大华- 能源 电动汽车充电站可视化监控系统 解决方案0001.docx

电动汽车充电站可视化监控系统解决方案第一章总体I既述31.1 建设背景31.2 总体目标41.3 设计原则41.4 设计依据5第二章需求分析72.1 需求分析7第三章详细设计93.1 设计思路93.2 总体构架93.3 系统功能103.4 核心产品123.5 安装要求28第四章管理平台304.1 系统概述304.2 系统功能32第一章总体概述1.1 建设背景随着全球能源危机的不断加深，石油资源的日趋枯竭以及大气污染、全球气 温上升的危害加居U,原有汽车在节能和减排上面由于结构技术上的限制很难做到 改善。随着电动汽车的成功应用，电动汽车已成为中国政府和汽车制造商关注的 焦点。电动汽车具有无(低)污染物排放、噪音低、能效高、运行成本低等优点， 它的普及将是缓解大气环境污染和能源紧缺的最有效方式之一。随着新能源汽车普及不断普及以及近两年国家针对新能源汽车推出了不限 购、不限行等一系列扶持政策，新能源汽车成为了购车者的主要选择。有资料显 示，2015年之后中国新能源汽车呈爆发式增长态势，中国正在成为世界最大的 新能源汽车市场之一。受限于电池续航里程的限制，电动汽车的普及离不开配套的充电设施及相关 服务。快速便捷的充电成为了电动汽车发展的瓶颈问题，为服务好国家电动汽车 普及工作，解决充电这一制约电动汽车发展的瓶颈问题，国家电网和南方电网在 大力投入建设电动汽车充电站等配套市场服务设施的建设。截至2018年9月， 新能源汽车保有量已达到221万辆。同时根据国务院此前印发的节能与新能源 汽车产业发展规划(2012-2020年)，到2020年国内新能源汽车累计产销量需达 500万辆，这也意味着在今后两年时间里，新能源汽车产销还要继续加速提升。 面对如此巨大的新能源汽车市场，配套的充电设施建设就显得尤为重要。为强化 充电设施供电保障,在政策引导下，充电基础设施快速发展。截至2018年月， 充电桩数量已达72.8万台。随着各省市大范围建设电动汽车充电站，电动汽车充电站管理上的问题逐步 暴露出来，充电站建设分布不均，公共充电站利用率两级分化，充电车位被燃油 车占用，充电设施被破坏等情况都制约了充电站建设和管理上的难题，也制约了 建设的积极性。1.2 总体目标电动汽车充电项目中新建配套公共充电站多为无人值守站，为了合理有效的 利用充电位，防止燃油车占用充电位，需要通过技术手段对车辆充电进行合理的 管控，充电站能够自行分辨出来驶入车辆是电动车还是普通的燃油车辆，同时能 够对驶入的车辆进行有效的限制。由于充电站建设区域分布不均，各个地区网络建设各异，在信息传输过程中 可采用电力专网、MSTP. VPN、公共网络、4G无线传输，各个站点的信息通过 不同传输方式汇聚到中心管理平台，无论充电站建设在什么区域，只要通过网络 连通即可实现充电站无人值守的远程管理，从而提高管理效率，降低运维成本, 提升充电站使用率。通过对充电站建设管理单位深入交流，以及通过充电站建设管理过程遇到的 问题，在对充电站管理过程中用户希望采用一体化的平台对区域内所有站点进行 管理，并在运行管理过程中做到全程可视化，站端运行管理无人化，服务互动远 程化。1.3 设计原则实用原则以满足实第一位，边建设边应用，把系统建设成“实用工程二安全原则网络环境下信息传输和数据存储注重安全，保障系统网络的安全可靠性，避 免遭到恶意攻击和数据被非法提取的现象出现。开放性原则系统建设必须按照开放性和标准性原则设计；提供全套的技术资料和全面的 技术培训，以满足系统与其它系统协同运行以及系统功能扩展的需求。扩展性原则技术选型除了考虑先进、实用，还必须考虑系统的扩展性，系统容量应该有 可持续发展的考虑。稳定性原则从系统结构、技术措施、设备性能、系统管理、厂商技术支持及维修能力等 方面保障系统的可靠性和稳定性。易操作原则强调以人为本的设计思想，适应多功能、外向型的需求，对于来自内外的各 种信息进行收集、处理、存储、传输、检索、查询，为实际使用者和管理者提供 有效的信息服务和充分的决策依据，为用户和管理人员提供安全、舒适、方便、 快捷、高效、节约的工作和办公环境。可维护性原则系统应具备自检、故障诊断及故障弱化功能,在出现故障时,应能得到及时、 快速的修复。经济原则在实现先进性和可靠性的前提下，以经济优化的设计达到较高的性价比。在 确保用户需求、系统集成要求的前提下充分考虑现有设备的利旧使用。先进性系统的架构和技术均符合高新技术的发展趋势，在满足功能的前提下，能够 在今后一定时间内保持系统的先进性。标准性系统的标准化程度越高、开放性越好，则系统的生命周期越长。控制协议、 传输协议、接口协议、视音频编解码、视音频文件格式等需要符合相关国家标准 或行业标准的规定。1.4设计依据系统设计依据国家相关法律规章、国家和行业相关标准、相关研究成果等资 料进行规划设计，具体如下：行业标准方面 电动汽车充电站设计规范(GB 50966-2014)国家发改委2014第14号令电力监控系统安全防护规定>国家电网电动汽车充电站典型设计国家电网高速公路快充网络服务指南(2016年版)中国南方电网电动汽车充电设施典型设计方案安防视频监控系统设计方面：> 公共安全视频监控联网系统信息传输、交换、控制技术要求(GB/T 28181-2016)> 视频安防监控系统技术要求(GA/T367-2001) 民用闭路监视电视系统工程技术规范(GB50198-2011)> 工业电视系统工程设计规范(GB50115-2009)A安全防范系统通用图形符号(GA/T75-2000)> 机动车号牌图像自动识别技术规范(GA/833-2009)> 综合布线系统工程验收规范(GB 50312-2007)> 智能建筑施工及验收规范(DG/TJ08-601-2009)> 安全防范工程程序与要求(GA/T75-94)> 安全防范工程技术规范(GB 50348-2004)> 电子计算机机房设计规范(GB50174-2008)> 建筑物防雷设计规范(GB50057-2010)> 建筑物电子信息系统防雷技术规范(GB50343-2004)> 安全防范系统雷电浪涌防护技术要求(GA/T670-2006)第二章需求分析2.1 需求分析为满足充电站建设运营企业对充电站车位管理、设备管理等方面的需求，构 建一套以视频识别、智能车位管理为支撑的充电站管理系统，本系统以新能源车 牌识别技术、车型识别技术、车位锁联动技术、可视对讲技术为基础，对充电站 进行全方位监管，提供充电站安全运行、充电车位精准管理，提升运营管理企业 管理能力和优化用户服务质量。2.1.1 实时监控对充电站内全区域场景进行监控，可以通过实时视频对站内人员、车辆、充 电桩等相关设施进行实景监控，并进行录像，可实现录像追溯事件功能。2.1.2 车位管理充电站多为无人值守站，并且为开放式的充电站，社会车辆可自由出入，经 常出现燃油车辆占用充电车位情况，这就照成电动汽车无法进行充电，降低了充 电车位的利用率，需要对充电车位有效管理，限制燃油车辆的驶入。2.1.3 车牌识别车位管理设备需要限制燃油车辆停放，而电动汽车需要充电时能够自动放行, 这就需要通过车牌识别技术来判别车辆属性，现有新能源车牌为绿色车牌，燃油 车牌为蓝色车牌，识别出绿色车牌为新能源车辆准许停放充电，识别出蓝色车牌 禁止驶入停放。2.1.4 车辆白名单电动汽车在统一使用绿色车牌前存在部分蓝色车牌的电动汽车，针对这部分 车辆需用在前端识别设备中增加白名单功能，当蓝色车牌的电动汽车来充电时能 够自动识别出来，准许通行充电。2.1.5 离线运行充电站建设分布广泛，不同区域所处的网络环境各异，这就需要前端站内的 系统能够自身独立运行，在与中心通信掉线的情况下也能保证充电车辆的正常充 电业务。2.1.6 远程协助客户在使用充电桩进行充电过程中会遇到各种问题，由于充电站多为无人值 守站，这就需要通过呼叫对讲设备直接与中心平台进行沟通进行远程处理。第三章详细设计3.1 设计思路为满足充电站建设运营企业对充电站车位管理、设备管理等方面的需求，构 建一套以视频识别、智能车位管理为支撑的充电站管理系统，本系统以新能源车 牌识别技术、车型识别技术、车位锁联动技术、可视对讲技术为基础，对充电站 进行全方位监管，提供充电站安全运行、充电车位精准管理，提升运营管理企业 管理能力和优化用户服务质量。3.2 总体构架视频信息白名单下发 车辆信息上报 A音视频信息RS485白名单下发车辆信息上报音视频信息A牌摄像机车辆信息上报中白名单下发RS 485交换机音视频信息视膝信息存解NR车位破呼叫对洪充电站可视化综合管理系统为满足无人化的充电管理，采用两级组网架构, 分为站端设备层和管理中心设备层。站端设备层由场景监控球机、车位管理Al 摄像机、车位锁、可视对讲终端、存储NVR等主要设备构成。场景监控球机主要对充电站现场环境进行实时监控，主要对充电设施、充电 车辆、人员进行现场实时监控；在充电站现场配置呼叫对讲设备，可以实现现场与中心平台之间的音视频同 步对讲，实现现场人员的远程呼叫业务。3.3 系统功能3.3.1 实时监控视频监控系统主要负责对充电站内进出人车、充电/配电设备及运行环境进 行全天候的监控，满足运行管理对安全、运营的要求。充电站现场主要由充电桩、直流柜、整流柜、通信柜等设备，对站内实现充 电区域及相关设备实现全覆盖监控，对进入区域的车、人进行监控及录像，以便 出现状况时能够通过录像追溯，当现场发起与中心的双向对讲时，能够通过相关 视频进行查看，根据设备的分布情况可以吊装在雨棚上面或者采用立杆安装的方 式，Al车牌摄像机也可以兼用视频监控功能，主要实现对车辆的监控功能。前端摄像机的监控范围大小、视频采集质量将影响整个视频监控系统的质量, 系统设计时应结合现场实际监控需求，选择合适产品，保障视频监控的效果。场 地全景监控宜采用网络高清球机，考虑到大场景下补光效果不佳，需采用红外球 机，同时若球机覆盖不到的地方适当增加枪式摄像机进行补充。3.3.2 车位管理前端AI车牌摄像机支持新能源车辆的管理，每个充电位置通过车位锁来管 理车辆的停放，每个Al车牌摄像机通过485接口可以对接两台车位锁，可以管 理两个相邻充电位置。AI车牌摄像机可以自动辨别绿色新能源车牌，同时联动 车位锁进行落锁动作，对新能源车辆进行放行充电。针对蓝色新能源车牌，AI 车牌摄像机支持前置白名单比对功能，相应蓝色新能源车牌可以批量下发至AI 车牌识别摄像机，比对成功的车牌号联动车位锁进行落锁。车辆充电完成驶离充 电站后车位锁会自动升级，同时车位锁状态信息可以上传至中心平台。考虑到充电站建设分布情况，每个站所能提供的网络情况各异，前端主要联 网设备支持固定IP地址方式接入和动态地址下主动注册方式接入平台。为节省 带宽流量在实时预览时可以提供实施视频流，其它情况下可以提供抓图上传信息 方式。3.3.4 前智能管理车辆管理摄像机采用大华最新的AI车牌识别摄像机，AI车牌识别摄像机内 置大华最新车牌、车型识别算法，可进行车辆识别、车牌识别、车牌颜色、车身 颜色识别、车标识别、车型识别、车系识别等相关功能，同时支持1万个白名单 前置比对功能，通过丰富多样的功通可满