前言

充電基礎(chǔ)設(shè)施為電動汽車提供充換電服務(wù)，是重要的交通能源融合類基礎(chǔ)設(shè)施。近年來，隨著新能源汽車產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展，我國充電基礎(chǔ)設(shè)施持續(xù)增長，已建成世界上數(shù)量最多、服務(wù)范圍最廣、品種類型最全的充電基礎(chǔ)設(shè)施體系。著眼未來新能源汽車特別是電動汽車快速增長的趨勢，充電基礎(chǔ)設(shè)施仍存在布局不夠完善、結(jié)構(gòu)不夠合理、服務(wù)不夠均衡、運營不夠規(guī)范等問題。

建設(shè)背景

市場背景

新能源汽車作為國家七大戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)之一，是我國從汽車大國走向汽車強(qiáng)國的必由之路。截至2022年底，我國新能源汽車保有量達(dá)1310萬輛，突破一千萬輛大關(guān)，同比增長66%。隨著新能源汽車產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展，充電基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)提速，我國公共充電基礎(chǔ)設(shè)施保有量高速增長。根據(jù)中國充電聯(lián)盟統(tǒng)計，2023年5月我國充電基礎(chǔ)設(shè)施累計數(shù)量為635.6萬臺。據(jù)統(tǒng)計，截至2023年11月，我國充電基礎(chǔ)設(shè)施保有量達(dá)到826.4萬臺，同比增長67.0%。其中，公共充電基礎(chǔ)設(shè)施保有量達(dá)到262.6萬臺，私人充電基礎(chǔ)設(shè)施保有量為563.8萬臺，全國已建設(shè)充電停車位的服務(wù)區(qū)6000余個，占高速公路服務(wù)區(qū)總數(shù)的95%，全國高速公路服務(wù)區(qū)累計建成充電樁兩萬個。

政策背景

2022.01.《關(guān)于進(jìn)一步提升電動汽車充電基礎(chǔ)設(shè)施服務(wù)保障能力的實施意見》，加快推進(jìn)居住社區(qū)充電設(shè)施建設(shè)安裝，優(yōu)化城市公共充電網(wǎng)絡(luò)建設(shè)布局。

2022.02.《“十四五”現(xiàn)代能源體系規(guī)劃》，優(yōu)化充電基礎(chǔ)設(shè)施布局，全面推動車樁協(xié)同發(fā)展，推進(jìn)電動汽車與智 能電網(wǎng)間的能量和信息雙向互動，開展光、儲、充、換相結(jié)合的 新型充換電場站試點示范。

2022.12.《擴(kuò)大內(nèi)需戰(zhàn)略規(guī)劃綱要(2022-2035年)》，推進(jìn)汽車電動化、網(wǎng)聯(lián)化、智能化，加強(qiáng)停車場、充電樁、換電站、加氫站等配套設(shè)施建設(shè)。

2023.01.《關(guān)于組織開展公共領(lǐng)域車輛全面電動化先行區(qū)試點工作的通知》，推進(jìn)汽車電動化、網(wǎng)聯(lián)化、智能化，加強(qiáng)停車場、充電樁、換電站、加氫站等配套設(shè)施建設(shè)。

2023.01.《關(guān)于進(jìn)一步構(gòu)建高質(zhì)量充電基礎(chǔ)設(shè)施體系的指導(dǎo)意見》，適度超前建設(shè)，到 2030 年建成高質(zhì)量充電基礎(chǔ)設(shè)施體系，形成城市面狀、公路線狀、鄉(xiāng)村點狀布局的充電網(wǎng)絡(luò)。

建設(shè)目標(biāo)

聚焦智能識別和安防監(jiān)控相關(guān)場景應(yīng)用，全面提升充電站管理的智能化、可視化、數(shù)字化水平，更好支撐充電站運維管理。系統(tǒng)設(shè)計遵循結(jié)構(gòu)化、標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化、集成化，建成一套集中監(jiān)控、統(tǒng)一管理的智慧充電站運維平臺，形成功能完善、反應(yīng)快速的數(shù)字化運維體系,實現(xiàn)充電站設(shè)備、資產(chǎn)的智慧化監(jiān)控與管理，為覆蓋項目設(shè)計、基建、運營的全生命周期過程。

系統(tǒng)概述

智慧充電樁通過數(shù)字孿生和可視化技術(shù)，構(gòu)建充電站三維可視化場景，實時監(jiān)測和管理充電樁的狀態(tài)、診斷故障、調(diào)整參數(shù)等，為充電運營商和用戶提供更好的充電體驗。

需求分析

場站三維場景

系統(tǒng)基于WebGL標(biāo)準(zhǔn)下的B/S框架，前端采用HTML5+JavaScript技術(shù)為基礎(chǔ)，進(jìn)入Sovit2D/Sovit3D可視化平臺后，結(jié)合物理世界建立三維場景(也可上傳背景圖)，對場站、充電樁等進(jìn)行可視化呈現(xiàn)，涵蓋道閘、充電樁、地鎖、網(wǎng)絡(luò)、布線、運行、環(huán)境等檢測要索，并將數(shù)據(jù)接入 2D 面板，便于運維人員對整個充電站運行的有效掌控。

站點信息概覽

提供場站、樁、車、物聯(lián)設(shè)備等實際情況的定制化3D建模，建立智慧充電站孿生體，對站點、充電樁進(jìn)行三維可視化呈現(xiàn)，展示環(huán)境監(jiān)控、安防監(jiān)控、網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控、充電監(jiān)控等數(shù)據(jù)，輔助管理人員掌握站點態(tài)勢。

車位智能管理

通過現(xiàn)場設(shè)備精準(zhǔn)識別車輛信息，比對通過即可自動打開車位鎖，允許電動汽車進(jìn)入充電。支持聯(lián)動車位監(jiān)測功能，當(dāng)監(jiān)測到車位上沒有停車時，就能自動升起預(yù)防燃油車進(jìn)入。該功能可有效預(yù)防城區(qū)快充站被燃油車非法占位的情況出現(xiàn)。

智能設(shè)備管理

基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，實時采集場站內(nèi)充電樁等設(shè)備的實時數(shù)據(jù)，對設(shè)備的運行狀態(tài)、故障信息進(jìn)行可視化展示，系統(tǒng)打破數(shù)據(jù)孤島，對場站間設(shè)備功率、充電情況、故障情況等進(jìn)行及時、準(zhǔn)確監(jiān)測，為決策者科學(xué)管理設(shè)備、優(yōu)化用電決策提供支撐。

智能安防管理

通過視頻監(jiān)控、報警設(shè)備等技術(shù)手段，實現(xiàn)對場站內(nèi)部安全的實時監(jiān)控和管理。智能安防系統(tǒng)可以根據(jù)樓宇內(nèi)的安全情況，自動發(fā)出警報和報警信息，提高安全性。

視頻監(jiān)控管理

支持無縫融合 HTML5 各項多媒體功能，根據(jù)真實世界攝像頭分布情況，在三維場景中1:1還原視頻監(jiān)控點位，以攝像頭圖標(biāo)標(biāo)注其位置。支對場站內(nèi)進(jìn)行安防動態(tài)監(jiān)測，并可結(jié)合前端智能感知設(shè)備應(yīng)用，對異常目標(biāo)自動抓拍、留存，出現(xiàn)異常警告時，監(jiān)控點位會有聲光報警效果。

智能告警管理

系統(tǒng)對充電樁實時監(jiān)控，并基于多個維度為各類重點事件建立閾值告警觸發(fā)機(jī)制，對故障進(jìn)行告警，完成告警詳情和故障工單記錄跟蹤，實現(xiàn)問題終端實時預(yù)警、快速定位、快速解決。

智能運維管理

通過對充電設(shè)備進(jìn)行24小時監(jiān)控與日常運維巡檢，系統(tǒng)進(jìn)行實時診斷和故障預(yù)測。自定義查看工單數(shù)量、用時情況，結(jié)合異常告警工單統(tǒng)計，可減少大量業(yè)務(wù)處理時間。

……

開發(fā)平臺

數(shù)維圖(SovitJs)應(yīng)用自主研發(fā)的 Sovit2D、Sovit3D 產(chǎn)品，無縫融合 2D、3D 技術(shù)，搭建了一套3D 可視化智慧充電樁可視化運維管理平臺。通過數(shù)維圖可視化開發(fā)平臺實現(xiàn)可交互式的 Web 二三維場景，基于多維感知、場景物聯(lián)、物信融合的技術(shù)理念，不斷豐富與完善充電站全面感知，實現(xiàn)設(shè)備設(shè)施智能監(jiān)控、環(huán)境風(fēng)險監(jiān)測預(yù)警，助力集控中心集中運維，輔助決策和全局掌控。

建設(shè)價值

數(shù)字孿生智慧充電樁3D可視化運維平臺有助于提高行業(yè)數(shù)字化水平，對用戶而言，有利于破解“找樁難、找樁慢”的難題，更好地滿足用戶充電需求，提升用戶體驗;對行業(yè)而言，有利于提高對新能源汽車產(chǎn)業(yè)的支撐能力，推動物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能等新一代ICT技術(shù)與能源、汽車產(chǎn)業(yè)融合發(fā)展，提高行業(yè)運營效率和效益。

總結(jié)

我國在充電樁建設(shè)、數(shù)據(jù)平臺打造、個性化服務(wù)開發(fā)等方面仍有完善和提升的空間，建議未來以數(shù)字化、智能化為導(dǎo)向，以促進(jìn)多網(wǎng)融合為重點，以完善規(guī)劃布局、健全充電數(shù)據(jù)庫、開發(fā)智能充電服務(wù)為主要抓手，促進(jìn)我國數(shù)字充電樁突破性、創(chuàng)新性的發(fā)展。

審核編輯 黃宇