CN104932441A - 新能源车集成监控的数据采集和查询方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种新能源车集成监控的数据采集和查询方法，具体如下：设置车载端、数据服务中心、客户端；所述数据服务中心，用于存储车载端发送来的所述运行参数、定位信息以及车辆基本信息、车辆充电期间信息，并向客户端提供所述运行参数和定位信息的查询服务；所述客户端，用于提供数据服务中心的访问服务；无线数据通信模块通过TCP/IP协议与数据服务中心进行数据传输，数据在传输过程中以数据帧的形式进行数据传输。本发明为构建统一的支持多厂商新能源车的监控管理平台提供了数据采集和查询功能，能够广泛应用于新能源车实时监控系统。
Description
技术领域
本发明涉及多品牌新能源汽车实时数据的采集方法，具体地，涉及新能源车集成监控的数据采集和查询方法。
背景技术
目前针对新能源汽车的监控，仍旧是各个新能源车生产厂家分别各自进行监控，无法形成一个集中统一的数据平台给生产、销售和使用的各个环节提供必要的数据支持。各新能源车生厂商的数据采集平台均采用各自的通讯协议和网关架构，系统互相不兼容，无法直接整合数据。
经检索，发现如下相关文献。
申请号：201310248052.6，专利名称：车辆监控系统。该专利文献提供一种车辆监控系统，所述系统包括：北斗定位模块，用于定位车辆所在的位置；射频识别模块，用于识别车辆身份；传感器控制模块，用于监测车辆运行状况；声音控制模块，用于从声音上识别驾驶员的身份；视频控制模块，用于从视频上识别驾驶员的身份和监控驾驶员的驾驶状态；3G通信模块，用于发送车辆监控系统的监控数据以及接收控制指令；中心控制模块，用于对所述北斗定位模块、射频识别模块、传感器控制模块、声音控制模块、视频控制模块和3G通信模块进行控制以及获取监控数据。
发明内容
针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种新能源车集成监控的数据采集和查询方法。
根据本发明提供的新能源车集成监控的数据采集和查询方法，具体如下：
设置车载端、数据服务中心、客户端；
所述车载端包括控制器以及分别连接控制器的CAN总线接口、导航定位模块、无线数据通信模块；控制器用于通过CAN总线接口采集车辆的运行参数，并通过导航定位模块采集车辆的定位信息；无线数据通信模块用于将所述运行参数和定位信息与数据服务中心进行双向数据交换；
所述数据服务中心，用于存储车载端发送来的所述运行参数、定位信息以及车辆基本信息、车辆充电期间信息，并向客户端提供所述运行参数和定位信息的查询服务；
所述客户端，用于提供数据服务中心的访问服务；
无线数据通信模块通过TCP/IP协议与数据服务中心进行数据传输，数据在传输过程中以数据帧的形式进行数据传输。
优选地，车辆基本信息，包括：车辆ID、车辆生产日期、车辆起动时刻和停车时刻、车辆续驶里程、车辆GPS信息、车辆液体燃料消耗量、车辆速度；车辆充电期间信息，包括：充电日期时间、充电开始时间、充电结束时间、充电地点ID、环境温度、电池温度、电池的SOC值、电池总电压、电池单电池最小电压、充电电压、充电电流、充电时间、瞬时充电功率峰值的最大值、每次充电功率的平均值、每一定周期内充电功率的平均值。
优选地，所述车载端包括缓存模块，其中，所述缓存模块用于在车载端与数据服务中心通信断开的情况下，将车辆的数据进行缓存，从而保证车载端数据的完整性，保证车载端和服务器端数据交换的连续性。
优选地，所述车载端包括时钟同步模块，其中，所述时钟同步模块用于在车辆启动时刻，将车载端的日期和时间更新为GPS系统的日期和时间，从而保证车载端的日期和时间和GPS系统的日期和时间的统一。
优选地，所述数据帧的结构定义中包括如下内容：
-帧头，用于标识数据帧起始位置，数据服务中心通过帧头和帧尾来对帧进行识别；
-数据帧序号，用于标识数据帧发送的次序，数据服务中心通过数据帧序号对数据帧进行丢帧分析；
-VIN码，用以唯一标识车辆；
-车辆类型标识符，用于标识不同厂商的车辆的类型；
-数据区，用于记载所述运行参数、定位信息以及车辆基本信息、车辆充电期间信息；
-故障区，用于存放车辆产生的故障信息；
-浮动区；
-时间信息；
-定位信息；
-校验码；
-帧尾。
根据本发明提供的新能源车集成监控的数据采集和查询系统，包括：车载端、数据服务中心、客户端；
所述车载端包括控制器以及分别连接控制器的CAN总线接口、导航定位模块、无线数据通信模块；控制器用于通过CAN总线接口采集车辆的运行参数，并通过导航定位模块采集车辆的定位信息；无线数据通信模块用于将所述运行参数和定位信息与数据服务中心进行双向数据交换；
所述数据服务中心，用于存储车载端发送来的所述运行参数、定位信息以及车辆基本信息、车辆充电期间信息，并向客户端提供所述运行参数和定位信息的查询服务；
所述客户端，用于提供数据服务中心的访问服务；
无线数据通信模块通过TCP/IP协议与数据服务中心进行数据传输，数据在传输过程中以数据帧的形式进行数据传输。
优选地，车辆基本信息，包括：车辆ID、车辆生产日期、车辆起动时刻和停车时刻、车辆续驶里程、车辆GPS信息、车辆液体燃料消耗量、车辆速度；车辆充电期间信息，包括：充电日期时间、充电开始时间、充电结束时间、充电地点ID、环境温度、电池温度、电池的SOC值、电池总电压、电池单电池最小电压、充电电压、充电电流、充电时间、瞬时充电功率峰值的最大值、每次充电功率的平均值、每一定周期内充电功率的平均值。
优选地，所述车载端包括缓存模块，其中，所述缓存模块用于在车载端与数据服务中心通信断开的情况下，将车辆的数据进行缓存，从而保证车载端数据的完整性，保证车载端和服务器端数据交换的连续性。
优选地，所述车载端包括时钟同步模块，其中，所述时钟同步模块用于在车辆启动时刻，将车载端的日期和时间更新为GPS系统的日期和时间，从而保证车载端的日期和时间和GPS系统的日期和时间的统一。
优选地，所述数据帧的结构定义中包括如下内容：
-帧头，用于标识数据帧起始位置，数据服务中心通过帧头和帧尾来对帧进行识别；
-数据帧序号，用于标识数据帧发送的次序，数据服务中心通过数据帧序号对数据帧进行丢帧分析；
-VIN码，用以唯一标识车辆；
-车辆类型标识符，用于标识不同厂商的车辆的类型；
-数据区，用于记载所述运行参数、定位信息以及车辆基本信息、车辆充电期间信息；
-故障区，用于存放车辆产生的故障信息；
-浮动区；
-时间信息；
-定位信息；
-校验码；
-帧尾。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
1、为构建统一的支持多厂商新能源车的监控管理平台提供了数据采集解决方案。
2、为构建统一的支持多厂商新能源车的监控管理平台提供了数据查询解决方案。
3、能够广泛应用于新能源车实时监控系统
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1为本发明系统的原理示意图；
图2为车载端的原理示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。
本发明所要解决的技术问题是，提供一种集中监控管理各厂商新能源车的数据采集查询方法。
为了解决上述的技术问题，本发明方法包括总体方案结构、车载端方案、数据服务中心方案、数据查询方案、数据传输协议方案。
电动汽车数据采集方案主要由车载端、数据服务中心、客户端以及公共资源四个部分组成。其结构组成图如图1所示。
车载端系统硬件组成包括：CAN总线接口、GPS系统/北斗系统等定位模块、GPRS/CDMA/3G等无线数据通信模块等等。其组成原理图如图2所示。
数据服务中心提供数据采集、处理、分析、储存及其他服务，由功能强大的数据服务器完成。每一个独立的数据服务器都包括数据通讯服务器,Web服务器和数据库服务器三部分。
数据查询可以通过任何一个客户端实现，客户端就是指使用计算机通过Internet网络，采用Web方式访问服务器的用户。
远程通讯协议规定了车载信息终端与监控中心服务器之间的数据通信内容和协议。车载信息终端与监控中心服务器通过TCP/IP协议进行数据传输。数据在传送过程中，数据以数据帧的形式进行数据传输，每个数据帧有固定的数据格式。车载信息终端与监控中心服务器之间传送数据帧的频率为2帧/秒。
下面对本发明进行更为详细的描述。
（1）方案系统工作过程的原理是：车载端系统负责实时采集车辆的运行参数和定位信息，再通过GPRS/CDMA/3G等无线通信网络或者Internet网络，与数据服务器进行双向数据交换。服务器提供数据处理、分析、储存及其他服务。授权用户可以通过以太网以Web方式访问数据服务器并进行各种操作。
车载端系统包括：GPS系统/北斗系统等定位模块、GPRS/CDMA/3G等无线数据通信模块等等。它负责采集新能源车辆的运行参数和定位信息，经过处理之后，再发送到数据服务中心，同时接收数据服务中心发送过来的信息，提供给驾驶员。
数据服务中心的服务器包括数据通讯服务器、Web服务器和数据库服务器三部分,物理上可以使用独立的3台服务器，也可以合并使用1台。
客户端提供数据服务器的访问功能，连接在Internet上的任何一台计算机都可以作为一个客户端，用户可以通过客户端对车辆进行远程监控。并且客户端采用授权使用方式，设有安全密码，可以保证系统的安全性。
（2）方案要求各种新能源汽车至少提供如下数据，如表1所示：
表1新能源汽车数据表
必须保证车载端具备数据缓存功能。该功能可以实现在车辆和数据服务中心通信断开的情况下，将车辆的数据进行缓存，从而保证车载端数据的完整性，保证车载端和服务器端数据交换的连续性。
必须保证车载端具备时钟同步功能。该功能可以实现在车辆启动时刻，将车载端的日期和时间更新为GPS系统的日期和时间，从而保证车载端的日期和时间和GPS系统的日期和时间的统一。
（3）数据通讯服务器负责和车载端进行数据通讯，将车载端采集的数据分析处理后，存储到数据库服务器；Web服务器负责对用户提供Web服务，用户可以通过客户端访问Web服务器；数据库服务器则负责对数据库进行管理。
（4）为了方便用户访问，采用B/S模式，所以用户可以通过连接在Internet上的任何一台计算机，通过授权使用方式访问数据中心服务器进行各种操作，如车辆注册、用户注册、密码管理、车辆数据查看、故障信息读取和应急响应、车辆调度、维修服务等。
（5）通讯协议结构定义
| 编号 | 内容 | 字节长度 | 备注 |
| 1 | 帧头 | 1 | |
| 2 | 数据帧序号 | 1 | |
| 3 | VIN码 | 17 | |
| 4 | 车辆类型标识符 | 1 | |
| 5 | 数据区 | 112 | |
| 6 | 故障区 | 8 | 保留 |
| 7 | 浮动区 | 5 | 保留 |
| 8 | 时间信息 | 6 | |
| 9 | 定位信息 | 16 | |
| 10 | 校验码 | 1 | |
| 11 | 帧尾 | 1 |
（6）通讯协议内容说明及使用
6.1帧头
用于标识数据帧起始位置，服务器通过帧头和帧尾来对帧进行识别，帧头的长度为1字节，标识符为固定的33H，33H为十六进制数，即用33H填充协议帧的第一个字节。
转义：在电文结构数据帧序号至校验码段落中一旦包含0x33需进行转义，规则如下。
0x33->0x340xFF，0x34H->0x34H0xFE
平台侧解析时先进行转义再进行识读操作。
6.2数据帧序号
用于标识数据帧发送的次序，数据帧序号的长度为1字节，序号在0－255之间进行循环，服务器可以通过数据帧序号对数据帧进行丢帧分析。用相应的数据帧序号数值填充协议帧的第二个字节。
6.3VIN码
用以唯一标识车辆，长度为17字节，不同车辆应采用不同的标识，每个字节填充一个字符。如LSLCP0TR19Z110001,共17个字符，每个字符对应一个ASCII码，分别填充到各字节之中。
6.4车辆类型标识符
标识不同厂商的车辆的类型，长度为1字节，车辆类型标识符由协议制定方定义。
6.5数据区
（1）数据区未定义的保留字段用字节用FFH填充
（2）数据区的数据有不同字节长度的数据，字节长度为2字节的数据，第一个字节为低字节，第二个字节为高字节。
（3）数据区中各数据为车辆的各种参数信息数据，在车载端，各种参数信息数据在存储到数据帧时需要进行相应处理，即(各参数信息数据量＋偏移量)*分辨率，然后存储到数据区各字节中。在服务器端，服务器需将收到的数据帧中的参数信息数据进行还原处理，即各参数信息数据量/分辨率-偏移量。
（4）数据区中的偏移量和分辨率需要根据具体参数信息数据量进行定义。
6.6故障区
将故障区由7字节增加为8字节，其中首字节存放故障等级，按照国家规定故障分为4级，用以存放车辆产生的故障信息。暂为保留字段，字节长度为7字节，未定义的字节用FFH填充。
6.7浮动区
暂未定义，用字节FFH填充。字节长度为5字节。
6.8时间信息
GPS的定位时间，共用六个字节进行表示，每个字节分别代表小时、分钟、秒、日、月、年，每个数据的字节长度均为1个字节。
| 编号 | 数据 | 字节长度 | 备注 |
| 1 | 小时 | 1 |
| 2 | 分钟 | 1 | |
| 3 | 秒 | 1 | |
| 4 | 日 | 1 | |
| 5 | 月 | 1 | |
| 6 | 年 | 1 |
6.9定位信息
| 编号 | 数据 | 字节长度 | 备注 |
| 1 | GPS秒 | 1 | |
| 2 | 定位状态A（有效）/V | 1 | |
| 3 | 纬度第1字节（度） | 1 | |
| 4 | 纬度第2字节（分） | 1 | |
| 5 | 纬度第3字节（分） | 1 | |
| 6 | 纬度第4字节（分） | 1 | |
| 7 | N/S | 1 | |
| 8 | 经度第1字节（度） | 1 | |
| 9 | 经度第2字节（分） | 1 | |
| 10 | 经度第3字节（分） | 1 | |
| 11 | 经度第4字节（分） | 1 | |
| 12 | E/W | 1 | |
| 13 | 地面速率 | 1 | |
| 14 | 地面航向第1字节 | 1 | |
| 15 | 地面航向第2字节 | 1 |
（1）GPS秒：字节长度为1字节，表示GPS时间中的秒信息。
（2）定位状态A（有效）/V：字节长度为1字节，表示定位信息是否有效，填充字符A表示有效，V表示无效。
（3）纬度：字节长度为4字节，例如：纬度为31度13.1356分，第1字节填充度，为31，第2字节为分的整数部分，为13，第3字节为分的小数部分的前两位，为13，第4字节为分的小数部分的后两位，为56。
（4）N/S：标识纬度是北纬还是南纬，北纬用字符N标识，南纬用字符S标识。
（5）经度：字节长度为4字节，例如：经度为112度15.1657分，第1字节填充度，为112，第2字节为分的整数部分，为15，第3字节为分的小数部分的前两位，为16，第4字节为分的小数部分的后两位，为57。
（6）E/W：标识纬度是东经还是西经，东经用字符E标识，西经用字符W标识。
（7）地面速率（海里）：字节长度为1字节，用海里表示，单位节。
（8）地面航向：标识GPS定位的偏向，字节长度为2字节。
6.10帧尾
用于标识数据帧结束位置，服务器通过帧头和帧尾来对帧进行识别，帧尾的长度为1字节，用固定标识EEH进行填充。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。
Claims (10)
1.一种新能源车集成监控的数据采集和查询方法，其特征在于，具体如下：
设置车载端、数据服务中心、客户端；
所述车载端包括控制器以及分别连接控制器的CAN总线接口、导航定位模块、无线数据通信模块；控制器用于通过CAN总线接口采集车辆的运行参数，并通过导航定位模块采集车辆的定位信息；无线数据通信模块用于将所述运行参数和定位信息与数据服务中心进行双向数据交换；
所述数据服务中心，用于存储车载端发送来的所述运行参数、定位信息以及车辆基本信息、车辆充电期间信息，并向客户端提供所述运行参数和定位信息的查询服务；
所述客户端，用于提供数据服务中心的访问服务；
无线数据通信模块通过TCP/IP协议与数据服务中心进行数据传输，数据在传输过程中以数据帧的形式进行数据传输。
2.根据权利要求1所述的新能源车集成监控的数据采集和查询方法，其特征在于，车辆基本信息，包括：车辆ID、车辆生产日期、车辆起动时刻和停车时刻、车辆续驶里程、车辆GPS信息、车辆液体燃料消耗量、车辆速度；车辆充电期间信息，包括：充电日期时间、充电开始时间、充电结束时间、充电地点ID、环境温度、电池温度、电池的SOC值、电池总电压、电池单电池最小电压、充电电压、充电电流、充电时间、瞬时充电功率峰值的最大值、每次充电功率的平均值、每一定周期内充电功率的平均值。
3.根据权利要求1所述的新能源车集成监控的数据采集和查询方法，其特征在于，所述车载端包括缓存模块，其中，所述缓存模块用于在车载端与数据服务中心通信断开的情况下，将车辆的数据进行缓存，从而保证车载端数据的完整性，保证车载端和服务器端数据交换的连续性。
4.根据权利要求1所述的新能源车集成监控的数据采集和查询方法，其特征在于，所述车载端包括时钟同步模块，其中，所述时钟同步模块用于在车辆启动时刻，将车载端的日期和时间更新为GPS系统的日期和时间，从而保证车载端的日期和时间和GPS系统的日期和时间的统一。
5.根据权利要求1所述的新能源车集成监控的数据采集和查询方法，其特征在于，所述数据帧的结构定义中包括如下内容：
-帧头，用于标识数据帧起始位置，数据服务中心通过帧头和帧尾来对帧进行识别；
-数据帧序号，用于标识数据帧发送的次序，数据服务中心通过数据帧序号对数据帧进行丢帧分析；
-VIN码，用以唯一标识车辆；
-车辆类型标识符，用于标识不同厂商的车辆的类型；
-数据区，用于记载所述运行参数、定位信息以及车辆基本信息、车辆充电期间信息；
-故障区，用于存放车辆产生的故障信息；
-浮动区；
-时间信息；
-定位信息；
-校验码；
-帧尾。
6.一种新能源车集成监控的数据采集和查询系统，其特征在于，包括：车载端、数据服务中心、客户端；
所述车载端包括控制器以及分别连接控制器的CAN总线接口、导航定位模块、无线数据通信模块；控制器用于通过CAN总线接口采集车辆的运行参数，并通过导航定位模块采集车辆的定位信息；无线数据通信模块用于将所述运行参数和定位信息与数据服务中心进行双向数据交换；
所述数据服务中心，用于存储车载端发送来的所述运行参数、定位信息以及车辆基本信息、车辆充电期间信息，并向客户端提供所述运行参数和定位信息的查询服务；
所述客户端，用于提供数据服务中心的访问服务；
无线数据通信模块通过TCP/IP协议与数据服务中心进行数据传输，数据在传输过程中以数据帧的形式进行数据传输。
7.根据权利要求6所述的新能源车集成监控的数据采集和查询系统，其特征在于，车辆基本信息，包括：车辆ID、车辆生产日期、车辆起动时刻和停车时刻、车辆续驶里程、车辆GPS信息、车辆液体燃料消耗量、车辆速度；车辆充电期间信息，包括：充电日期时间、充电开始时间、充电结束时间、充电地点ID、环境温度、电池温度、电池的SOC值、电池总电压、电池单电池最小电压、充电电压、充电电流、充电时间、瞬时充电功率峰值的最大值、每次充电功率的平均值、每一定周期内充电功率的平均值。
8.根据权利要求6所述的新能源车集成监控的数据采集和查询系统，其特征在于，所述车载端包括缓存模块，其中，所述缓存模块用于在车载端与数据服务中心通信断开的情况下，将车辆的数据进行缓存，从而保证车载端数据的完整性，保证车载端和服务器端数据交换的连续性。
9.根据权利要求6所述的新能源车集成监控的数据采集和查询系统，其特征在于，所述车载端包括时钟同步模块，其中，所述时钟同步模块用于在车辆启动时刻，将车载端的日期和时间更新为GPS系统的日期和时间，从而保证车载端的日期和时间和GPS系统的日期和时间的统一。
10.根据权利要求6所述的新能源车集成监控的数据采集和查询系统，其特征在于，所述数据帧的结构定义中包括如下内容：
-帧头，用于标识数据帧起始位置，数据服务中心通过帧头和帧尾来对帧进行识别；
-数据帧序号，用于标识数据帧发送的次序，数据服务中心通过数据帧序号对数据帧进行丢帧分析；
-VIN码，用以唯一标识车辆；
-车辆类型标识符，用于标识不同厂商的车辆的类型；
-数据区，用于记载所述运行参数、定位信息以及车辆基本信息、车辆充电期间信息；
-故障区，用于存放车辆产生的故障信息；
-浮动区；
-时间信息；
-定位信息；
-校验码；
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
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