SZDB/Z 29.3-2010 电动汽车充电系统技术规范 第3部分：非车载充电机
SZDB/Z 29.8-2010 电动汽车充电系统技术规范 第8部分：非车载充电机监控单元与电池管理系统通信协议
3 术语和定义
SZDB/Z 29.1-2010界定的以及下列术语和定义适用于本文件。为了便于使用，以下重复列出了SZDB/Z 29.1-2010中的一些术语和定义。
3.1
充电站 Charging Station
具有特定控制功能和通信功能，将直流电能量传送到电动汽车上的设施总称。
3.2
充电站监控管理系统 Charging Station Supervisor management System
指将充电站的充电机、充电车辆、配电设备、视频监视、火灾自动报警及站内其他设备的状态信息、参数配置信息及充电过程实时信息等进行集成，应用微机及网络通信技术，构成完整集中管理系统，实现站内设备的监视、保护、控制、数据记录、安全管理和事故情况下的紧急处理。
3.3
城市充电网络运营管理中心 Operation Management Center of City Charge Network
将城市中的充电站站内数据信息通过网络技术集成形成城市范围的充电设施管理中心，实现对城市充电设施的全局调度、管理、决策和资源的综合组织体系。
3.4
分层式 Hierarchical
一种将元素按不同级别组织起来的方式。其中，较上级的元素对较下级的元素具有控制关系。
3.5
分布式 Distributed
指充电站监控管理系统的构成在资源逻辑或拓扑结构上的分布，主要强调从系统结构的角度来研究处理和功能上的分布问题。
3.6
网元层 Network Cell Level
由分布在站内的各类设备单元如单元、配电监控单元、视频监视及处理单元、火灾自动报警等监控装置、网元层功能设备以及站级监控层网络的接口设备构成，完成面向单元设备的监测控制功能。
3.7
站级监控层Station Management Level
由数据采集、计量收费、配电监控、火灾报警、视频监视、数据管理等功能组件构成，是面向充电站进行运行管理的中心控制层，实现对充电站内业务、设备、电池等数据的监控和管理，提供站内运营
5.2 监控管理层次
5.2.1 网络管理层应提供网络的管理功能，如数据传输，对多个网元的综合分析、协调功能组成。通过虚拟网络技术（VPN）与城市或区域充电网络运营管理中心连接，达到城市范围充电站运营事业管理
5.2.2 站级监控层包括操作一个或多个站内网元的功能，提供配置、性能、安全、故障等管理，由交换机、规约转换器等进行远端操作维护，设备软件、硬件的管理等。宜采用基于 TCP/IP协议的 10 M/100M高速以太网作为通信网络。
5.2.3 网元层由站数据采集和处理单元、单元、配电监控单元、视频监视单元、火灾自动报警单元等网元构成，是充电站监控管理系统的管理目标，实现面向设备的监测控制等基本功能。处于网元层的设备应采用实时、可靠、抗干扰性能好的现场总线或以太网络实现连接。
5.3 充电站网络管理层功能要求
5.3.1 数据传输
5.3.1.1 应实现管理与城市或区域充电网络运营管理中心的数据交互，交互信息可包括充电站设备信息、电池信息、收费信息、业务受理信息、综合评价信息等。
5.3.1.2 通过虚拟网络接口体系，应实现数据的共享、同步和备份。
5.3.3 用户管理
充电监控系统应具有如下功能：
a)应实现对管理员及系统所有用户进行统一身份认证；
b)应实现对用户进行严格的访问控制，应确保用户和电池数据信息的安全访问。
5.4 监控管理功能要求
5.4.1 数据存储
5.4.1.1 数据的分类与编码、精度等应符合城市充电网络运营管理系统的格式。
5.4.1.2 每个数据库和应用软件数据库中的数据点都可按可设定的间隔时间进行周期性保存。
5.4.1.3 应能自动根据存储空间发出历史数据整理提醒，可自动按照事先约定的规则删除整理。
5.4.1.4 提供至少 60 天的历史数据缓存，并可恢复至历史数据库。
5.4.1.5 当已用存储容量达到总容量的80%时发出告警信息。
5.4.1.6 存储的数据应包括设备数据、电池数据、业务数据和系统运行支撑数据。
5.4.1.7 数据内容要求如下：
a）设备数据应包括充电机、充电车辆、电能计量设备、配电设备、视频监视设备和安防设备的信息、使用情况、故障事件、故障维修和更换情况等。
b）电池数据应包括电池厂家信息、电池参数、电池批次信息、电池充电历史记录、电池电压、电池充放电电流、电池充放电能、电池温度、电池SOC、故障记录等数据。
c）业务数据应包括充电站信息、工作人员信息、充电车辆信息、充电数据、收费数据、视频图像数据、综合评价数据等。
d）系统运行支撑数据可包括站内人员角色配置、业务配置、电费配置、统计报表定义等数据。
5.4.2 数据管理和维护
5.4.2.1 数据管理
数据管理应具有如下功能：
a）提供充电站数据的内部和外部访问权限；
b）能接收城市充电网络管理中心的运营指令；
c）能提供不同等级的数据访问权限，阻止非授权用户读取、修改、破坏或窃取数据。
5.4.2.2 数据维护
数据维护应具有如下功能：
a）应具备数据备份和恢复功能；
b）具有良好的扩展性和适应性，满足数据规模的扩充及应用程序的修改；
c）可在线生成、修改数据库，对任意数据库中的数据进行修改时，应对所有相关数据同时进行修改，保证数据的一致性；
d）在系统死机、硬件出错或电源掉电时，系统应能自动保护实时和历史数据库，在故障排除重新启动时，能自动恢复至故障前状态。
5.4.3 监视和报警
5.4.3.1 监视
通过显示器对站内主要设备运行参数和设备状态进行监视，应能监视各设备的通信状态。
5.4.3.2 报警
5.4.3.2.1 采集的模拟量发生越限、突变、数字量变位及计算机系统自诊断故障时能进行报警处理。事故发生时，事故报警装置立即发出音响报警，主机/操作员站的画面显示上应有相应设备的颜色发生改变并闪烁，同时显示报警条文。
5.4.3.2.2 报警方式分为两种：事故报警和预告报警。
5.4.3.2.3 对事件的报警应能分层、分级、分类处理，起到事件的过滤作用，能现场灵活配置报警的处理方式。
5.4.3.2.4 事故报警和预告报警应采用不同颜色，不同音响予以区别，并自动启动事件记录打印。
5.4.3.2.5 事故报警可通过手动和自动方式进行确认。
5.4.3.2.6 事故、预告报警信号经确认后，在规定的时间内（可人工设定）其异常仍未消除，系统应再次启动相应报警，重复提示运行值班人员。
5.4.4 控制与操作
5.4.4.1 控制
充电站监控管理系统应具有如下控制功能：
a) 应能控制站内所有充电机启动/停止充电、配电设备断路器及与控制运行相关的其他重要设备；
b) 应具有手动控制和自动控制两种控制方式，操作遵守唯一性原则。自动控制应由站内设定是否采用；
c) 应能为操作人员提供灵活方便的人机交互手段，实现整个系统的监测和控制；
d) 应能按要求对各种参数进行设置，具备按一定权限对设备参数、模拟量限值及开关量状态进行修改的功能，并予以记录。
5.4.4.2 操作
为使整个监控系统能安全可靠地运行，系统须具有相应的安全、保护措施。具体要求包括：
a) 设置操作权限：依据操作员权限的大小，规定操作员对系统及各种业务活动的范围，操作员应事先登陆，并应有密码措施，操作时应有完善的监护措施；
b) 操作的唯一性：在同一时间只允许一种控制操作方式有效；
c) 操作应在具有控制权限的工作站上才能进行。
5.4.5 电能量处理及计费功能
5.4.5.1 应对采集到的电能量进行处理。
5.4.5.2 应能对电能量进行分时段的统计分析处理。
5.4.5.3 应能适应运行方式的改变而自动改变计算方法，并在输出报表上予以说明。
5.4.6 视频监控
5.4.6.1 视频监控应对采集到的视频信号进行处理。
5.4.6.2 视频监控应能实现实时视频监控。
5.4.7 统计及分析
5.4.7.1 应对充电机、电池等设备的数据进行统计分析。
5.4.7.2 应对电能量分时段和方向进行累计。
5.4.7.3 可对其他纳入监控系统范围的监控设备的正常操作、事故跳闸次数、设备的维修更换、通道异常，设备的运行时间及各种操作进行分类自动记录和统计。
5.4.8 制表打印
可完成运行日志和各类事件报表及操作报表的打印。
5.5 网元层功能
5.5.1 总则
网元层基本功能应包括：充电监控、配电监控、视频监控、其他设备监控；扩展功能可包括：电池检测、电池维护等。
5.5.2 充电监控
5.5.2.1 上送给监控系统的数据宜包括2类：充电机状态信息（包括电能信息）和电池信息。
5.5.2.2 对充电机的控制功能应包括：充电机充电开始、停止、紧急停止的控制；充电机充电模式的调整；向充电机及其连接的电池管理系统下发对时命令。
5.5.2.3 与充电站监控管理系统通信宜采用RS485、CAN或以太网通讯接口。单元的技术要求见 SZDB/Z
29.3-2010。
5.5.2.4 配电监控
5.5.2.5 应能采集配电变压器运行数据、开关状态；应能监控装置动作、故障信息、负荷电流、电压等数据，并上传至监控系统实现对站内供配电设备的监控。
5.5.2.6 与充电站监控管理系统通信宜采用以太网通讯接口。通讯规约应支持 DL/T 634-5-104、DL/T 860的规定。
5.5.3 视频监视
5.5.3.1 应与站级监控层后台设备配合，实现对环境进行防盗、防火、防人为事故的监控，对充电站设备如充电机、蓄电池、配电设备等监视。
5.5.3.2 布置在户外的摄像设备应为全天候使用设备。
5.5.4 其他设备监控
5.5.4.1 对配备火灾自动报警装置的充电站，包括配备电池烟感监视装置的充电站，各传感器、探测器等设备通过现场总线方式接入站内火灾自动报警装置，再由规约转换器接入充电站监控管理系统。
5.5.4.2 站内其他规约的监控装置通过规约转换器接入监控系统。
6 系统技术要求
6.1 主要技术指标
6.1.1 系统性能指标
6.1.1.1 通用性能要求
6.1.1.1.1 应能具备至少同时监控 16台充电机的能力；
6.1.1.1.2 从控制指令输入到发出时间不宜低于200 ms；
6.1.1.1.3 数据显示刷新时间不宜超过2 s；
6.1.1.1.4 故障记录分辨率不宜低于100 ms；
6.1.1.1.5 最低故障等级从接收到故障信息到报警保护时间不宜超过1 s；
6.1.1.1.6 系统最长恢复时间不宜超过10 min；
6.1.1.1.7 本地信息查询响应时间不宜超过2s，服务器数据查询响应时间不宜超过5 s；
6.1.1.1.8 系统对时误差不宜大于100 ms；
6.1.1.1.9 系统运行时 CPU占用率不宜超过30 %，短时间内（10 s）不宜超过60 %；
6.1.1.1.10系统平均无故障时间MTBF：≥20000 小时；
6.1.1.1.11系统可考虑具备一定的扩展性。
6.1.1.2 数据库性能
6.1.1.2.1 磁盘历史查询平均速度不宜低于2000 条/秒；
6.1.1.2.2 数据并发访问指标应大于2；
6.1.1.2.3 具备管理海量数据的能力；
6.1.1.2.4 具备数据库服务恢复功能；
6.1.1.2.5 具备数据备份和恢复功能。
6.1.1.3 电能计量单元性能
电能计量单元的主要性能应符合下列要求：
a)具有冗余的数据备份，确保电能数据不丢失；
b)宜使用独立的网络。
6.1.1.4 抗干扰能力
系统的抗干扰能力应符合以下要求
a)静电放电抗扰度应符合GB/T 17626-2中规定的4级
b)辐射电磁场抗扰度应符合 GB/T 17626-3中规定的 3级。
c)快速瞬变脉冲群抗扰度应符合 GB/T 17626-4中规定的 4级。
d)浪涌（冲击）抗扰度应符合 GB/T 17626-5中规定的 4级。
e)射频场感应的传导骚扰抗扰度应符合 GB/T 17626-6中规定的 3级。
f)工频磁场抗扰度应符合GB/T 17626-8中规定的4级。
g)脉冲磁场抗扰度应符合GB/T 17626-9中规定的5级。
h)阻尼振荡磁场抗扰度应符合 GB/T 17626-10中规定的 5级。
i)振荡波抗扰度试验应符合 GB/T 17626-12中规定的 2级（信号端口）。
6.2 运行设备要求
6.2.1 总体要求
6.2.1.1 设备应采用模块化结构，选用标准化、系列化产品，便于扩展、配套、运行维护，并具有较强的适应能力。
6.2.1.2 设备应具备强电场、强磁场、静电干扰的能力，并宜有防止雷电冲击和系统过电压措施。
6.2.1.3 应有明确标识以表明其运行状态。
6.2.2 站级监控层设备
6.2.2.1 主机/操作员站
主机/操作员站是站内监控系统的主要人机界面，应具有主处理器及服务器的功能，为站级监控层数据收集、处理、存储及发送的中心，管理和显示有关的运行信息，供运行人员对充电站的运行情况进行监视和控制。
6.2.2.2 电能计费工作站
6.2.2.2.1 是一个相对独立的系统，也可与站内监控系统相互独立设置。
6.2.2.2.2 应能完成电能数据的采集和处理等工作，并确保电能数据的准确、完整与可靠。
6.2.2.3 计算机系统
对采用的计算机系统，应选用符合国际标准的、通用的、先进可靠的计算机设备。
6.2.3 网元层设备
6.2.3.1 就地监控装置应面向对象设计、采用统一的硬件平台、软件平台和数据库管理。
6.2.3.2 应是模块化、标准化的结构，易维护和更换方便；任何一个模块发生故障，不造成其他模块的异常。
6.2.3.3 选用的 I/O模块，能在静电、高频、强磁场干扰的环境中正常工作而不降低精度和处理能力，抗干扰能力应满足站内运行环境的要求。
6.2.3.4 应保证在接点抖动和存在外部干扰的情况下不误发信号。
6.2.4 网络设备
6.2.4.1 网络设备包括站级监控层和网元层网络的通信介质、通信接口、网络交换机等。
6.2.4.2 监控室内网络通信介质宜采用超五类屏蔽双绞线。通向户外的通信介质应采用铠装光纤或铠装屏蔽双绞线。
6.2.4.3 通信接口设备为站内其他规约的智能装置提供通信规约转换
6.3.1 软件总体要求
6.3.1.1 操作系统应采用符合国际标准的系统软件（Windows或Unix）。
6.3.1.2 建立一种面向用户的、灵活丰富的应用软件设计环境，以利于用户根据应用的需要安全地对应用软件进行补充、修改、移植、生成或剪裁。
6.3.1.3 运行应用软件时应合理使用系统资源，避免不断消耗系统资源而导致系统死机。
6.3.1.4 采用方便用户使用和维护的数据库，不应因人为或程序原因造成数据的不正当修改。
6.3.2 监控系统软件
6.3.2.1 应由系统软件、支持软件和应用软件组成。
6.3.2.2 系统软件包括：成熟的实时操作系统、完整的设备诊断程序、完善的整定、调试软件和实时数据库。
6.3.2.3 支持软件包括：通用和专用的编译软件及其编程环境，管理软件（如汉化的文字处理软件、通用的制表软件和画面生成软件、数据采集软件等），人机接口软件，通信软件等。
6.3.2.4 应用软件应满足本系统所配置的全部功能要求，采用结构式模块化设计，功能模块或任务模块应具有一定的完整性、独立性和良好的实时响应速度。
6.4 系统安全
6.4.1 网络安全
充电站监控管理系统与其它信息系统互联时，必须采用经国家有关部门认证的专用、可靠的安全隔离设施，保证系统网络安全。
6.4.2 软件系统安全
应对系统设置用户权限，并建立严格、完善的密码管理，确保系统软件和应用软件操作的安全。系统应具有操作日志，记录所有受控操作发生的时间、对象、操作员、操作参数、操作机器IP地址等信息。系统应有防病毒措施。
6.5 工作电源
监控系统设备应由站内UPS提供AC 220 V/50 Hz交流电源供电，确保监控系统设备的不间断工作。交流电源失电时，UPS维持系统正常工作时间应为1 h～2 h 。
7 系统建设与系统验收
7.1 系统建设要求
7.1.1 应进行软硬件、网络环境建设，系统拓扑图可参照附录 A及附录B，并应符合本规范第 6章的要求。
7.1.2 应组织工作人员培训。
7.1.3 应进行系统试运行，并根据试运行状况对系统进行调整。
7.2 系统验收
