CN107249028B - 充电桩无线通信网络系统及其管理方法 - Google Patents

Abstract

充电桩无线通信网络系统及其管理方法。现有的充电桩通信网络的技术手段有待改进。本发明的系统包括感应层、网络层、平台层、应用层，本发明的充电桩无线通信网络系统的管理方法通过以下步骤实现：感应层采集及处理数据；网络层将感应层采集的数据进行无线传输；平台层将网络层传输来的数据放入相应的数据库进行存储；在应用层构建一个数据监控系统，监控管理管理者和用户与平台层之间的交互。本发明使充电桩可以在无人监管的条件下进行远程管理。

Description

充电桩无线通信网络系统及其管理方法

技术领域：

本发明涉及一种充电桩无线通信网络系统及其管理方法。

背景技术：

近随着石油等作为传统机动车动力来源的化石燃料的紧缺，以及传统机动车排放物所带来的环境破坏的日益显著，使用电动汽车替代传统机动车成为日常代步工具已成为业界共识；而电动车车载电源为动力，当蓄电池的电能消耗完后，就必须对电池进行再充电，因此充电系统是电动车不可或缺的子系统，所以充电桩的建设以及运营广泛的关注。近些年国家大力推行充电桩建设，目前北京已有8300根公共充电桩及5座换电站。

充电桩在技术及运营上也有着很多不健全的地方，比如充电桩通信网络在技术上还有待改进。一方面，充电桩目前采集数据较为简单，作为公共设施不利于充电桩监管。另一方面，信息传输仍采用光纤接入的方式，当充电桩在大量铺时成本将会很高，势必会影响充电桩通信网络推进。可喜的是，工信部[2015]65号文明确指出电力、石油等行业可以使用1785MHz—1805MHz频段采用TD-LTE制式建设专用无线接入系统，这也为充电桩无线通信网络系统的搭建铺平了道路。

本文的目的是试图去搭建充电庄无线通信网络系统，此网络用于传输充电桩所采集到的信息，除了用户使用信息和充电桩工作情况外，还应包括采集的一些必要的多媒体信息（视频、图片），以加强充电桩的监管，通过无线通信的方式将信息传输到后台进行管理。

发明内容：

本发明的目的是为了解决现有的充电桩通信网络技术不足的问题，而提出的一种充电桩无线通信网络系统及其管理方法。

上述的目的通过以下的技术方案实现：

充电桩无线通信网络系统，所述的充电桩无线通信网络系统包括：

用于采集及处理数据的感应层；

用于将感应层采集的数据进行无线传输的网络层；

用于将网络层传输过来的数据放入相应的数据库进行存储的平台层；

用于实现监控管理管理者和用户分别与平台层之间交互时的应用层。

充电桩无线通信网络系统的管理方法，所述的管理方法通过以下步骤实现：

步骤一、感应层采集及处理数据；

步骤二、网络层将感应层采集的数据进行无线传输；

步骤三、平台层将网络层传输来的数据放入相应的数据库进行存储；

步骤四、在应用层构建一个数据监控系统，监控管理管理者和用户与平台层之间的交互。

有益效果：

本发明通过建立包括感应层网络层平台层和应用层的充电桩无线通信网络系统，实现了对充电桩无线通信网络系统的管理方法，具体包括以下好处：

（1）针对现阶段充电桩信息采集不足，增加相应的传感器，在桩与人交互的基础上，增加桩与汽车、桩与桩的交互，使充电桩可以在无人监管的条件下远程管理。

（2）搭建充电桩无线通信网络系统不仅能减少有线接入过程中带来的开销，而且能使充电桩网络的铺设更加方便，易于资源配置优化。

（3）结合无线多媒体传感器网络技术搭建的充电桩无线通信网络系统，让充电桩向着智能化方向又迈进一步，同时丰富了WMSN在实际中的应用。

具体实施方式：

具体实施方式一：

本实施方式的充电桩无线通信网络系统，所述的充电桩无线通信网络系统包括：

用于采集及处理数据的感应层；

用于将感应层采集的数据进行无线传输的网络层；

用于将网络层传输过来的数据放入相应的数据库进行存储的平台层；

用于实现监控管理管理者和用户分别与平台层之间交互时的应用层。

具体实施方式二：

与具体实施方式一不同的是，本实施方式的充电桩无线通信网络系统的管理方法，所述的管理方法通过以下步骤实现：

步骤一、感应层采集及处理数据；

步骤二、网络层将感应层采集的数据进行无线传输；

步骤三、平台层将网络层传输来的数据放入相应的数据库进行存储；

步骤四、在应用层构建一个数据监控系统，监控管理管理者和用户与平台层之间的交互。

具体实施方式三：

与具体实施方式二不同的是，本实施方式的充电桩无线通信网络系统的管理方法，步骤一所述的感应层采集及处理数据具体为，

（1）采集的数据包括用户信息、充电电动车电池信息及充电桩状态信息；其中，所述的用户信息是通过用户使用的RFID的IC卡采集用户的使用信息及使用地点信息；电动车电池信息是通过电池在EV充电时与桩体和车内的BMS交互采集电池使用状态；充电桩自身的信息是通过传感器获取；

（2）数据的处理是指，采集获取的数据在充电桩内部通过CAN总线传输传输到内部核心处理芯片加以处理，再对处理的数据打包传输。

具体实施方式四：

与具体实施方式二或三不同的是，本实施方式的充电桩无线通信网络系统的管理方法，步骤二所述的网络层将感应层采集的数据进行无线传输通过对路由进行算法设计，具体为：

（1）信息发送前，对信息进行标记，多媒体信息标记0，否则其它标记1，并且信息在经过任何一个节点时都向该节点的邻居节点发送标记信息；

（2）源节点寻找邻居节点，如果邻居节点为目标节点则建立路径，如果不是就寻找未被给过标签号且离目标节点最近的邻居节点并发给它一个标签号；

（3）如果找不到邻居节点，或在该节点收到标记信息0，就编辑标记自己为阻塞节点，并退回上一跳点，由上一跳点找其它邻居节点，直至到达目标路径，如果找不到邻居节点但接收到标记信息1，则等待该节点传输完毕后下跳该节点，直至到达目标路径；

（4）一旦路径建立，目标节点即向源节点发送一个成功的确认，再回传送确认信息时，每个节点仅把消息发送给路径中标号最大的邻居节点，并向其他邻居发送释放命令，源节点接收到确认信息后，可沿着这条路径来发送数据。

具体实施方式五：

与具体实施方式四不同的是，本实施方式的充电桩无线通信网络系统的管理方法，步骤三所述的平台层将网络层传输来的数据放入相应的数据库进行存储位具体为，对平台层数据库管理与服务，对数据库平台中的基础数据，图像数据，专题数据以及主题数据分类存储，确认用户是否允许通过APP进行访问，数据同时通过云计算上传，形成面向服务的架构。

具体实施方式六：

与具体实施方式二、三或五不同的是，本实施方式的充电桩无线通信网络系统的管理方法步骤四所述的在应用层构建一个数据监控系统，监控管理管理者和用户与平台层之间的交互具体为，

步骤四一、构建数据监控系统；

步骤四二、管理者终端使用JAVA编写界面与平台层进行交互，完成对数据的增删核查；用户终端使用App查询消费信息，管理者更新数据信息，并提醒App使用者电动车电池使用情况，同时作为充电桩的管理系统，系统终端要具有一定的自动识别充电桩的工作状态，并对工作人员进行报警。

Claims (6)

1.一种充电桩无线通信网络系统，其特征是:所述的充电桩无线通信网络系统包括：

用于采集及处理数据的感应层；

用于将感应层采集的数据进行无线传输的网络层；所述网络层将感应层采集的数据进行无线传输通过对路由进行算法设计，具体为：

(1)信息发送前，对信息进行标记，多媒体信息标记0，否则其它标记1，并且信息在经过任何一个节点时都向该节点的邻居节点发送标记信息；

(2)源节点寻找邻居节点，如果邻居节点为目标节点则建立路径，如果不是就寻找未被给过标签号且离目标节点最近的邻居节点并发给它一个标签号；

(3)如果找不到邻居节点，或在该节点收到标记信息0，就编辑标记自己为阻塞节点，并退回上一跳点，由上一跳点找其它邻居节点，直至到达目标路径，如果找不到邻居节点但接收到标记信息1，则等待该节点传输完毕后下跳该节点，直至到达目标路径；

用于将网络层传输过来的数据放入相应的数据库进行存储的平台层；

用于实现监控管理管理者和用户分别与平台层之间交互时的应用层。

2.根据权利要求1所述的充电桩无线通信网络系统的管理方法，其特征是:所述的管理方法通过以下步骤实现：

步骤一、感应层采集及处理数据；

步骤二、网络层将感应层采集的数据进行无线传输；

步骤三、平台层将网络层传输来的数据放入相应的数据库进行存储；

步骤四、在应用层构建一个数据监控系统，监控管理管理者和用户与平台层之间的交互。

3.根据权利要求2所述的充电桩无线通信网络系统的管理方法，其特征是:步骤一所述的感应层采集及处理数据具体为，

(1)采集的数据包括用户信息、充电电动车电池信息及充电桩状态信息；其中，所述的用户信息是通过用户使用的RFID的IC卡采集用户的使用信息及使用地点信息；电动车电池信息是通过电池在EV充电时与桩体和车内的BMS交互采集电池使用状态；充电桩自身的信息是通过传感器获取；

(2)数据的处理是指，采集获取的数据在充电桩内部通过CAN总线传输传输到内部核心处理芯片加以处理，再对处理的数据打包传输。

4.根据权利要求2或3所述的充电桩无线通信网络系统的管理方法，其特征是:步骤二所述的网络层将感应层采集的数据进行无线传输通过对路由进行算法设计，还包括：

一旦路径建立，目标节点即向源节点发送一个成功的确认，再回传送确认信息时，每个节点仅把消息发送给路径中标号最大的邻居节点，并向其他邻居发送释放命令，源节点接收到确认信息后，可沿着这条路径来发送数据。

5.根据权利要求4所述的充电桩无线通信网络系统的管理方法，其特征是:步骤三所述的平台层将网络层传输来的数据放入相应的数据库进行存储位具体为，对平台层数据库管理与服务，对数据库平台中的基础数据，图像数据，专题数据以及主题数据分类存储，确认用户是否允许通过APP进行访问，数据同时通过云计算上传，形成面向服务的架构。

6.根据权利要求2、3或5所述的充电桩无线通信网络系统的管理方法，其特征是:步骤四所述的在应用层构建一个数据监控系统，监控管理管理者和用户与平台层之间的交互具体为，

步骤四一、构建数据监控系统；

步骤四二、管理者终端使用JAVA编写界面与平台层进行交互，完成对数据的增删核查；用户终端使用App查询消费信息，管理者更新数据信息，并提醒App使用者电动车电池使用情况，同时作为充电桩的管理系统，系统终端要具有一定的自动识别充电桩的工作状态，并对工作人员进行报警。