彼此不存在依赖关系，独立运行。