AcrelCloud-9000充電樁收費(fèi)運(yùn)營云平臺(tái)

1. 平臺(tái)概述

1.1. 概述

安科瑞充電站運(yùn)營平臺(tái)依托物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、AI等技術(shù)，對(duì)充電站配電系統(tǒng)的運(yùn)行、電能消耗、電能質(zhì)量、充電安全和行為安全進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控和預(yù)警，為充電站的可靠、安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行提供保障，并及時(shí)切除安全隱患、避免電氣火災(zāi)發(fā)生，從而保障人員的生命財(cái)產(chǎn)安全，打造“安全、高效、舒適、綠色"的“人—車—樁—電網(wǎng)—互聯(lián)網(wǎng)—多種增值業(yè)務(wù)"的智慧充電站，提升充電站的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)價(jià)值。

1.2. 適用場合

可廣泛應(yīng)用于醫(yī)院、學(xué)校、酒店、體育場等公共建筑；商業(yè)廣場、產(chǎn)業(yè)園等綜合園區(qū)；企業(yè)、住宅小區(qū)等場所。

2. 項(xiàng)目需求

? 實(shí)時(shí)監(jiān)控

對(duì)充電站的運(yùn)行情況、充電樁的日常狀態(tài)及充電過程進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控

? 電氣安全

對(duì)充電站用電回路的電氣火災(zāi)隱患進(jìn)行監(jiān)控，當(dāng)線路發(fā)生短路時(shí)自動(dòng)切斷回路，當(dāng)監(jiān)測到剩余電流、溫度等電氣火災(zāi)參數(shù)異?；蛴袩熿F時(shí)觸發(fā)實(shí)時(shí)報(bào)警

? 電能質(zhì)量

對(duì)充電站配電系統(tǒng)的電能質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)測，當(dāng)三相不平衡或諧波異常時(shí)觸發(fā)實(shí)時(shí)報(bào)警

? 行為安全

監(jiān)控電瓶車進(jìn)電梯，當(dāng)監(jiān)測到行為異常時(shí)觸發(fā)實(shí)時(shí)報(bào)警，并且抓拍現(xiàn)場圖片，支持歷史視頻回放

? 設(shè)備監(jiān)控

監(jiān)控變壓器負(fù)荷并對(duì)站內(nèi)充電樁進(jìn)行功率控制

? 運(yùn)營中心

對(duì)平臺(tái)和充電樁的運(yùn)營情況進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，并生成財(cái)務(wù)報(bào)表和運(yùn)營報(bào)告，包括用戶充值信息、充電量/充電金額/充電次數(shù)等充電信息、用戶充值記錄、用戶消費(fèi)記錄等

? 平臺(tái)運(yùn)維

保障充電站和充電樁的正常運(yùn)行，包括充電站信息維護(hù)、充電樁接入、異常處理、參數(shù)配置、遠(yuǎn)程控制、日常運(yùn)維等

? 充電

終端用戶可通過投幣、刷卡、掃碼等方式進(jìn)行充電，支持在線支付，對(duì)訂單進(jìn)行結(jié)算

? 移動(dòng)端

提供給終端充電用戶使用，可以提供賬戶充值(支付寶/微信)、智能尋樁、實(shí)時(shí)監(jiān)控充電情況、充電支付等功能

3. 方案設(shè)計(jì)(AcrelCloud-9000充電樁收費(fèi)運(yùn)營云平臺(tái))

3.1. 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

平臺(tái)采用分層分布式結(jié)構(gòu)，主要由感知層、網(wǎng)絡(luò)層和平臺(tái)層三個(gè)部分組成，詳細(xì)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如下：

現(xiàn)場設(shè)備層：連接于網(wǎng)絡(luò)中的各類傳感器，包括多功能電力儀表、汽車充電樁、電瓶車充電樁、電能質(zhì)量分析儀表、電氣火災(zāi)探測器、限流式保護(hù)器、煙霧傳感器、測溫裝置、智能插座、攝像頭等。

網(wǎng)絡(luò)通訊層：包含現(xiàn)場智能網(wǎng)關(guān)、網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)等設(shè)備。智能網(wǎng)關(guān)主動(dòng)采集現(xiàn)場設(shè)備層設(shè)備的數(shù)據(jù)，并可進(jìn)行規(guī)約轉(zhuǎn)換，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，并通過網(wǎng)絡(luò)把數(shù)據(jù)上傳至搭建好的數(shù)據(jù)庫服務(wù)器，智能網(wǎng)關(guān)可在網(wǎng)絡(luò)故障時(shí)將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在本地，待網(wǎng)絡(luò)恢復(fù)時(shí)從中斷的位置繼續(xù)上傳數(shù)據(jù)，保證服務(wù)器端數(shù)據(jù)不丟失。

平臺(tái)管理層：包含應(yīng)用服務(wù)器和數(shù)據(jù)服務(wù)器，完成對(duì)現(xiàn)場所有智能設(shè)備的數(shù)據(jù)交換，可在PC端或移動(dòng)端實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)測充電站配電系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)、充電樁的工作狀態(tài)、充電過程及人員行為，并完成微信、支付寶在線支付等應(yīng)用。

多功能電力儀表、汽車充電樁、電瓶車充電樁、電氣火災(zāi)探測器、限流式保護(hù)器、智能插座可通過全網(wǎng)通4G通訊模組與平臺(tái)直接通訊。

電能質(zhì)量分析儀表、煙霧傳感器和測溫裝置通過RS485，攝像頭通過RJ45與智能網(wǎng)關(guān)通訊，再由智能網(wǎng)關(guān)通訊通過4G統(tǒng)一與平臺(tái)通訊。

限流式保護(hù)器既可以通過4G連接平臺(tái)，也可以通過RS485連接網(wǎng)關(guān)。

平臺(tái)搭建在客戶自己配置的服務(wù)器上。搭建完成之后，客戶可以在任意能聯(lián)網(wǎng)的地方，通過有權(quán)限的賬號(hào)登陸網(wǎng)頁以及手機(jī)APP查看各處的運(yùn)行情況。

4. 軟件平臺(tái)技術(shù)架構(gòu)

充電站運(yùn)營平臺(tái)采取B/S結(jié)構(gòu)，無需在用戶端安裝任何軟件，采用瀏覽器即可訪問。充分考慮系統(tǒng)兼容性、高并發(fā)、可擴(kuò)展性，采用分布式架設(shè)計(jì)，將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)服務(wù)、數(shù)據(jù)應(yīng)用分離，保障系統(tǒng)的高可用性，建立數(shù)據(jù)通訊安全相關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，保障數(shù)據(jù)通訊的安全性、規(guī)范化、合理化。技術(shù)架構(gòu)如下：

4.1. 應(yīng)用支撐平臺(tái)

整個(gè)系統(tǒng)依靠應(yīng)用支撐平臺(tái)構(gòu)筑支撐，基于信息安全實(shí)現(xiàn)資源共享及應(yīng)用系統(tǒng)互通的運(yùn)營管理。

應(yīng)用支撐平臺(tái)包括感知層、基礎(chǔ)設(shè)施、數(shù)據(jù)層、應(yīng)用層、展現(xiàn)層和運(yùn)營層。

智能物聯(lián)網(wǎng)感知平臺(tái)用于監(jiān)測電力、電能質(zhì)量、電氣火災(zāi)、視頻、設(shè)備運(yùn)行、電瓶車識(shí)別等數(shù)據(jù)，并進(jìn)行預(yù)警，同時(shí)對(duì)能源消耗和充電費(fèi)用進(jìn)行計(jì)量。

充電站運(yùn)營平臺(tái)可以實(shí)現(xiàn)本地、私有云和公有云部署。

數(shù)據(jù)中臺(tái)負(fù)責(zé)采集智能物聯(lián)網(wǎng)感知平臺(tái)的各類數(shù)據(jù)，并進(jìn)行清洗、檢查、計(jì)算和分析，將處理后的數(shù)據(jù)按照不同的應(yīng)用分別存入Redis、MySQL、MongoDB等關(guān)系型和非關(guān)系型數(shù)據(jù)庫。支持通過MQTT、Socket、API、中間庫等方式與第三方平臺(tái)進(jìn)行數(shù)據(jù)交互。

充電站運(yùn)營平臺(tái)分為智慧管理、智慧消防、智慧運(yùn)營和智慧安防4大板塊，包含電力監(jiān)控、運(yùn)維管理、電能質(zhì)量、能源管理、用電安全、火災(zāi)監(jiān)控、充電樁管理、行為管理等功能。

充電站運(yùn)營平臺(tái)以WEB、APP和H5等形式傳達(dá)和反饋用戶需求，實(shí)現(xiàn)用戶功能界面。

充電站運(yùn)營平臺(tái)為政府管理部門、園區(qū)管委會(huì)、園區(qū)物業(yè)、企業(yè)、系統(tǒng)集成商、能源服務(wù)商、電力總包等提供服務(wù)，協(xié)調(diào)管理各子系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)全局管控。

4.2 信息安全

本次項(xiàng)目安全保障建設(shè)主要利用已建的安全保障體系，確保實(shí)施中系統(tǒng)安全管理達(dá)到其技術(shù)要求、標(biāo)準(zhǔn)和管理規(guī)定。平臺(tái)需要從物理安全、網(wǎng)絡(luò)安全、應(yīng)用安全、數(shù)據(jù)安全等方面達(dá)到《信息系統(tǒng)安全等級(jí)保護(hù)基本要求》的相關(guān)要求。應(yīng)用安全設(shè)計(jì)包括身份鑒別、訪問控制、通信完整性、通信保密性、抗抵賴、軟件容錯(cuò)等。

4.2.1. 應(yīng)用安全

（1）身份鑒別提供專用的登錄控制模塊對(duì)登錄用戶進(jìn)行身份標(biāo)識(shí)和鑒別；

（2）訪問控制提供訪問控制功能，依據(jù)安全策略控制用戶對(duì)文件、數(shù)據(jù)庫表等客體的訪問；訪問控制的覆蓋范圍包括與資源訪問相關(guān)的主體、客體及它們之間的操作；由授權(quán)主體配置訪問控制策略，并嚴(yán)格限制默認(rèn)帳戶的訪問權(quán)限；授予不同帳戶為完成各自承擔(dān)任務(wù)所需的最小權(quán)限，并在它們之間形成相互制約的關(guān)系;具有對(duì)重要信息資源設(shè)置敏感標(biāo)記的功能；依據(jù)安全策略嚴(yán)格控制用戶對(duì)有敏感標(biāo)記重要信息資源的操作。

（3）剩余信息保護(hù)保證用戶鑒別信息所在的存儲(chǔ)空間被釋放或再分配給其他用戶前得到清除，無論這些信息是存放在硬盤上還是在內(nèi)存中；

（4）通信完整性應(yīng)采用密碼技術(shù)保證通信過程中數(shù)據(jù)的完整性。

（5）通信保密性在通信雙方建立連接之前，應(yīng)用系統(tǒng)應(yīng)利用國產(chǎn)密碼技術(shù)進(jìn)行會(huì)話初始化驗(yàn)證；對(duì)通信過程中的整個(gè)報(bào)文或會(huì)話過程進(jìn)行加密;采用密鑰管理系統(tǒng)保障數(shù)據(jù)傳輸安全，密鑰管理系統(tǒng)包括密鑰管理中心系統(tǒng)、加密機(jī)、智能密碼鑰匙、密鑰管理服務(wù)器組成，實(shí)現(xiàn)敏感信息保密性、身份信任性、信息完整性、授權(quán)合法性、不可抵賴性等安全核心問題，提供專用的登錄控制模塊對(duì)登錄用戶進(jìn)行身份標(biāo)識(shí)和鑒別；提供發(fā)放/更新用戶數(shù)字證書，實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)的組織結(jié)構(gòu)管理，在用戶key丟失的情況下，可以撤銷、補(bǔ)發(fā)用戶數(shù)字證書，支持互聯(lián)互通。

（6）抗抵賴具有在請(qǐng)求的情況下為數(shù)據(jù)原發(fā)者或接收者提供數(shù)據(jù)原發(fā)證據(jù)的功能；具有在請(qǐng)求的情況下為數(shù)據(jù)原發(fā)者或接收者提供數(shù)據(jù)接收證據(jù)的功能。

（7）軟件容錯(cuò)提供數(shù)據(jù)有效性檢驗(yàn)功能，保證通過人機(jī)接口輸入或通過通信接口輸入的數(shù)據(jù)格式或長度符合系統(tǒng)設(shè)定要求；提供自動(dòng)保護(hù)功能，當(dāng)故障發(fā)生時(shí)自動(dòng)保護(hù)當(dāng)前所有狀態(tài)，保證系統(tǒng)能夠進(jìn)行恢復(fù)。

4.2.2. 網(wǎng)絡(luò)安全

本系統(tǒng)的安全策略主要有：內(nèi)網(wǎng)和外網(wǎng)之間的安全策略、部門網(wǎng)的安全策略、數(shù)據(jù)鏈路的安全策略、服務(wù)器的安全策略。

內(nèi)網(wǎng)和外網(wǎng)的安全策略：本系統(tǒng)建設(shè)后，需要同外部網(wǎng)絡(luò)交換信息，但也給非法用戶的人提供了可能。

數(shù)據(jù)鏈路的安全策略：系統(tǒng)中數(shù)據(jù)鏈路有運(yùn)營商公網(wǎng)、內(nèi)部專用線路、內(nèi)部光纖，由于鏈路的復(fù)雜性，對(duì)不同的鏈路應(yīng)有不同的安全策略。對(duì)于公網(wǎng)不安全的鏈路傳輸?shù)男畔?，?dāng)這些信息需要保密時(shí)，則應(yīng)采取鏈路加密傳輸；對(duì)內(nèi)部專用線路或?qū)Ｓ霉饫w的信息應(yīng)根據(jù)具體要求采取加密或非加密傳輸。

服務(wù)器的安全策略：主要從用戶定義、用戶管理、服務(wù)器級(jí)別及用戶訪問權(quán)限等方面考慮，用戶定義的同意策略：如用戶名定義方式、口令字長度、口令使用時(shí)間、口令字控制方式、工作目錄、電子郵件地址等均應(yīng)統(tǒng)一；用戶管理方式：所有平臺(tái)統(tǒng)一實(shí)現(xiàn)用戶管理，用戶的增加、刪除以及權(quán)限的更改在全系統(tǒng)內(nèi)統(tǒng)一進(jìn)行；服務(wù)器級(jí)別及用戶訪問權(quán)限的策略。

4.2.3. 數(shù)據(jù)安全

（1）數(shù)據(jù)完整性：使用XML驗(yàn)證機(jī)制確保數(shù)據(jù)的正確性和完整性；傳輸過程中數(shù)據(jù)的完整性受到破壞則釆取數(shù)據(jù)續(xù)傳機(jī)制；對(duì)于存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)釆取定時(shí)異地備份的方式，防止單一的數(shù)據(jù)損壞造成損失。

（2）數(shù)據(jù)保密性：采用數(shù)據(jù)加密的形式傳輸和存儲(chǔ)敏感數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)管理數(shù)據(jù)、鑒別信息和重要業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)傳輸及存儲(chǔ)的保密性。

（3）備份與恢復(fù)：對(duì)重要信息進(jìn)行定時(shí)異地備份，避免關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)存在單點(diǎn)故障，當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)可在短時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)銜接，保證系統(tǒng)的高可用性。