摘 要： 通過(guò)對(duì)覆(fù)蓋(gài)一個(gè)城(chéng)市的(dí)基於internet 網的(dí)自(zì)助充(chōng)電站管理係(xì)統的(dí)研究(jiū)，為日益(yì)擴(kuò)大(dà)的電動自行車自(zì)助充電的管(guǎn)理帶(dài)來了很大(dà)的(dí)便利，具(jù)有較(jiào)好(hǎo)的應用價值。

關鍵詞(cí)：網(wǎng)絡；電(diàn)動自行車；充電(diàn)

       我國的電動(dòng)自行車從 80 年代(dài)發(fā)展(zhǎn)到現(xiàn)在已(yǐ)經(jīng)進(jìn)入(rù)第三個發展(zhǎn)時期，趨(qū)勢趨向穩(wěn)定(dìng)。據國(guó)家部門(mén)公(gōng)布(bù)，截至(zhì)2010 年 10 月，我國(guó)的全(quán)社會電動自(zì)行車保有量達到(dào) 1．2 億輛。本(běn)文(wén)研究(jiū)的(dí)基於(yú)網(wǎng)絡的電(diàn)動自(zì)行車自助充電收(shōu)費係統， 以(yǐ)一個(gè)城市內的(dí)所(suǒ)有(yǒu)電動自行(háng)車(chē)充(chōng)電站為(wéi)管(guǎn)理目(mù)標，把分散(sàn)的充電站(zhàn)通(tōng)過管理(lǐ)係(xì)統的統一(yī)管(guǎn)理(lǐ)，得(dé)出(chū)建立基於網絡的電動(dòng)自行車自(zì)助充(chōng)電(diàn)收費係統的(dí)重(zhòng)要(yào)意義。

1 基於網絡的電動(dòng)自(zì)行車自(zì)助(zhù)充(chōng)電收(shōu)費(fèi)係統的總(zǒng)體設計
       1.1係統(tǒng)組成(chéng)結構
       基於網絡的電動自行車(chē)自助(zhù)充電收(shōu)費(fèi)係統由(yóu)計算機， 網(wǎng)卡，網綫，IC卡(qiǎ)及讀卡器(qì)，信(xìn)息(xī)管理(lǐ)軟件(jiàn)等組(zǔ)成，係統的組成(chéng)結構(gòu)如(rú)圖 1 所示(shì)。
       1.2係(xì)統(tǒng)功能概(gài)述
       本管(guǎn)理信息係(xì)統(tǒng)由兩(liǎng)大(dà)模塊(kuài)組成。一是(shì)服務器端軟(ruǎn)件(jiàn)， 能實時地監(jiān)測充(chōng)電(diàn)站(zhàn)內各(gè)充電(diàn)機的(dí)狀態，並不斷地(dì)將(jiāng)充電機(jī)的重要(yào)數據采(cǎi)集下來(lái)；二是自助(zhù)充(chōng)電客戶(hù)端軟件(jiàn)，主(zhǔ)要(yào)功能是指(zhǐ)導用戶進行充(chōng)電操(cāo)作(zuò)，並對費用(yòng)進行扣除(chú)。

       服(fú)務(wù)器(qì)端軟(ruǎn)件通過(guò)對充電機數(shù)據進(jìn)行處(chǔ)理(lǐ)，每(měi)天能(néng)夠(gòu) 打(dǎ)印(yìn)出兩(liǎng)份(fèn)報表。其中一份(fèn)報表是按(àn)充電(diàn)機號進行統計，記 錄(lù)下每天(tiān)各充電機的(dí)累計(jì)工作時間，累計充(chōng)電(diàn)次數(shù)；另外一(yī) 份報(bào)表是按 IC 卡號進(jìn)行統計，記錄的(dí)內(nèi)容包括(kuò)每張(zhāng) IC 卡的(dí)充電情況。
       自助(zhù)充電客戶端(duān)軟件(jiàn)主(zhǔ)要是實現用戶持(chí)卡扣(kòu)費後的自(zì) 助充電(diàn)功能(néng)。用戶在自助終端插(chā)入(rù)卡(qiǎ)後，根據實(shí)際情況選擇(zé) 需要(yào)充電的(dí)金額(é)，確(què)認並確保電源連(lián)接(jiē)後進行(háng)充電。
       1.3CIM 框(kuàng)架(jià)的應(yīng)用(yòng)
       CIM(Common Information Model)框(kuàng)架的引入，可以很好(hǎo)地(dì)解(jiě)決目 NSM（Network and System Management）所(suǒ)麵(miàn)臨的一些問(wèn)題。具體(tǐ)地(dì)說(shuō)，電動自(zì)行車自助(zhù)充電管(guǎn)理係統使用(yòng)標準的(dí) CIM(Common Information Model) 信息(xī)架構，定(dìng)義(yì)統一(yī)的(dí)功能(néng)架(jià)構(gòu)，使(shǐ)得係統內(nèi)的各個模塊之間具有好(hǎo)互操作性(xìng)；並(bìng)以之(zhī)為基(jī)礎，分(fēn)析(xī)各個(gè)管理係(xì)統，剝離出(chū)核心功能，構建(jiàn)一(yī)些(xiē)按照功能或服(fú)務劃(huá)分的公共(gòng)模塊和(hé)核心(xīn)模塊(kuài)， 就可(kě)以(yǐ)基於模塊靈(líng)活(huó)地(dì)組(zǔ)合(hé)成特定(dìng)需求的用戶係統(tǒng)。
       通用(yòng)的(dí)管理(lǐ)架構(gòu)使得(dé)管理係統(tǒng)的(dí)開發容易，並且具 有(yǒu)很好的可擴展(zhǎn)性和可(kě)配置(zhì)性。這種管理(lǐ)架構可以(yǐ)好(hǎo)地(dì)和(hé)已(yǐ)有(yǒu)的網(wǎng)絡和(hé)係統管理標(biāo)準(zhǔn) （CMIP ,SNMP,DMI 等(děng)）協(xié)作，集成(chéng)基於標準(zhǔn)的(dí)以(yǐ)及(jí)專有的(dí)管(guǎn)理(lǐ)係(xì)統(tǒng)。如(rú)圖 3 所(suǒ)示(shì)。

       1.4係統數(shù)據庫設(shè)計(jì)
       數(shù)據庫概念模型設計是建(jiàn)立(lì)在(zài)係(xì)統總體(tǐ)需(xū)求和(hé)功能分 析的(dí)基(jī)礎(chǔ)上(shàng)的，根(gēn)據分析(xī)得出(chū)信(xìn)息(xī)管理係(xì)統(tǒng)涉(shè)及到的各種 實(shí)體，以及(jí)它(tā)們(mén)之(zhī)間(jiān)的(dí)聯(lián)係，並繪製(zhì)各個實體的(dí)實(shí)體(tǐ)──聯(lián)係（E─R）圖和(hé)實(shí)體(tǐ)之間的 E─R 圖，如圖 4－圖 6 所示。

2 係(xì)統(tǒng)的(dí)設計與(yǔ)實(shí)現

       服務(wù)器端係統和客戶(hù)端係(xì)統都(dū)需(xū)要(yào)對數據庫進(jìn)行連(lián)接操作。由於(yú)服務(wù)器端(duān)係(xì)統(tǒng)基(jī)於 Linux 係統環境(jìng)，客戶(hù)端(duān)基於(yú)Windows 並(bìng)使用(yòng) C＃ 開發(fā)，因此(cǐ)整(zhěng)個係統中(zhōng)對於數據(jù)庫(kù)的連接有兩個不同(tóng)的模塊。在客戶端封(fēng)裝(zhuāng)了(liǎo)一個數據(jù)庫操(cāo)作類(lèi)ACMSDatabases，需要對數(shù)據庫進(jìn)行(háng)操作時，隻(zhī)需(xū)要引(yǐn)用即可。服(fú)務(wù)器(qì)端使用了(liǎo) Perl 語言，在連接 SQL Server 數據(jù)庫(kù)時，需(xū)要(yào)調(tiáo)用 Perl 的(dí)擴展組件 Win32::ODBC 模塊(kuài)。

3 安科瑞充電(diàn)樁(zhuāng)運營管理(lǐ)平(píng)台(tái)
       安科瑞電動(dòng)自行車充電樁通過GPRS模(mó)塊(kuài)與雲端(duān)進行(háng)通信(xìn)和數據(jù)交互。係統(tǒng)能(néng)夠對電(diàn)動(dòng)自(zì)行車(chē)充電樁(zhuāng)的日常狀態(tài)，充電(diàn)過程進(jìn)行監控；實現充電支(zhī)付對接：支持(chí)投(tóu)幣，刷卡等多種支付方(fāng)式，保(bǎo)證支(zhī)付交(jiāo)易(yì)過程的完整(zhěng)性(xìng)，對(duì)充(chōng)電(diàn)過程(chéng)中(zhōng)的異常(cháng)情(qíng)況進行(háng)有效預(yù)警；實(shí)現(xiàn)對(duì)下(xià)遊(yóu)站級平(píng)台的清算，對賬功能(néng)。平台(tái)可(kě)對(duì)接消防物(wù)聯網平台(tái)，小(xiǎo)程序等，提供相關(guān)異(yì)常(cháng)數據，實現電動車充電安全管(guǎn)理(lǐ)的(dí)網絡化，可視化。

①　安(ān)全預(yù)警
  對(duì)平台(tái)連接的(dí)所(suǒ)有充(chōng)電樁狀態進(jìn)行監視，充電樁(zhuāng)發生(shēng)異(yì)常(cháng)情況(kuàng)時(shí)可(kě)通(tōng)過APP，短信及(jí)時向運(yùn)營人員發出(chū)報警(jǐng)信(xìn)號(hào)，及時消除(chú)火(huǒ)災隱患。

②　交易(yì)結算管理
  平台(tái)為運營(yíng)方(fāng)提供(gōng)充(chōng)電(diàn)價格(gé)策略管(guǎn)理，預收費管(guǎn)理，賬單(dān)管(guǎn)理，營收(shōu)和(hé)財務(wù)相(xiāng)關報表(biǎo)等，支(zhī)持(chí)投幣，刷卡(qiǎ)和(hé)掃(sǎo)碼充(chōng)電。

③　充電服務
  可通過軟(ruǎn)件(jiàn)搜索附近(jìn)充(chōng)電樁(zhuāng)，並查(chá)看(kàn)充電樁(zhuāng)狀態(tài)，並(bìng)導航至可用(yòng)充(chōng)電(diàn)樁(zhuāng)。可(kě)通(tōng)過(guò)在綫自助支(zhī)付(fù)實現(xiàn)充電。

④　運營分(fēn)析
  對訂單進行(háng)數據化(huà)分析，通過柱狀圖(tú)，報(bào)表(biǎo)方式(shì)直(zhí)觀(guān)展示數據(jù)，並(bìng)支(zhī)持和第(dì)三方平(píng)台對(duì)接。

⑤　小程序
       可通(tōng)過(guò)小程(chéng)序(xù)掃(sǎo)碼(mǎ)充電，充(chōng)電賬(zhàng)單支(zhī)付。運營(yíng)商和(hé)物(wù)業(yè)管(guǎn)理人員(yuán)均可通過小程(chéng)序管(guǎn)理，監測充電樁(zhuāng)狀(zhuàng)態和充電交(jiāo)易情(qíng)況。

     
4. 充電(diàn)樁型號(hào)

(1)可(kě)同時(shí)充(chōng)10輛電瓶車(chē)。
(2)尺(chǐ)寸(cùn)空間大，投(tóu)幣箱容量大(dà)，內(nèi)部空間充(chōng)裕(yù)，具(jù)備(bèi)充足(zú)的電氣(qì)穩(wěn)定(dìng)性。
(3)實體按鍵設計(jì)，手(shǒu)感實在(zài)，使(shǐ)用壽命長。
(4)顯示投幣數(shù)，IC刷(shuā)卡次數，IC卡餘額，卡內餘額(é)語音(yīn)播報。
(5)每次(cì)扣(kòu)費和充電時(shí)間可調，可多次(cì)投(tóu)幣刷(shuā)卡(qiǎ)，充(chōng)電時(shí)間自(zì)動累(léi)計。
(6)可根(gēn)據(jù)客(kè)戶需(xū)求開(kāi)通(tōng)免費充(chōng)電(diàn)功能(néng)，月卡功能和刷(shuā)卡退費(fèi)。
(7)可使用支(zhī)付，支付(fù)寶支(zhī)付(fù)，APP 支付。
(8)自動識別(bié)出現故(gù)障的綫路(lù)，並伴有(yǒu)字(zì)母和語音(yīn)提示(shì)。
(9)具(jù)有(yǒu)斷電記憶功能(néng)，當(dāng)出現(xiàn)斷電，來(lái)電(diàn)後(hòu)可以(yǐ)繼續使(shǐ)用剩餘(yú)的(dí)時(shí)間(jiān)充電(diàn)。
(10)具(jù)有(yǒu)拔掉斷電(diàn)功(gōng)能，當用戶拔(bá)掉充電(diàn)器，及(jí)時(shí)自(zì)動(dòng)斷電(diàn)。
(11)具(jù)有充(chōng)滿自停(tíng)功(gōng)能(néng)，自動(dòng)檢(jiǎn)測電瓶(píng)車(chē)充(chōng)電狀(zhuàng)態，如(rú)充滿(mǎn)則(zé)停止供電(diàn)，計(jì)費時間(jiān)清(qīng)零(líng)。
(12)具(jù)有過載保護(hù)功(gōng)能，能識別大功率(shuài)電(diàn)器，自動暫(zàn)停(tíng)供(gōng)電(diàn)，防(fáng)止(zhǐ)用(yòng)戶私接插綫板給多(duō)台(tái)電瓶車(chē)充電。
(13)具(jù)有短路(lù)保護(hù)功(gōng)能，當出現(xiàn)短路，保(bǎo)險絲熔(róng)斷(duàn)確(què)保穩定(dìng)。
(14)具有(yǒu)按(àn)功(gōng)率(shuài)給(gěi)時間功(gōng)能，根據(jù)檢測(cè)到的(dí)功(gōng)率，按照設(shè)定(dìng)時(shí)間開啟(qǐ)充(chōng)電(diàn)。
(15)可選(xuǎn)配聯網煙(yān)感，當出現火情(qíng)，可發送(sòng)短(duǎn)信(xìn)給(gěi)責(zé)任(rèn)人。
(16)過(guò)溫保(bǎo)護功(gōng)能，當檢(jiǎn)測機(jī)箱溫(wēn)度(dù)過高，停止充(chōng)電。
(17)夜(yè)間(jiān)斷電功(gōng)能，可(kě)設定夜(yè)間整(zhěng)機(jī)斷電(diàn)黑屏(píng)，禁(jīn)止夜間(jiān)充電。
(18)遠程(chéng)抄表(biǎo)，485電表數據采集上(shàng)報(bào)。
5總(zǒng)結(jié)
       係統應(yīng)用(yòng)了越(yuè)來越(yuè)普(pǔ)及(jí)化的(dí) IC 卡作(zuò)為付費(fèi)方(fāng)式(shì)，實現(xiàn)了充電站的無(wú)人(rén)值守(shǒu)，自動供(gōng)電(diàn)和(hé)自動(dòng)結算(suàn)，並(bìng)且開發了基 於 Internet 網遠(yuǎn)程控製(zhì)和統計充(chōng)電站相(xiāng)關(guān)信(xìn)息(xī)的功能，為(wéi)自(zì)助式電動(dòng)自行車充電站的(dí)推廣提供了保障(zhàng)。係統(tǒng)的成功運(yùn)行，必將(jiāng)為電(diàn)動自行(háng)車(chē)的快(kuài)速(sù)發展提供(gōng)好的使(shǐ)用環(huán)境，對 解決(jué)環境(jìng)汙(wū)染和(hé)節約能(néng)源提供(gōng)了有(yǒu)力的支持。

參(cān)考文(wén)獻
[1]求是科技編著,單片(piàn)機典型模塊(kuài)設計實(shí)例(lì)導航(háng).北(běi)京(jīng):人民郵電出(chū)版(bǎn)社(shè)，2008－07．
[2]李(lǐ)斌,基(jī)於網絡的電(diàn)動(dòng)自行車自(zì)助充電站(zhàn)管理(lǐ)係(xì)統的研(yán)究
[3]安(ān)科(kē)瑞(ruì)企(qǐ)業(yè)微(wēi)電網設計(jì)與(yǔ)應用(yòng)手(shǒu)冊.2019.11版