机场特种车辆换电站运行管理系统及方法与流程

本发明涉及航空地面设备，具体而言，涉及一种机场特种车辆换电站运行管理系统及方法。

背景技术：

1、在航空地面设备技术领域，随着绿色空港建设的发展，电动车逐渐取代柴油燃油车。由于对于电池的安全性和可靠性的顾虑，以及充电时间的限制，从而带动了换电站的发展。换电站是一种基于电池交换的机制，用于快速更换电动汽车电池的设备。换电站使用特殊设计的容易插入和拆卸的电池，通过用满电的电池替换车辆上的没电的电池避免了电动车充电等待时间，大大提高换电车辆的利用率。

2、如何为机场人员提供换电站日常运营的智能化监控及管理，提高换电站运行效率，降低人力资源成本是本领域技术人员亟待解决的问题。

技术实现思路

1、本发明就是为了解决上述技术问题，提供了一种更快捷更方便的机场特种车辆换电站运行管理系统及方法。

2、本发明提供一种机场特种车辆换电站运行管理系统，包括通过can总线连接通信的采集器、存储器、处理器、显示装置及网络接口；

3、所述采集器包括操作系统、通信模块，wifi模块、数据采集模块及数据传输模块；

4、所述存储器包括数据解析、存储模块，所述存储模块包括存储关系型数据库和内存型数据库；

5、所述处理器包括操作系统、通信接口、数据解析模块、多维数据统计模块；

6、所述显示装置包括显示器、输入单元、用户接口，显示器具有显示界面；

7、所述采集器用于采集充电设备的充电数据；采集器采集换电设备数据，换电设备数据包括但不限于换电设备的位置信息，换电时间等；采集器还采集消防报警设备状态及报警数据，用于监控整个换电站的消防报警状态，当出现异常状态时，及时通知值班人员采用操作；采集器还采集车辆t-box及车辆信息，车辆t-box及车辆信息包括但不限于车辆vin码、车辆锁止状态、车辆到位情况、司机信息等。采集器将采集到的数据发送到存储器。

8、所述存储器用于接收采集器发送的数据并根据can2.0b标准协议、modbus tcp协议及消防行业标准协议将数据解析，解析后的数据一部分存储于关系型数据库中，另一部分数据存于内存型数据库中；

9、所述处理器用于调用存储器中的数据，对数据进行解析、多维数据统计，形成结构化数据；所述结构化数据包括：充电机整个充电过程的状态数据，充电时间，电池soc变化，将整个过程数据进行存储，评估每个充电机的充电时间tn，计算充电总时长t(t1+t2+…+tn)，其中tn为第n个充电桩的充电时间，通过计算t/n得出充电桩的平均充电时间，然后算出整个充电时间tn的标准差σ，通过6σ准则，当充电时间不在±3个标准差之间，判定充电可能有异常，将情况反应给显示装置，提醒工作人员注意，工作人员对充电机进行停机操作以便对充电机进行检修。

10、优选地，所述显示装置的用户接口可以对局域网外的平台进行数据传输，发送数据时，先与外网设备进行链接协议确认，其中包括加密版本号，每次传输加密版本号不同，双方确认加密版本后，再将数据加密并通过网口传输数据给指定用户。

11、优选地，所述处理器还包括处理换电设备数据，存储换电时间，采用±3个标准差之间的数据作为标准判断，当换电时间不在±3个标准差之间，判定换电可能有异常，将情况反应给显示装置，显示装置会播放预警声音并在界面上闪烁报警灯，监控人员根据声预警声音闪烁、报警灯，紧急停止换电过程，以便维修人员对换电设备进行检修。

12、优选地，所述处理器还处理消防报警设备数据，当消防报警设备发出火警时，系统会及时提醒值班人员，切断换电及充电模块，保证整个换电站的安全性。

13、本发明还提供一种应用机场特种车辆换电站运行管理系统的方法，包括以下步骤：

14、步骤s1，设备注册及数据加密；

15、步骤s2，采集换电站内设备的数据；

16、步骤s3，数据存储及处理；

17、步骤s4，运营监控；

18、步骤s5，智能化预警及异常报警。

19、优选地，步骤s1中，换电站内各设备充电设备、换电设备、消防报警设备、车载tbox、无线wifi数据，通过链接协议链接到数据处理器，协议中包含特有的设备信息及数据加密版本号，数据处理器根据接收到的数据判断是否允许设备链接，合法设备才可以链接数据处理器进行数据发送。

20、优选地，在步骤s2中，利用can模块、wifi模块、有线网口从换电站内设备上获取设备数据，数据都采用crc-16校验及帧头帧尾数据进行校验。

21、优选地，在步骤s4中，运营监控采用可视化界面展示。

22、优选地，在步骤s5中，换电站内各设备注册成功后，就与数据处理器建立长连接，实时动态的上传设备的实时数据。

23、本发明的有益效果是：利用管理平台可以智能化管理和监控机场特种车辆换电站内充电设备、换电设备、消防报警设备及车载设备信息，可以实现无人值守，自动监控，历史记录存储等。考虑到数据安全性及成本，采用底层开发语言进行开发，重要算法封装为动态库，防止反编译，私有化部署，离线独立运行，减少运营成本，提高数据安全性、实时性，另外装置内加入了防火墙，可以有效防止外部网络攻击及入侵。

24、完全私有化部署，将边缘计算及管理平台集中于一个局域网中，实时检测异常信息并做出安全动作确保充换电过程无隐患，边缘节点将数据汇总筛选后上报至管理平台，收集运行日志，形成结构化数据报表，对设备运行状态进行分析，为系统正常运行提供数据支撑。

25、本发明进一步的特征，将在以下具体实施方式的描述中，得以清楚地记载。

技术特征：

1.一种机场特种车辆换电站运行管理系统，其特征在于，包括通过can总线连接通信的采集器、存储器、处理器、显示装置及网络接口；

2.根据权利要求1所述的机场特种车辆换电站运行管理系统，其特征在于：

3.根据权利要求1所述的机场特种车辆换电站运行管理系统，其特征在于：

4.根据权利要求3所述的机场特种车辆换电站运行管理系统，其特征在于，所述处理器还处理消防报警设备数据，当消防报警设备发出火警时，系统会及时提醒值班人员，切断换电及充电模块，保证整个换电站的安全性。

5.一种应用权利要求1所述机场特种车辆换电站运行管理系统的方法，其特征在于，包括以下步骤：

6.根据权利要求5所述机场特种车辆换电站运行管理系统的方法，其特征在于，步骤s1中，换电站内各设备充电设备、换电设备、消防报警设备、车载tbox、无线wifi数据，通过链接协议链接到数据处理器，协议中包含特有的设备信息及数据加密版本号，数据处理器根据接收到的数据判断是否允许设备链接，合法设备才可以链接数据处理器进行数据发送。

7.根据权利要求5所述机场特种车辆换电站运行管理系统的方法，其特征在于，在步骤s2中，利用can模块、wifi模块、有线网口从换电站内设备上获取设备数据，数据都采用crc-16校验及帧头帧尾数据进行校验。

8.根据权利要求5所述机场特种车辆换电站运行管理系统的方法，其特征在于，在步骤s4中，运营监控采用可视化界面展示。

9.根据权利要求5所述机场特种车辆换电站运行管理系统的方法，其特征在于，在步骤s5中，换电站内各设备注册成功后，就与数据处理器建立长连接，实时动态的上传设备的实时数据。

技术总结本发明涉及一种机场特种车辆换电站运行管理系统及方法，其解决了针对机场内换电站日常运营的智能化监控及管理，如何提高换电站运行效率，降低人力资源成本的技术问题，其首先进行设备注册及数据加密，再进行数据通信，然后进行数据存储及处理，最后进行运营监控和智能化预警及异常报警。本发明利用管理平台可以智能化管理和监控机场特种车辆换电站内充电设备、换电设备、消防报警设备及车载设备信息，可以实现无人值守，自动监控，历史记录存储，私有化部署，离线独立运行，减少运营成本，提高数据安全性、实时性。技术研发人员：姜思佳,殷德俊,吴泽铭,张清,车昭男,宋强受保护的技术使用者：威海广泰空港设备股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/2/29