CN110596486B - 一种充电桩智能预警运维的方法和*** - Google Patents

一种充电桩智能预警运维的方法和*** Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种充电桩智能预警运维的方法，所述步骤包括：获取充电桩检修周期内各故障报警检测装置采集的信息，将所述信息以日志形式存储于平台端，并设定报警阈值；基于所述平台端的充电桩日志信息，提取目标充电桩的日志信息；确定所述目标充电桩的日志信息是否大于等于所述报警阈值；响应于所述目标充电桩的日志信息大于等于所述报警阈值，确定所述目标充电桩的日志信息为故障报警信息；以及，响应于所述目标充电桩的日志信息小于所述报警阈值，提取目标充电桩的日志信息中的异常突变量；本发明的方法和***可减少运维工作量，提高运维管理效率，公司可适当减少运维管理团队人员数量，减少公司运营成本。

Description

一种充电桩智能预警运维的方法和***
技术领域
本发明属于充电桩数据分析处理技术领域，具体涉及一种充电桩智能预警运维的方法和***。
背景技术
交通运输部开展绿色出行行动决策部署，为进一步提高绿色出行水平，将继续大力发展新能源汽车和充电基础设施建设。加大对充电基础设施的补贴力度，将新能源汽车购置补贴资金逐步转向充电基础设施建设及运营环节，这就对充电基础设施运营商提出了更高的要求，需建立充电运营安全生产管理体系，开展充电运维安全保障，建立充电过程安全保护措施等。
充电桩在运行过程中的状态变化、故障监控、故障上报和故障定位成为充电桩运营商重点关注点，但是如何快速有效的对充电桩的故障进行维修，特别是故障隐患的及时排除，增加充电桩安全运营保障仍为技术难点。
目前运维或巡检周期的确定一般按照经验值，制定固定的维护周期，但该方法不够科学，适应性不强。因充电桩分布情况不同，每个充电桩的使用频率不同，故障情况不同等，仅凭经验制定巡检运维周期不准确。利用率低的桩群，巡检维护周期过短，会造成资源浪费，而如果巡检维护周期过长，利用率高的桩群，容易由于疏于维护而导致故障，影响充电桩正常使用，降低充电客户满意度等。
另外，传统的充电桩一般是在故障报警后通知运维人员进行检修，事故后处理，不具备故障或安全隐患的预警功能，对充电桩故障及电气安全不具备实时的监测和检修提醒等功能。
发明内容
本发明主要解决如何快速有效的对充电桩的故障进行维修，特别是故障隐患的及时排除，增加充电桩安全运营保障这些技术难题。
本发明解决其技术问题采用的技术方案是：
一种充电桩智能预警运维的方法，所述步骤包括：
获取充电桩检修周期内各故障报警检测装置采集的信息，将所述信息以日志形式存储于平台端，并设定报警阈值；
基于所述平台端的充电桩日志信息，提取目标充电桩的日志信息；确定所述目标充电桩的日志信息是否大于等于所述报警阈值；
响应于所述目标充电桩的日志信息大于等于所述报警阈值，确定所述目标充电桩的日志信息为故障报警信息；以及，
响应于所述目标充电桩的日志信息小于所述报警阈值，提取目标充电桩的日志信息中的异常突变量；基于所述异常突变量确定目标充电桩的故障预警信息；
基于故障报警信息和故障预警信息生成目标数据；以及
基于所述目标数据生成故障判断结果，所述故障判断结果包括故障报警、故障预警、检修周期到、运行正常中的至少一种。
较佳的，所述方法进一步包括：
基于所述目标数据与相应阈值的判定需求，设定故障类型分别为A、B、C、……、N，所述相应阈值为A1、B1、C1、……、N1，所述故障预警信息累计次数为A2、B2、C2、……、N2，所述故障预警信息累计次数阈值为a、b、c、……、n；
获取所述目标充电桩的目标数据与上述设定值相对比。
较佳的，所述方法进一步包括：
响应于其中某一项故障超过所述对应阈值，即A>A1，B>B1，C>C1，……，N>N1其中一项成立，判定为报警信息；
结合所述故障类别对应出故障点和所需检修措施，将其与所述报警信息一并发送运维人员终端。
较佳的，所述方法包括：
响应于仅发生单一类型的故障预警信息，相应故障预警信息次数超过设定阈值，即A2>a，B2>b，C2>c，……，N2>n其中一项成立时，判定为故障预警信息；
结合所述故障类别对应出隐患故障点和需采取的检修措施，将其与所述预警信息一并发送运维人员终端。
较佳的，所述方法包括：
响应于发生多个类型的故障预警信息：
Figure 123714DEST_PATH_IMAGE001
上式成立时，判定为故障预警；其中，X表征设备对故障的容忍程度；
结合所述故障类别对应出隐患故障点和需采取的检修措施，将其与所述预警信息一并发送运维人员终端。
较佳的，所述方法包括：
响应于故障报警和故障预警信息均未达到阈值判定，计算该信息采集累计时间t是否已达到预先设定的检修周期T0，当t≥T0时，检修周期到，将检修周期到需巡检的信息发送运维人员终端。
较佳的，所述方法进一步包括：
响应于判断结果发送至运维人员终端，继续获取所述目标充电桩的工作日志；
检修完成后重置所述目标充电桩的检修周期并进行新一轮信息采集处理判断；
未检修则持续发送判定结果至运维人员终端。
较佳的，所述方法进一步包括：
检修周期可根据所述目标充电桩的检修历史记录进行更新设定，重新设定的周期为
Figure 3945DEST_PATH_IMAGE002
，n=1、2、3、……，
其中，检修周期调整系数
Figure 376633DEST_PATH_IMAGE003
根据所述目标充电桩每个检修周期内的参数进行自适应设定：
Figure 734934DEST_PATH_IMAGE004
Figure 145186DEST_PATH_IMAGE003
的值与目标充电桩的运行年数Ye、充电量Qu、充电次数Ti、故障严重程度Fa成反比。
一种充电桩智能预警的运维***：包括信息采集模块、信息提取模块和信息处理判断模块；
所述信息采集模块，由多个故障检测模块组成，用于采集目标充电桩在运营过程中，所有的故障或安全相关的报警或预警信息的采集，并将相关信息以日志形式上传平台端进行保存，其中包括：
采集单元，包含若干个不同类型的故障检测采集模块或设备，用于采集目标充电桩的所有故障或安全保护相关的报警或预警信息；
判断单元，响应于所述采集单元采集到的故障保护相关信息，并进行预处理，分析判断出其所属的故障类别和故障严重等级，对不同类型和不同严重等级的故障进行不同的分类并判断处理；
上传单元，响应于所述判断单元中经过预处理判断的故障相关信息；对其按照不同的优先等级记录，形成日志，并上传到平台端保存；
所述信息提取处理模块，用于对工作日志中采集的关于故障报警或预警信息进行提取并预处理，得到目标数据，其中包括；
提取单元，用于获取目标充电桩从上一次维护到现在的工作日志，提取出其中关于故障保护相关的信息；
处理单元，响应于所述提取单元提取的故障保护相关的信息；按照不同的故障类别和故障严重等级分离出来，形成不同的故障信息，组成目标数据；
所述信息处理判断模块，用于将预处理后的目标数据与相应判据进行比较，得出判断结果，并将判断结果及相对应的措施发送至运维人员终端，其中包括：
判据单元，将得到的目标数据按照判据计算出预测值，将该值与设定的阈值进行比较判断，得出判断结果，进一步的，所述故障判断结果包括故障报警、故障预警、检修周期到、运行正常中的至少一种；
故障诊断单元，用于根据故障类型，得到该故障对应的可能故障点、故障解决措施、所需备品备件及工具等信息；
预警单元，响应于所述判断结果，生成相应的警示信息，并将所述警示信息及相对应的维护措施等相关信息发送至运维人员终端。
较佳的，所述***进一步包括：第二预警单元，所述第二预警单元，响应于生成第一预警信息后，继续获取目标充电桩的工作日志；
基于生成第一预警信息后获取的工作日志，判断充电桩是否完成维护；
响应于所述充电桩完成维护，则重置最近一次维护的时间点；
响应于未完成维护，则按照设定时间间隔向运维人员终端重新发送所述预警信息；
还包括检修周期设定模块，响应于目标充电桩的检修历史记录进行自适应更新设定，重新设定检修周期。
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
1.本发明为运维人员提供故障的类型和可能发生故障的部位及所需的备品备件和工具，避免运维管理过度依赖核心人员，依赖故障处理的经验，减少由于运维管理经验少而导致的故障问题排除不彻底，检修时间长，隐患遗留等问题；
2.本发明的预警***可大大提高运维管理者的工作效率，并且能够提前预判预警充电桩存在的隐患问题，提前排除故障隐患，避免故障发生后造成的人力物力损失，并可提高充电桩运营的安全可靠，可提升充电桩的客户满意度；
3.本发明的方法和***可减少运维工作量，提高运维管理效率，公司可适当减少运维管理团队人员数量，减少公司运营成本。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图 1 为本发明实施例的***架构框图；
图 2 为本发明实施例的方法流程图；
图 3 为本发明实施例的***示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1：
S10：故障或安全相关的报警或预警信息的采集；
实时获取本充电桩检修周期内各故障报警检测装置，如图1中A1、A2、A3采集的信息，并将该信息以日志形式上传到平台端进行存储。
这些检测装置一般为电流传感器、电压互感器、温度传感器、故障电弧电流检测装置、剩余电流检测装置、绝缘检测装置等，检测的信息包括电流值、电压值、温度值、故障电弧电流值、剩余电流值、绝缘电导数值等；
S20：对目标充电桩的日志信息进行实时提取，将故障报警信息分为两类，一种为超过设定阈值，确定为故障报警信息，另一种为小于报警阈值的异常突变量，为未达到报警阈值的故障特征量，为故障预警信息，并对这些信息数据进行预处理，得到目标数据。
一般的故障报警信息为电流过流值、电压过压值、高温报警值、剩余电流报警值、故障电弧电流报警值、绝缘电导报警值；还有一类是没有值的，初始设定其中一种低电平信号或高电平信号为缺省值，存在（即一检测到低电平信号或者高电平信号时）就报警。
但这些信息会出现报警阈值下的异常突变值，该值不会引起故障报警，但表征了充电桩肯定存在一些安全隐患，这些参数的突变次数代表了充电桩某部件隐患的严重程度，通过监测这些参数的异常突变量，推导出充电桩隐含的故障危险，进而进行预警检修，将故障隐含排除在未爆发阶段。例如，剩余电流的阈值设定为30m A，但剩余电流突变值为28 m A时，不会触发故障报警，但某些部件肯定存在一定安全隐患，记录并分析这些异常值，可通过累计次数，发出预警信息，运维人员及时检修，确保充电桩可更安全可靠的运行。
S30：对提取的目标数据与相应设定阈值进行比较，得出故障判断结果。本步骤中，可得出四种结果，分别是故障报警、故障预警、检修周期到、运行正常，判断结果发送的同时，将预测出可能的故障点及所需检修备件。
本步骤中，一种设定阈值为各故障类型的故障报警阈值，一旦超过该阈值，立即发出故障报警信息，故障报警信息发出后，充电桩或自动切断接触器，充电桩立即停止充电，或提醒客户进行相关操作，平台端直接发送故障报警信息至运维人员终端，无需客户自行拨打客服电话进行报修，并将故障相关的故障点及需采取的检修措施一并发送给运维人员，方便运维人员及时进行现场维修。另外一种设定阈值为故障预警阈值，一旦超过该阈值，充电桩还可继续正常使用，并不会发出故障提醒信息，但平台端会直接发送故障预警信息至运维人员终端，并将故障隐患点及需采取的检修措施和备件一并发送给运维人员，方便运维人员对充电桩进行故障隐患排查。
当目标充电桩一定检修周期内运营正常时，平台端可根据信息的提取判定检修周期到，发送相关信息至运维人员终端，及时进行巡检。
作为优选的实施例，本实施例提供了具体的阈值判定方法：
设定故障类型分为A、B、C、……、N，其中对应的故障阈值为A1、B1、C1、……、N1，每类故障的预警信息累计次数为A2、B2、C2、……、N2，设定故障预警信息累计次数阈值为a、b、c、……、n
B1：当其中某一项故障超过对应故障阈值时，如A>A1，B>B1，C>C1，……，N>N1其中一项成立时，立即故障报警，并根据预先存入的故障类别对应出可能故障点和需采取的检修措施，与报警信息一并发送运维人员终端；
B2：当仅发生单一类型的故障预警信息时，相应故障预警信息次数超过设定阈值，如A2>a，B2>b，C2>c，……，N2>n其中一项成立时，立即故障预警，并根据预先存入的故障类别对应出隐患故障点和需采取的检修措施，与预警信息一并发送运维人员终端；
B3：当发生多个类型的故障预警信息时，
Figure 196319DEST_PATH_IMAGE005
其中，X表征充电设备对故障的容忍程度。在一些实施例中， X可以取值为80%。当上式成立时，立即故障预警，并根据各故障类型所占比例，对应出预先存入的故障类别对应出隐患故障点和需采取的检修措施，与预警信息一并发送运维人员终端。在一些实施例中，X也可取75%、90%等，在此不加以限制。在一些实施例中，X可以是运维人员或者***预先设定好的。
B4：当故障报警和故障预警信息均未达到阈值判定时，计算该信息采集累计时间t是否已达到预先设定的检修周期T0，当t≥T0时，检修周期到，将检修周期到需巡检的信息发送运维人员终端。
作为优选的实施例，为了能够保证相关运维人员及时收到报警或预警信息，本实施例还包括以下步骤：
在发送判断结果（报警、预警或检修周期到）到运维人员终端后，继续获取目标充电桩的工作日志，当运维人员完成检修后，重置检修周期并开始新一轮的信息采集处理判断，若运维人员未进行检修，则持续发送判定结果信息至运维人员终端。
作为优选的实施例，本实施例提供了具体的检修周期的设定方法为：
检修周期可根据目标充电桩的检修历史记录进行更新设定，重新设定的周期
Figure 59233DEST_PATH_IMAGE006
，n=1、2、3、……，
检修周期调整系数xn根据目标充电桩每个检修周期内的参数进行自适应设定，
Figure 221224DEST_PATH_IMAGE007
xn的值与目标充电桩的运行年数Ye、充电量Qu、充电次数Ti、故障严重程度Fa成反比。
对于充电桩充电次数越多、充电量越大意味着充电桩内部器件老化越严重，出现故障的几率越大，充电桩运行年数越多，意味着越接近报废，维护的应该越频繁，历史故障的严重程度越大，意味着充电桩各部件的隐患越大，维护频率应该更大。
S40：根据目标信息数据处理结果，生成报警或预警信息，并将所述报警或预警信息及需采取的对应检修措施发送至运维人员终端，运维人员根据提醒对相应充电桩进行检修操作。
实施例2：
如图3所示，本实施例公开了一种与图2中方法对应的一种充电桩智能预警运维的***，包括信息采集模块S1、信息提取处理模块S2、信息处理判断模块S3。
所述信息采集模块S1，由多个故障检测模块组成，用于采集目标充电桩在运营过程中，所有的故障或安全相关的报警或预警信息的采集，并将相关信息以日志形式上传平台端进行保存；
所述信息采集模块S1包括：
采集单元S11：包含若干个不同类型的故障检测采集模块或设备，用于采集目标充电桩的所有故障或安全保护相关的报警或预警信息；
判断单元S12：用于对采集到的故障保护相关信息进行预处理，分析判断出其所属的故障类别和故障严重等级，对不同类型和不同严重等级的故障进行不同的分类并判断处理；
上传单元S13：将经过预处理判断的故障相关信息按照不同的优先等级记录，形成日志，并上传到平台端保存。
所述信息提取处理模块S2：用于对工作日志中采集的关于故障报警或预警信息进行提取并预处理，得到目标数据；
所述信息提取处理模块S2包括：
提取单元S21：用于获取目标充电桩从上一次维护到现在的工作日志，提取出其中关于故障保护相关的信息；
处理单元S22：将提取的故障保护相关的信息按照不同的故障类别和故障严重等级分离出来，形成不同的故障信息，组成目标数据。
所述信息处理判断模块S3：用于将预处理后的目标数据与相应判据进行比较，得出判断结果，并将判断结果及相对应的措施发送至运维人员终端。
所述信息处理判断模块S3包括：
判据单元S31：将得到的目标数据按照判据计算出预测值，将该值与设定的阈值进行比较判断，得出判断结果，进一步的，所述故障判断结果包括故障报警、故障预警、检修周期到、运行正常中的至少一种；
故障诊断单元S32：用于根据故障类型，得到该故障对应的可能故障点、故障解决措施、所需备品备件及工具等信息；
预警单元S33：用于根据所述判断结果，生成相应的警示信息，并将所述警示信息及相对应的维护措施等相关信息发送至运维人员终端。
进一步，还包括第二预警单元；
所述第二预警单元，用于在生成第一预警信息后，继续获取目标充电桩的工作日志，根据在生成第一预警信息后获取的工作日志，判断充电桩是否完成维护，若是，则重置最近一次维护的时间点；反之，则按照设定时间间隔向运维人员终端重新发送所述预警信息。
进一步，还包括检修周期设定模块，用于根据目标充电桩的检修历史记录进行自适应更新设定，重新设定检修周期。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种充电桩智能预警运维的方法，其特征在于，步骤包括：
获取充电桩检修周期内各故障报警检测装置采集的信息，将所述信息以日志形式存储于平台端，并设定报警阈值；
基于所述平台端的充电桩日志信息，提取目标充电桩的日志信息；确定所述目标充电桩的日志信息是否大于等于所述报警阈值；
响应于所述目标充电桩的日志信息大于等于所述报警阈值，确定所述目标充电桩的日志信息为故障报警信息；以及，
响应于所述目标充电桩的日志信息小于所述报警阈值，提取目标充电桩的日志信息中的异常突变量；基于所述异常突变量确定目标充电桩的故障预警信息；
基于故障报警信息和故障预警信息生成目标数据；以及
基于所述目标数据生成故障判断结果，所述故障判断结果包括故障报警、故障预警、检修周期到、运行正常中的至少一种；
基于所述目标数据与相应阈值的判定需求，设定故障类型分别为A、B、C、……、N，所述相应阈值为A1、B1、C1、……、N1，所述故障预警信息累计次数为A2、B2、C2、……、N2，所述故障预警信息累计次数阈值为a、b、c、……、n；
获取所述目标充电桩的目标数据与上述报警阈值相对比；
响应于其中某一项故障超过所述报警阈值，即A>A1，B>B1，C>C1，……，N>N1其中一项成立，判定为报警信息；
结合所述故障类型对应出故障点和所需检修措施，将其与所述报警信息一并发送运维人员终端；
响应于仅发生单一类型的故障预警信息，相应故障预警信息次数超过设定阈值，即A2>a，B2>b，C2>c，……，N2>n其中一项成立时，判定为故障预警信息；
结合所述故障类型对应出隐患故障点和需采取的检修措施，将其与所述预警信息一并发送运维人员终端；
响应于发生多个类型的故障预警信息：
Figure FDA0003337644190000021
上式成立时，判定为故障预警；其中，X表征设备对故障的容忍程度；
结合所述故障类型对应出隐患故障点和需采取的检修措施，将其与所述预警信息一并发送运维人员终端。
2.根据权利要求1所述充电桩智能预警运维的方法，其特征在于，所述方法包括：
响应于故障报警和故障预警信息均未达到阈值判定，计算该信息采集累计时间t是否已达到预先设定的检修周期T0，当t≥T0时，检修周期到，将检修周期到需巡检的信息发送运维人员终端。
3.根据权利要求2所述充电桩智能预警运维的方法，其特征在于，所述方法进一步包括：
响应于判断结果发送至运维人员终端，继续获取所述目标充电桩的工作日志；
检修完成后重置所述目标充电桩的检修周期并进行新一轮信息采集处理判断；
未检修则持续发送判定结果至运维人员终端。
4.根据权利要求3所述充电桩智能预警运维的方法，其特征在于，所述方法进一步包括：
检修周期可根据所述目标充电桩的检修历史记录进行更新设定，重新设定的周期为
Figure FDA0003337644190000031
其中，检修周期调整系数xn根据所述目标充电桩每个检修周期内的参数进行自适应设定：
xn＝Co1Ye+Co2Qu+Co3Ti+Co4Fa
xn的值与目标充电桩的运行年数Ye、充电量Qu、充电次数Ti、故障严重程度Fa成正比。
5.一种充电桩智能预警的运维***，其特征在于：包括信息采集模块、信息提取模块和信息处理判断模块；
所述信息采集模块，由多个故障检测模块组成，用于采集目标充电桩在运营过程中，所有的故障或安全相关的报警或预警信息的采集，并将相关信息以日志形式上传平台端进行保存，其中包括：
采集单元，包含若干个不同类型的故障检测采集模块或设备，用于采集目标充电桩的所有故障或安全保护相关的报警或预警信息；
判断单元，响应于所述采集单元采集到的故障保护相关信息，并进行预处理，分析判断出其所属的故障类别和故障严重等级，对不同类型和不同严重等级的故障进行不同的分类并判断处理；
上传单元，响应于所述判断单元中经过预处理判断的故障相关信息；对其按照不同的优先等级记录，形成日志，并上传到平台端保存；
所述信息提取处理模块，用于对工作日志中采集的关于故障报警或预警信息进行提取并预处理，得到目标数据，其中包括；
提取单元，用于获取目标充电桩从上一次维护到现在的工作日志，提取出其中关于故障保护相关的信息；
处理单元，响应于所述提取单元提取的故障保护相关的信息；按照不同的故障类别和故障严重等级分离出来，形成不同的故障信息，组成目标数据；
所述信息处理判断模块，用于将预处理后的目标数据与相应判据进行比较，得出判断结果，并将判断结果及相对应的措施发送至运维人员终端，其中包括：
判据单元，将得到的目标数据按照判据计算出预测值，将该值与设定的阈值进行比较判断，得出判断结果，进一步的，所述判断结果包括故障报警、故障预警、检修周期到、运行正常中的至少一种；
故障诊断单元，用于根据故障类型，得到该故障对应的可能故障点、故障解决措施、所需备品备件及工具信息；
预警单元，响应于所述判断结果，生成相应的警示信息，并将所述警示信息及相对应的维护措施相关信息发送至运维人员终端。
6.根据权利要求5所述充电桩智能预警的运维***，其特征在于：所述***进一步包括：第二预警单元，所述第二预警单元，响应于生成第一预警信息后，继续获取目标充电桩的工作日志；
基于生成第一预警信息后获取的工作日志，判断充电桩是否完成维护；
响应于所述充电桩完成维护，则重置最近一次维护的时间点；
响应于未完成维护，则按照设定时间间隔向运维人员终端重新发送所述预警信息；
还包括检修周期设定模块，响应于目标充电桩的检修历史记录进行自适应更新设定，重新设定检修周期。
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