AcrelCloud-9000充电桩收费运营云平台

1. 平台概述

1.1. 概述

安科瑞充电站运营平台依托物联网、云计算、互联网、大数据、AI等技术，对充电站配电系统的运行、电能消耗、电能质量、充电安全和行为安全进行实时监控和预警，为充电站的可靠、安全、经济运行提供保障，并及时切除安全隐患、避免电气火灾发生，从而保障人员的生命财产安全，打造“安全、高效、舒适、绿色”的“人—车—桩—电网—互联网—多种增值业务”的智慧充电站，提升充电站的社会和经济价值。

1.2. 适用场合

可广泛应用于医院、学校、酒店、体育场等公共建筑；商业广场、产业园等综合园区；企业、住宅小区等场所。

2. 项目需求

Ø 实时监控

对充电站的运行情况、充电桩的日常状态及充电过程进行实时监控

Ø 电气安全

对充电站用电回路的电气火灾隐患进行监控，当线路发生短路时自动切断回路，当监测到剩余电流、温度等电气火灾参数异常或有烟雾时触发实时报警

Ø 电能质量

对充电站配电系统的电能质量进行监测，当三相不平衡或谐波异常时触发实时报警

Ø 行为安全

监控电瓶车进电梯，当监测到行为异常时触发实时报警，并且抓拍现场图片，支持历史视频回放

Ø 设备监控

监控变压器负荷并对站内充电桩进行功率控制

Ø 运营中心

对平台和充电桩的运营情况进行统计，并生成财务报表和运营报告，包括用户充值信息、充电量/充电金额/充电次数等充电信息、用户充值记录、用户消费记录等

Ø 平台运维

保障充电站和充电桩的正常运行，包括充电站信息维护、充电桩接入、异常处理、参数配置、远程控制、日常运维等

Ø 充电

终端用户可通过投币、刷卡、扫码等方式进行充电，支持在线支付，对订单进行结算

Ø 移动端

提供给终端充电用户使用，可以提供账户充值(支付宝/微信)、智能寻桩、实时监控充电情况、充电支付等功能

3. 方案设计(AcrelCloud-9000充电桩收费运营云平台)

3.1. 系统结构

平台采用分层分布式结构，主要由感知层、网络层和平台层三个部分组成，详细拓扑结构如下：

现场设备层：连接于网络中的各类传感器，包括多功能电力仪表、汽车充电桩、电瓶车充电桩、电能质量分析仪表、电气火灾探测器、限流式保护器、烟雾传感器、测温装置、智能插座、摄像头等。

网络通讯层：包含现场智能网关、网络交换机等设备。智能网关主动采集现场设备层设备的数据，并可进行规约转换，数据存储，并通过网络把数据上传至搭建好的数据库服务器，智能网关可在网络故障时将数据存储在本地，待网络恢复时从中断的位置继续上传数据，保证服务器端数据不丢失。

平台管理层：包含应用服务器和数据服务器，完成对现场所有智能设备的数据交换，可在PC端或移动端实现实时监测充电站配电系统运行状态、充电桩的工作状态、充电过程及人员行为，并完成微信、支付宝在线支付等应用。

多功能电力仪表、汽车充电桩、电瓶车充电桩、电气火灾探测器、限流式保护器、智能插座可通过全网通4G通讯模组与平台直接通讯。

电能质量分析仪表、烟雾传感器和测温装置通过RS485，摄像头通过RJ45与智能网关通讯，再由智能网关通讯通过4G统一与平台通讯。

限流式保护器既可以通过4G连接平台，也可以通过RS485连接网关。

平台搭建在客户自己配置的服务器上。搭建完成之后，客户可以在任意能联网的地方，通过有权限的账号登陆网页以及手机APP查看各处的运行情况。

4. 软件平台技术架构

充电站运营平台采取B/S结构，无需在用户端安装任何软件，采用浏览器即可访问。充分考虑系统兼容性、高并发、可扩展性，采用分布式架设计，将数据存储、数据服务、数据应用分离，保障系统的高可用性，建立数据通讯安全相关规范标准，保障数据通讯的安全性、规范化、合理化。技术架构如下：

4.1. 应用支撑平台

整个系统依靠应用支撑平台构筑支撑，基于信息安全实现资源共享及应用系统互通的运营管理。

应用支撑平台包括感知层、基础设施、数据层、应用层、展现层和运营层。

智能物联网感知平台用于监测电力、电能质量、电气火灾、视频、设备运行、电瓶车识别等数据，并进行预警，同时对能源消耗和充电费用进行计量。

充电站运营平台可以实现本地、私有云和公有云部署。

数据中台负责采集智能物联网感知平台的各类数据，并进行清洗、检查、计算和分析，将处理后的数据按照不同的应用分别存入Redis、MySQL、MongoDB等关系型和非关系型数据库。支持通过MQTT、Socket、API、中间库等方式与第三方平台进行数据交互。

充电站运营平台分为智慧管理、智慧消防、智慧运营和智慧安防4大板块，包含电力监控、运维管理、电能质量、能源管理、用电安全、火灾监控、充电桩管理、行为管理等功能。

充电站运营平台以WEB、APP和H5等形式传达和反馈用户需求，实现用户功能界面。

充电站运营平台为政府管理部门、园区管委会、园区物业、企业、系统集成商、能源服务商、电力总包等提供服务，协调管理各子系统，实现全局管控。

4.2 信息安全

本次项目安全保障建设主要利用已建的安全保障体系，确保实施中系统安全管理达到其技术要求、标准和管理规定。平台需要从物理安全、网络安全、应用安全、数据安全等方面达到《信息系统安全等级保护基本要求》的相关要求。应用安全设计包括身份鉴别、访问控制、通信完整性、通信保密性、抗抵赖、软件容错等。

4.2.1. 应用安全

（1） 身份鉴别提供专用的登录控制模块对登录用户进行身份标识和鉴别；

（2）  访问控制提供访问控制功能，依据安全策略控制用户对文件、数据库表等客体的访问；访问控制的覆盖范围包括与资源访问相关的主体、客体及它们之间的操作；由授权主体配置访问控制策略，并严格限制默认帐户的访问权限；授予不同帐户为完成各自承担任务所需的最小权限，并在它们之间形成相互制约的关系;具有对重要信息资源设置敏感标记的功能；依据安全策略严格控制用户对有敏感标记重要信息资源的操作。

（3）  剩余信息保护保证用户鉴别信息所在的存储空间被释放或再分配给其他用户前得到清除，无论这些信息是存放在硬盘上还是在内存中；

（4） 通信完整性应采用密码技术保证通信过程中数据的完整性。

（5） 通信保密性在通信双方建立连接之前，应用系统应利用国产密码技术进行会话初始化验证；对通信过程中的整个报文或会话过程进行加密;采用密钥管理系统保障数据传输安全，密钥管理系统包括密钥管理中心系统、加密机、智能密码钥匙、密钥管理服务器组成，实现敏感信息保密性、身份信任性、信息完整性、授权合法性、不可抵赖性等安全核心问题，提供专用的登录控制模块对登录用户进行身份标识和鉴别；提供发放/更新用户数字证书，实现整个系统的组织结构管理，在用户key丢失的情况下，可以撤销、补发用户数字证书，支持互联互通。

（6） 抗抵赖具有在请求的情况下为数据原发者或接收者提供数据原发证据的功能；具有在请求的情况下为数据原发者或接收者提供数据接收证据的功能。

（7） 软件容错提供数据有效性检验功能，保证通过人机接口输入或通过通信接口输入的数据格式或长度符合系统设定要求；提供自动保护功能，当故障发生时自动保护当前所有状态，保证系统能够进行恢复。

4.2.2. 网络安全

本系统的安全策略主要有：内网和外网之间的安全策略、部门网的安全策略、数据链路的安全策略、服务器的安全策略。

内网和外网的安全策略：本系统建设后，需要同外部网络交换信息，但也给非法用户的人提供了可能。

数据链路的安全策略：系统中数据链路有运营商公网、内部专用线路、内部光纤，由于链路的复杂性，对不同的链路应有不同的安全策略。对于公网不安全的链路传输的信息，当这些信息需要保密时，则应采取链路加密传输；对内部专用线路或专用光纤的信息应根据具体要求采取加密或非加密传输。

服务器的安全策略：主要从用户定义、用户管理、服务器级别及用户访问权限等方面考虑，用户定义的同意策略：如用户名定义方式、口令字长度、口令使用时间、口令字控制方式、工作目录、电子邮件地址等均应统一；用户管理方式：所有平台统一实现用户管理，用户的增加、删除以及权限的更改在全系统内统一进行；服务器级别及用户访问权限的策略。

4.2.3. 数据安全

（1）数据完整性：使用XML验证机制确保数据的正确性和完整性；传输过程中数据的完整性受到破坏则釆取数据续传机制；对于存储的数据釆取定时异地备份的方式，防止单一的数据损坏造成损失。

（2）数据保密性：采用数据加密的形式传输和存储敏感数据，实现系统管理数据、鉴别信息和重要业务数据传输及存储的保密性。

（3）备份与恢复：对重要信息进行定时异地备份，避免关键节点存在单点故障，当系统出现故障时可在短时间内实现衔接，保证系统的高可用性。

5. 现场设备层

5.1. 7KW交流充电桩AEV-AC007D

产品功能：

l 智能监测：充电桩智能控制器对充电桩具备测量、控制与保护的功能，如运行状态监测、故障状态监测、充电计量与计费以及充电过程的联动控制等。

l 智能计量：输出配置智能电能表，进行充电计量，具备完善的通信功能，可将计量信息通过RS485分别上传给充电桩智能控制器和网络运营平台。

l 云平台：具备连接云平台的功能，可以实现实时监控，财务报表分析等等。

l 保护功能：具备防雷保护、过载保护、短路保护，漏电保护和接地保护等功能。

l 远程升级：具备完善的通讯功能，可远程对设备软件进行升级。

l 材质可靠：保证长期使用并抵御复杂天气环境。

l 适配车型：满足国标充电接口，适配所有符合GB/T 20234.2-2015国标的电动汽车，适应不同车型的不同功率。

l 资产安全：产品全部由中国平安保险承保，充分保障设备、车辆、人员的安全。

5.2. 直流充电桩系列

5.3. 电瓶车智能充电桩ACX10A-YHW

产品功能：

l 最大承载电流：25A

l 每路最大输出电流:3A

l 待机功率：3W

l 防护等级：IP65

l 可同时充 10 辆电瓶车。

l 尺寸空间大，内部空间充裕，具备充足的电气安全性。

l 实体按键设计，手感实在，使用寿命长。

l 显示IC 刷卡次数，IC 卡余额，卡内余额语音播报。

l 每次扣费和充电时间可调，可多次刷卡扫码，充电时间自动累计。

l 可根据客户需求开通免费充电功能。

l 可使用微信、支付宝扫码，刷卡支付充电。

l 自动识别出现故障的线路，并伴有字母和语音提示。

l 具有断电记忆功能，当出现断电，来电后可以继续使用剩余的时间充电。

l 具有拔掉断电功能，当用户拔掉充电器，及时自动断电。

l 具有充满自停功能，自动检测电瓶车充电状态，如充满则停止供电，计费时间清零。

l 具有过载保护功能，能识别大功率电器，自动暂停供电，防止用户私接插线板给多台电瓶车充电。

l 具有短路保护功能，当出现短路，保险丝熔断确保安全。

l 具有功率分档功能，根据检测到的功率，按照不同功率档位设定的时间开启充电。

l 过温保护功能，当检测机箱温度过高，停止充电。