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充电基础设施为电动汽车提供充换电服务#xff0c;是重要的交通能源融合类基础设施。近年来#xff0c;随着新能源汽车产业快速发展#xff0c;我国充电基础设施持续增长#xff0c;已建成世界上数量最多、服务范围最广、品种类型最全的充电基础设施体系。着眼未来新…前言
充电基础设施为电动汽车提供充换电服务是重要的交通能源融合类基础设施。近年来随着新能源汽车产业快速发展我国充电基础设施持续增长已建成世界上数量最多、服务范围最广、品种类型最全的充电基础设施体系。着眼未来新能源汽车特别是电动汽车快速增长的趋势充电基础设施仍存在布局不够完善、结构不够合理、服务不够均衡、运营不够规范等问题。
建设背景
市场背景
新能源汽车作为国家七大战略性产业之一是我国从汽车大国走向汽车强国的必由之路。截至2022年底我国新能源汽车保有量达1310万辆突破一千万辆大关同比增长66%。随着新能源汽车产业快速发展充电基础设施建设提速我国公共充电基础设施保有量高速增长。根据中国充电联盟统计2023年5月我国充电基础设施累计数量为635.6万台。据统计截至2023年11月我国充电基础设施保有量达到826.4万台同比增长67.0%。其中公共充电基础设施保有量达到262.6万台私人充电基础设施保有量为563.8万台全国已建设充电停车位的服务区6000余个占高速公路服务区总数的95%全国高速公路服务区累计建成充电桩两万个。
政策背景
2022.01.《关于进一步提升电动汽车充电基础设施服务保障能力的实施意见》加快推进居住社区充电设施建设安装优化城市公共充电网络建设布局。2022.02.《“十四五”现代能源体系规划》优化充电基础设施布局全面推动车桩协同发展推进电动汽车与智 能电网间的能量和信息双向互动开展光、储、充、换相结合的 新型充换电场站试点示范。2022.12.《扩大内需战略规划纲要(2022-2035年)》推进汽车电动化、网联化、智能化加强停车场、充电桩、换电站、加氢站等配套设施建设。2023.01.《关于组织开展公共领域车辆全面电动化先行区试点工作的通知》推进汽车电动化、网联化、智能化加强停车场、充电桩、换电站、加氢站等配套设施建设。2023.01.《关于进一步构建高质量充电基础设施体系的指导意见》适度超前建设到 2030 年建成高质量充电基础设施体系形成城市面状、公路线状、乡村点状布局的充电网络。
建设目标
聚焦智能识别和安防监控相关场景应用全面提升充电站管理的智能化、可视化、数字化水平更好支撑充电站运维管理。系统设计遵循结构化、标准化、模块化、集成化建成一套集中监控、统一管理的智慧充电站运维平台形成功能完善、反应快速的数字化运维体系,实现充电站设备、资产的智慧化监控与管理为覆盖项目设计、基建、运营的全生命周期过程。
系统概述
智慧充电桩通过数字孪生和可视化技术构建充电站三维可视化场景实时监测和管理充电桩的状态、诊断故障、调整参数等为充电运营商和用户提供更好的充电体验。
需求分析
场站三维场景
系统基于WebGL标准下的B/S框架前端采用HTML5JavaScript技术为基础进入Sovit2D/Sovit3D可视化平台后结合物理世界建立三维场景(也可上传背景图)对场站、充电桩等进行可视化呈现涵盖道闸、充电桩、地锁、网络、布线、运行、环境等检测要索并将数据接入 2D 面板便于运维人员对整个充电站运行的有效掌控。
站点信息概览 提供场站、桩、车、物联设备等实际情况的定制化3D建模建立智慧充电站孪生体对站点、充电桩进行三维可视化呈现展示环境监控、安防监控、网络监控、充电监控等数据辅助管理人员掌握站点态势。
车位智能管理 通过现场设备精准识别车辆信息比对通过即可自动打开车位锁允许电动汽车进入充电。支持联动车位监测功能当监测到车位上没有停车时就能自动升起预防燃油车进入。该功能可有效预防城区快充站被燃油车非法占位的情况出现。
智能设备管理
基于物联网技术实时采集场站内充电桩等设备的实时数据对设备的运行状态、故障信息进行可视化展示系统打破数据孤岛对场站间设备功率、充电情况、故障情况等进行及时、准确监测为决策者科学管理设备、优化用电决策提供支撑。
智能安防管理
通过视频监控、报警设备等技术手段实现对场站内部安全的实时监控和管理。智能安防系统可以根据楼宇内的安全情况自动发出警报和报警信息提高安全性。
视频监控管理
支持无缝融合 HTML5 各项多媒体功能根据真实世界摄像头分布情况在三维场景中1:1还原视频监控点位以摄像头图标标注其位置。支对场站内进行安防动态监测并可结合前端智能感知设备应用对异常目标自动抓拍、留存出现异常警告时监控点位会有声光报警效果。
智能告警管理
系统对充电桩实时监控并基于多个维度为各类重点事件建立阈值告警触发机制对故障进行告警完成告警详情和故障工单记录跟踪实现问题终端实时预警、快速定位、快速解决。
智能运维管理
通过对充电设备进行24小时监控与日常运维巡检系统进行实时诊断和故障预测。自定义查看工单数量、用时情况结合异常告警工单统计可减少大量业务处理时间。
……
开发平台
数维图(SovitJs)应用自主研发的 Sovit2D、Sovit3D 产品无缝融合 2D、3D 技术搭建了一套3D 可视化智慧充电桩可视化运维管理平台。通过数维图可视化开发平台实现可交互式的 Web 二三维场景基于多维感知、场景物联、物信融合的技术理念不断丰富与完善充电站全面感知实现设备设施智能监控、环境风险监测预警助力集控中心集中运维辅助决策和全局掌控。
建设价值
数字孪生智慧充电桩3D可视化运维平台有助于提高行业数字化水平对用户而言有利于破解“找桩难、找桩慢”的难题更好地满足用户充电需求提升用户体验;对行业而言有利于提高对新能源汽车产业的支撑能力推动物联网、大数据、人工智能等新一代ICT技术与能源、汽车产业融合发展提高行业运营效率和效益。
总结
我国在充电桩建设、数据平台打造、个性化服务开发等方面仍有完善和提升的空间建议未来以数字化、智能化为导向以促进多网融合为重点以完善规划布局、健全充电数据库、开发智能充电服务为主要抓手促进我国数字充电桩突破性、创新性的发展。
