CN113596073B - 基于多服务器的充电桩管理***和方法 - Google Patents

基于多服务器的充电桩管理***和方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开基于多服务器的充电桩管理***，包括：若干个充电桩、若干个后台服务器和反向代理服务器；反向代理服务器与多个后台服务器通信连接，用于实现每个充电桩的控制装置与充电桩所在的后台服务器之间的数据通信，以完成充电桩的初始注册、充电桩的充电请求的验证，进而实现对充电桩的充电控制。本发明通过设置多个服务器以实现对多个充电桩的分流管理，解决了现有技术中充电桩数量过大导致服务器运行缓存、不能及时响应等问题。本发明还公开基于多服务器的充电桩管理方法。

Description

基于多服务器的充电桩管理***和方法
技术领域
本发明涉及充电桩的管理，尤其涉及基于多服务器的充电桩管理***和方法。
背景技术
随着国家大力推进电动汽车行业，则对于电动汽车配套的充电桩的分布也越来越广泛，数量越来越多。然而，目前对于充电桩的管理，一种是通过充电桩自身记录充电桩的运行数据，定时由人工去现场查看充电桩是否正常工作，这种方式需要人工定时去现场查看，同时无法及时发现工作异常的充电桩；另一种是通过将充电桩接入远程服务器，通过将充电桩的运行数据上传至远程服务器，以便后续的管理人员对充电桩的运行数据进行查看，这种方式尽管能够解决人工定时去现场查看的问题，但是随着充电桩的数量越来越多，就导致远程服务器连接的充电桩设备越来越多，存储的数据也越来越多，使得远程服务器的数据量庞大，导致远程服务器运行缓慢，无法对多个充电桩进行有效、有序的管理。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明的目的之一在于提供基于多服务器的充电桩管理***，其能够解决现有技术中设备数据量多大导致服务器运行缓慢，无法对充电桩进行有效、有序管理的问题。
本发明的目的之二在于提供基于多服务器的充电桩管理方法，其能够解决现有技术中设备数据量多大导致服务器运行缓慢，无法对充电桩进行有效、有序管理的问题。
本发明的目的之一采用如下技术方案实现：
基于多服务器的充电桩管理***，包括：若干个充电桩、若干个后台服务器和反向代理服务器；其中，每个充电桩内均设有控制装置，并通过网络与反向代理服务器通信连接；每个后台服务器均用于存储一个或多个充电桩的充电桩数据；
所述反向代理服务器与多个后台服务器通信连接，用于实现每个充电桩的控制装置与充电桩所在的后台服务器之间的数据通信；
所述反向代理服务器，还用于当充电桩初始化时，接收充电桩的控制装置发送的注册请求报文并根据预设分流规则得出充电桩所在的后台服务器，以及将注册请求报文发送到充电桩所在的后台服务器进行解析并存储，以完成充电桩的注册；所述反向代理服务器，还用于当充电桩注册成功后，将充电桩以及所在的后台服务器的对应关系存储于***中；
所述反向代理服务器，还用于当充电桩***充电枪时，接收充电桩的控制装置发送的充电请求报文并根据***中存储的充电桩与后台服务器的对应关系查找得出充电桩所在的后台服务器，并将充电请求报文发送至充电桩所在的后台服务器并进行验证，以及将充电桩所在的后台服务器返回的验证结果发送给充电桩的控制装置，以控制充电桩的工作状态。
进一步地，每个充电桩内还设有通信模块，每个充电桩的通信模块均与对应控制装置电性连接，用于将对应控制装置通过网络与反向代理服务器通信连接。
进一步地，当充电桩充电完成后，充电桩的控制装置，用于生成充电完成报文并将其上传至反向代理服务器，以使得反向代理服务器根据充电完成报文以及***中存储的充电桩与后台服务器之间的对应关系表得出充电桩所在的后台服务器，并将充电完成报文发送至充电桩所在的后台服务器进行解析并存储。
进一步地，还包括移动终端，所述移动终端与反向代理服务器通信连接，用于通过反向代理服务器查询各个充电桩所在的后台服务器。
进一步地，每个充电桩上还设有显示装置，每个充电桩的显示装置与对应控制装置电性连接，用于显示对应充电桩的工作状态；其中，工作状态为待充电、充电中、充电完成和故障异常中的任意一种。
本发明的目的之二采用如下技术方案实现：
基于多服务器的充电桩管理方法，应用于如本发明的目的之一采用的基于多服务器的充电桩管理***，所述充电桩管理方法包括以下步骤：
初始化步骤：获取充电桩的注册请求报文并对注册请求报文进行解析得出充电桩所在的后台服务器，进而将注册请求报文发送给充电桩所在的后台服务器，进而使得充电桩所在的后台服务器根据注册请求报文对充电桩进行注册；同时将充电桩以及所在后台服务器的对应关系存储于***关系表中；
充电请求步骤：获取充电桩的充电请求报文并根据充电请求报文以及***关系表得出充电桩所在的后台服务器，以及将充电请求报文发送到充电桩所在的后台服务器，以使得充电桩所在的后台服务器对充电请求报文进行验证；
充电启动步骤：获取充电桩所在的后台服务器反馈的验证结果并判断验证结果是否验证通过，若是，则向充电桩发送控制指令以启动充电桩充电；若否，则不启动充电桩。
进一步地，还包括：充电完成步骤：当充电桩完成充电时，获取充电桩的充电完成请求报文并根据充电完成请求报文以及***关系表查找得出充电桩所在的后台服务器，以及将充电完成请求报文发送给充电桩所在的后台服务器进行解析并存储。
进一步地，还包括：充电检测步骤：在充电桩充电的过程中，定时获取充电桩的充电运行报文并根据充电运行报文以及***关系表查找得出充电桩所在的后台服务器，以及将充电运行报文发送给充电桩所在的后台服务器进行解析并检测。
进一步地，还包括：充电预警步骤：当充电桩所在的后台服务器检测到充电异常时，向充电桩发送控制指令暂停充电桩的充电和/或生成充电异常信息按照预设预警方式进行预警。
进一步地，查询步骤：获取用户发送的查询指令并从对应后台服务器中查询到对应的数据后返回给用户。
相比现有技术，本发明的有益效果在于：
本发明通过设置多个后台服务器，均用于对一个或多个充电桩的管理，同时通过反向代理服务器实现每个充电桩与对应后台服务器的数据交互，解决了现有技术中由于设备数量过大导致服务器运行缓慢，无法及时响应等问题。
附图说明
图1为本发明提供的基于多服务器的充电桩管理***模块图；
图2为本发明提供的基于多服务器的充电桩管理方法流程图；
图3为充电桩充电过程中的检测流程图。
具体实施方式
下面，结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。
实施例一
基于现有技术中随着充电桩的数量大时导致远程服务器无法及时对充电桩进行有效、有序的管理的问题，本发明提供了一种优选的实施例，基于多服务器的充电桩管理***，包括充电桩、反向代理服务器和后台服务器。
其中，充电桩有多个，每个充电桩均设有控制装置，控制装置与充电桩电性连接，用于控制充电桩的工作状态以及记录充电桩的充电数据等。
充电桩的控制装置还通过网络与反向代理服务器通信连接。
反向代理服务器与后台服务器通信连接。更为优选地，后台服务器有多个，每个后台服务器均用于实现对一个或多个充电桩的管理。
也即，将充电桩的控制装置通过反向代理服务器与对应的后台服务器进行数据交互，以实现多个充电桩分散有多个后台服务器进行管理。本发明通过设置多个后台服务器，对大量的充电桩设备进行分流管理，解决现有技术中由于设备数量庞大而导致服务器运行缓慢，甚至卡死等问题。如图1所示，本实施例优选地设置三个后台服务器，5个充电桩包括充电桩1、充电桩2、充电桩3、充电桩4以及充电桩5等。每个充电桩均与反向代理服务器通信连接，每个后台服务器也与反向代理服务器通信连接。其中，充电桩1、充电桩3由一个后台服务器进行管理，充电桩2由一个后台服务器进行管理，充电桩4、充电桩5由一个后台服务器进行管理。也即将多个充电桩分散存储对应的后台服务器上，避免了多个充电桩由一个后台服务器进行管理时导致服务器运行缓慢等问题。
更为优选地，由于充电桩的分布广泛、数量之多，因此，本发明通过在每个充电桩上设置控制装置，将控制装置通过网络与反向代理服务器通信连接，进而实现与对应的后台服务器的数据交互。
更为优选地，本实施例中的反向代理服务器是SLB负载均衡服务器，通过分流控制实现多个充电桩与不同的后台服务器的数据交互，减轻了一个服务器的负荷，提高数据存储的效率。其中，SLB负载均衡服务器是一个虚拟服务器，是由多个后台服务器形成的服务器集群，然后通过虚拟服务器来实现每个充电桩与对应后台服务器的数据通信。
优选地，本实施例中的后台服务器，用于存储一个或多个充电桩的充电桩数据、充电数据以及其他相关数据，具体比如充电桩的位置信息，型号，安装时间，维修的相关数据，充电次数，每次充电的开始时间、结束时间等等各种数据。通过多个后台服务器分散对充电桩设备的数据管理，避免设备过多导致服务器运行缓慢等问题。
优选地，为了便于对充电桩的管理，本发明通过初始化注册的方式来实现充电桩与后台服务器的通信。具体地，当充电桩安装完毕或需要初始化时，通过工作人员启动注册按键或通过其他方式启动注册，则充电桩的控制装置生成注册信息并通过通信模块发送到反向代理服务器。
反向代理服务器，对注册信息进行解析得出充电桩的数据信息并按照预设分流规则得出该充电桩所在的后台服务器，然后将解析得出的充电桩的数据信息发送到充电桩所在的后台服务器进行存储，以实现充电桩在对应后台服务器的注册。
同时，当充电桩注册成功后，反向代理服务器，还用于将充电桩以及所在的后台服务器记录于***关系表中。其中，***关系表记录了每个充电桩与所在的后台服务器的对应关系表。通过该***关系表可使得反向代理服务器得知每个充电桩所在的后台服务器，以实现每个充电桩与对应的后台服务器之间的数据交互。
优选地，本实施例中充电桩的控制装置与反向代理服务器，以及反向代理服务器与后台服务器之间的通信均采用TCP通信协议进行通信，也即设备与设备之间通过报文的方式发送数据。比如充电桩的控制装置生成注册请求报文，并将注册请求报文通过反向代理服务器发送到对应的后台服务器，以实现充电桩的注册。由于本发明通过SLB负载均衡服务器实现控制装置与对应后台服务器的通信连接，通过虚拟服务器对外提供一个虚拟IP地址，用户并不需要知道充电桩具体所在的后台服务器的IP地址，即可实现每个充电桩与对应后台服务器的数据通信。
优选地，本发明中的反向代理服务器对于充电桩所在的后台服务器的分配的预设分流规则可采用哈希策略进行，以保证设备之间数据通信的有效性以及可靠性。
优选地，当充电桩需要充电时，充电桩的控制装置获取待充电车辆的车辆信息以及充电桩的数据信息生成充电请求报文，然后将充电请求报文发送到反向代理服务器。
此时，反向代理服务器根据充电请求报文的充电桩的数据信息和***关系表进行匹配得出充电桩所在的后台服务器，然后将充电请求报文发送到充电桩所在的后台服务器，以使得充电桩所在的后台服务器对充电请求报文进行解析并验证。为了保证充电的安全性，本实施例还通过对充电请求进行验证，比如验证待充电车辆与充电桩是否匹配等，具体可根据实际的情况设定验证数据。
反向代理服务器，还将充电桩所在的后台服务器返回的验证结果发送到充电桩的控制装置，以使得控制装置根据验证结果对充电桩进行控制。
当验证通过时，控制装置控制充电器启动为待充电车辆进行充电；反之，不启动。
当充电桩充电完毕后，控制装置将待充电车辆的车辆信息、充电桩的数据信息以及充电运行数据等生成充电完成报文，并发送到反向代理服务器，以使得反向代理服务器根据充电完成报文匹配***关系表以得出充电桩所在的后台服务器并发送至充电桩所在的后台服务器进行存储。通过后台服务器实现对多个充电桩的充电数据的存储，以便后续的维护和管理的数据追溯。
本发明通过多个充电桩分别存储到对应的后台服务器上，并通过SLB负载均衡服务器实现分流，保证了充电桩的有效、有序的管理，同时还可保证后台服务器的及时响应。
优选地，每个充电桩上还设有通信模块。控制装置通过通信模块接入网络，进而通过网络与反向代理服务器通信连接。
优选地，本实施例还包括移动终端，移动终端通过网络与反向代理服务器通信连接，以实现与后台服务器的数据交互。比如，用户可通过移动终端查询各个充电桩的数据信息，查询充电桩的工作状态等。优选地，每个充电桩上还设有显示装置，与控制装置电性连接，用于显示充电桩的工作状态以及其他数据。其中，工作状态比如为充电中、待充电、充电完成以及故障异常等。通过显示装置向用户显示充电桩的工作状态，避免用户误操作。
优选地，在充电桩的充电过程中，控制装置还定时生成充电数据并通过反向代理服务器发送给对应的后台服务器，从而使得对应的后台服务器对充电桩的充电数据进行检验。
当充电桩所在的后台服务器检测到充电异常时，反向代理服务器将检验结果反馈到充电桩的控制装置，控制装置暂停充电桩充电，以避免异常发生；同时，还可生成充电异常信息按照预设预警方式进行预警，比如通过相关工作人员及时维护等。
实施例二
基于实施例一提供的基于多服务器的充电桩管理***，本发明还提供了一种优选的实施例，基于多服务器的充电桩管理方法，如图2所示，包括以下步骤：
步骤S1、获取充电桩的注册请求报文并对注册请求报文进行解析得出充电桩，并按照预设分流规则计算得出充电桩所在的后台服务器，进而将注册请求报文发送给充电桩所在的后台服务器，进而使得充电桩所在的后台服务器根据注册请求报文对充电桩进行注册。
其中，注册请求报文可根据充电桩的充电桩数据生成。
步骤S2、将充电桩及所在后台服务器的对应关系存储于***关系表中。
通过将注册成功后的充电桩与后台服务器的对应关系存储到***中，以便后续实现充电桩与后台服务器之间的数据交互。
步骤S3、获取充电桩的充电请求报文并根据充电请求报文以及***关系表得出充电桩所在的后台服务器，以及将充电请求报文发送到充电桩所在的后台服务器，以使得充电桩所在的后台服务器对充电请求报文进行验证。
充电请求报文可根据充电桩数据、待充电车辆的车辆信息等数据生成。其中，验证可包括对充电桩的验证、对待充电车辆进行合法性验证、以及其他相关验证等，以保证充电的安全性。
步骤S4、获取充电桩所在的后台服务器反馈的验证结果并判断验证结果是否验证通过，若是，则步骤S51；若否，则步骤S52。
步骤S51、向充电桩发送控制指令以启动充电桩充电。
步骤S52、不启动充电桩或执行其他操作。对通过验证的充电请求可启动充电桩进行充电，否则不进行充电，避免出现充电危险。
进一步地，本发明还包括：步骤S6、当充电桩完成充电时，获取充电桩的充电完成请求报文并根据充电完成请求报文以及***关系表查找得出充电桩所在的后台服务器，以及将充电完成请求报文发送给充电桩所在的后台服务器进行解析并存储。
本发明通过在充电完成后，上传充电完成的相关数据并存储到对应后台服务器，以便后续对充电数据查询。
进一步地，如图3所示，还包括步骤S71、充电桩充电的过程中，定时获取充电桩的充电运行报文并根据充电运行报文以及***关系表查找得出充电桩所在的后台服务器，以及将充电运行报文发送给充电桩所在的后台服务器进行解析并检测。
步骤S72、当充电桩所在的后台服务器检测到充电异常时，向充电桩发送控制指令暂停充电桩的充电和/或生成充电异常信息按照预设预警方式进行预警。
同时，本发明还通过在充电的过程中，定时获取充电数据，并对充电数据进行预警，避免在充电过程中出现充电异常导致危险发生等问题。比如，现如今越来越多的电动车充电起火的事情发生的越来越频繁，通过对充电过程的定时检测，可进一步降低该类事件的发生。
更进一步地，本发明还包括：获取用户发送的查询指令并从对应后台服务器中查询到对应的数据后返回给用户。
上述实施方式仅为本发明的优选实施方式，不能以此来限定本发明保护的范围，本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。

Claims (8)

1.基于多服务器的充电桩管理***，其特征在于，包括：若干个充电桩、若干个后台服务器和反向代理服务器；其中，每个充电桩内均设有控制装置，并通过网络与反向代理服务器通信连接；每个后台服务器均用于存储一个或多个充电桩的充电桩数据；
所述反向代理服务器与多个后台服务器通信连接，用于实现每个充电桩的控制装置与充电桩所在的后台服务器之间的数据通信；
所述反向代理服务器，还用于当充电桩初始化时，接收充电桩的控制装置发送的注册请求报文并根据预设分流规则得出充电桩所在的后台服务器，以及将注册请求报文发送到充电桩所在的后台服务器进行解析并存储，以完成充电桩的注册；所述反向代理服务器，还用于当充电桩注册成功后，将充电桩以及所在的后台服务器的对应关系存储于***中；
所述反向代理服务器，还用于当充电桩***充电枪时，接收充电桩的控制装置发送的充电请求报文并根据***中存储的充电桩与后台服务器的对应关系查找得出充电桩所在的后台服务器，并将充电请求报文发送至充电桩所在的后台服务器并进行验证，以及将充电桩所在的后台服务器返回的验证结果发送给充电桩的控制装置，以控制充电桩的工作状态；
当充电桩充电完成后，充电桩的控制装置，用于生成充电完成报文并将其上传至反向代理服务器，以使得反向代理服务器根据充电完成报文以及***中存储的充电桩与后台服务器之间的对应关系表得出充电桩所在的后台服务器，并将充电完成报文发送至充电桩所在的后台服务器进行解析并存储。
2.根据权利要求1所述的基于多服务器的充电桩管理***，其特征在于，每个充电桩内还设有通信模块，每个充电桩的通信模块均与对应控制装置电性连接，用于将对应控制装置通过网络与反向代理服务器通信连接。
3.根据权利要求1所述的基于多服务器的充电桩管理***，其特征在于，还包括移动终端，所述移动终端与反向代理服务器通信连接，用于通过反向代理服务器查询各个充电桩所在的后台服务器。
4.根据权利要求1所述的基于多服务器的充电桩管理***，其特征在于，每个充电桩上还设有显示装置，每个充电桩的显示装置与对应控制装置电性连接，用于显示对应充电桩的工作状态；其中，工作状态为待充电、充电中、充电完成和故障异常中的任意一种。
5.基于多服务器的充电桩管理方法，应用于如权利要求1-4中任意一项所述的基于多服务器的充电桩管理***，其特征在于，所述充电桩管理方法包括以下步骤：
初始化步骤：获取充电桩的注册请求报文并对注册请求报文进行解析得出充电桩所在的后台服务器，进而将注册请求报文发送给充电桩所在的后台服务器，进而使得充电桩所在的后台服务器根据注册请求报文对充电桩进行注册；同时将充电桩以及所在后台服务器的对应关系存储于***关系表中；
充电请求步骤：获取充电桩的充电请求报文并根据充电请求报文以及***关系表得出充电桩所在的后台服务器，以及将充电请求报文发送到充电桩所在的后台服务器，以使得充电桩所在的后台服务器对充电请求报文进行验证；
充电启动步骤：获取充电桩所在的后台服务器反馈的验证结果并判断验证结果是否验证通过，若是，则向充电桩发送控制指令以启动充电桩充电；若否，则不启动充电桩；
充电完成步骤：当充电桩完成充电时，获取充电桩的充电完成请求报文并根据充电完成请求报文以及***关系表查找得出充电桩所在的后台服务器，以及将充电完成请求报文发送给充电桩所在的后台服务器进行解析并存储。
6.根据权利要求5所述的基于多服务器的充电桩管理方法，其特征在于，还包括：充电检测步骤：在充电桩充电的过程中，定时获取充电桩的充电运行报文并根据充电运行报文以及***关系表查找得出充电桩所在的后台服务器，以及将充电运行报文发送给充电桩所在的后台服务器进行解析并检测。
7.根据权利要求6所述的基于多服务器的充电桩管理方法，其特征在于，还包括：充电预警步骤：当充电桩所在的后台服务器检测到充电异常时，向充电桩发送控制指令暂停充电桩的充电和/或生成充电异常信息按照预设预警方式进行预警。
8.根据权利要求5所述的基于多服务器的充电桩管理方法，其特征在于，查询步骤：获取用户发送的查询指令并从对应后台服务器中查询到对应的数据后返回给用户。
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