Q GDW 11166-2014 电动汽车智能充换电服务网络运营监控系统技术规范.pdf

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1、Q / GDW 11166 2014 1 国家电网公司企业标准 Q / GDW 11166 2014 电动汽车智能充换电服务网络 运营监控系统技术规范 Technical specification for operation monitoring system of electric vehicle smart charging/battery swap service network 2014-08-01 发布 2014-08-01 实施 国家电网公司 发 布 Q/GDW ICS 29.240 备案号： CEC 8122013 Q / GDW 11166 2014 I 目 次 前言 1 范

2、围 1 2 规范性引用文件 1 3 术语和定义 1 4 系统构成 1 5 系统功能 2 6 信息交互与编码规范 4 7 通信网络 5 8 系统接口 5 9 信息安全防护 6 附录 A（资料附录）系统典型配置 7 附录 B（规范附录）运营监控系统技术约定 8 编制说明 9 Q / GDW 11166 2014 II 前 言 为适应电动汽车产业的发展，规范电动汽车智能充换电服务运营监控系统建设，支撑电动汽车充换 电设施的运行及管理，制定本技术规范。 电动汽车智能充换电服务网络运营监控系统技术规范针对智能充换电服务网络的特点，涵盖了 电动汽车智能充换电服务网络运营监控系统的系统构成及应达到的功能与技

3、术要求，是电动汽车智能充 换电服务网络运营监控系统设计、建设和运行的指导性文件。 本标准由国家电网公司营销部提出并解释。 本标准由国家电网公司科技部归口。 本标准的主要起草单位：南瑞集团有限公司、国网浙江省电力公司、中国电力科学研究院、许继集 团有限公司、山东电力集团有限公司。 本标准的主要起草人：苏胜新、魏琦、贾俊国、马建伟、李斌、刘畅、陈企楚、林晶怡、徐石明、 陈毓春、陈枫、聂亮、张帆、李武峰、严辉、朱博、连湛伟、李洪峰、王刚、张华栋、高玉明。 本标准首次发布。 Q / GDW 11166 2014 1 电动汽车智能充换电服务网络运营监控系统技术规范 1 范围 本标准规定了电动汽车智能充换

4、电服务网络运营监控系统（以下简称运营监控系统）的设计、建设、 运行应遵循的技术原则。 本标准适用于国家电网公司建设的运营监控系统。 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文 件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。 GB/T 222402008 信息安全技术 信息系统安全等级保护定级指南 GB/T 29317 电动汽车充换电设施术语 Q/GDW 5942011 国家电网公司信息化“ SG186 工程”安全防护总体方案 Q/GDW 5952011 国家电网公司管理信息系统安全等级保护验收规范 3 术

5、语和定义 GB/T 29317 中界定的以及下列术语和定义适用于本文件。 3.1 运营监控系统 operation monitoringsystem 实现电动汽车充电和电池更换相关业务的数据采集、数据存储、统计分析、运行决策、营业服务以 及调度管理的系统。 3.2 总部级系统 headquarters level system 硬件设备部署在总部的运营监控系统，可提供总部级应用。 3.3 省级系统 provincial level system 硬件设备部署在省级的运营监控系统，可提供省级应用、地市级应用和站级应用。 3.4 电动汽车电动汽车车载终端 electric vehicle term

6、inal device 电动汽车电动汽车车载终端（简称电动汽车车载终端）是一种融合了传感技术、无线定位技术、里 程计数技术及汽车黑匣技术等技术，能对电动汽车进行识别、定位、信息采集，能处理采集数据、传输 数据及与用户互动的一种智能化车载装置。 4 系统构成 4.1 系统总体架构 运营监控系统采用总部级系统、省级系统两级部署模式，满足总部、省、地市、站级四级应用。运 营监控系统与站级监控系统通信获取设备信息及运行信息等数据，也可与其他相关系统通信获取数据。 系统整体构成见图 1。 Q / GDW 11166 2014 2 站级监控系统 相关系统 数据交换平台 客户服务 收费账务 资产管理 计量计

7、费 清分结算 集中监控 数据库 配送管理 运行管理综合统计分析 客户服务 收费账务 资产管理 计量计费 集中监控 配送管理 运行管理 综合统计分析 客户服务 收费账务 资产管理 计量计费 运行管理 系统管理 客户服务 收费账务 资产管理 计量计费 清分结算 集中监控 数据库 配送管理 运行管理综合统计分析 系统管理 设 备 信 息 运 行 信 息 等 图 1 系统总体结构图 系统典型配置的物理架构可参见附录 A 中图 A.1。系统软件技术约定参见附录 B。 4.2 系统应用层级 4.2.1 总部级应用 总部级应用从各省级应用收集汇总运营状况和资产状况等宏观统计信息，作为规划全系统业务发展 和建

8、设的依据， 并实现跨省清分结算。 总部级应用是国家电网公司所辖区域内唯一的中央级监控管理层。 4.2.2 省级应用 省级应用负责对省级相关充换电业务运营的监测和管理。汇集所辖区域的用户客服信息、资金结算 信息、设备运行信息以及资产状况信息，并对这些信息提供海量存储。在深度分析的基础上，负责区域 内全局性业务的决策和调度管理。 4.2.3 地市级应用 地市级应用负责对地市级相关充换电业务运营的监测和管理，在深度分析的基础上，负责区域内全 局性业务的决策和调度。 4.2.4 站级应用 站级应用负责充电站、电池更换站等站级单位的本地化客户服务管理、资产管理、计量计费、收费 账务及运行管理等业务的具体

9、应用执行。 5 系统功能 5.1 基本功能 5.1.1 客户服务 通过营业厅、呼叫中心、客服网站、自助终端、现场和信函受理等服务渠道，统一受理客户开户、 Q / GDW 11166 2014 3 变更、销户、合同管理、充换电业务、费用支付、业务咨询、信息查询、故障报修、紧急救援、投诉、 举报、建议、表扬、意见、订阅等服务请求。为了保证服务质量，提高客户满意度，还需对有关服务请 求的处理进行跟踪、督办，要进行服务质量监督。服务处理结束后，进行客户回访，了解客户对服务请 求处理的满意程度，形成闭环管理。同时，为了提高服务质量，可为客户提供电池更换、电池故障维修 等现场服务。 包括开户管理、变更管理

10、、销户管理、合同管理、呼叫中心、客服网站、自助终端、现场服务等各 种互动服务渠道及相关应用。 5.1.2 计量计费 国家相关部门或公司制定、发布计费政策及标准到各省，各省按照计费政策及标准，制定本省电动 汽车充换电计费模型及优惠策略，并对客户充换电业务进行计量；同时按照充换电计费模型和优惠策略 计算充换电业务费用，并对计算结果进行审核，在审核过程中如果发现异常，进行计费调整，从而保证 充换电计费的规范性、正确性、完整性。 包括计费模型管理、计量管理、费用计算和计费调整。 5.1.3 收费账务 通过坐收、代收、支付卡缴费、 POS 机刷卡、手机支付等多种缴费方式，及时回收客户充换电费用 以及其它

11、相关业务费用；遵循有借有贷、借贷相等的会计记账原则建立账务管理体系，实现用户的预付 费管理、账务管理以及和银行之间的对账管理工作。 包括支付卡管理、缴费管理、账务管理等。 5.1.4 清分结算 对所有交易相关的数据进行验证、分类、对账、统计，完成各省、地市级管理单位之间的资金结算、 成本核算。 5.1.5 资产管理 通过对电池、设备（配电设备、充电设备、换电设备、电动汽车、监测设备、计量计费设备等）状 态转变的各个业务环节进行规范管理，实现对资产生命周期状态的跟踪管理。根据电池和设备性质类别 建立库区、存放区和储位，实现库房管理。按类别建立设备档案并维护其位置和状态信息，对电池和设 备进行入库

12、、出库登记，将电池和设备放置在对应储位上。对库存量进行盘点，并进行盘盈盘亏处理及 库存预警等。对报废、丢失、设备返厂进行处理。 包括电池管理、设备管理。 5.1.6 配送管理 通过对设备配送需求生成、配送计划制定、配送执行的工作进行管理，实现从配送中心一级库房、 站点向下级单位库房、站点的配送管理的控制；响应客户服务应急抢修业务，实现应急电池配送服务； 支持向其他省指定库房、站点配送该省流转到本地的电池，实现跨区配送管理。 包括车辆管理、配送申请、配送计划、配送执行、配送调拨和配送质量管理等。 5.1.7 运行管理 定期对配电设施、充电设备、换电设备、监测设备、电池、电动汽车等进行现场巡视、检

13、验、周期 检定，并依据检定结果，确定设备运行状态、判断故障隐患，将差错处理、检修、更换、拆除等工作任 务按营业区域传递到相关部门进行处理，保证运行安全可靠。 设备投运时，建立设备投运档案，进行设备初始化信息配置。对电池进行分组管理，实现电池的平 衡使用。记录日常运行管理值班信息及交接班信息。 包括周期检验、临时检验、检修管理、现场巡视、投运管理、电池平衡管理、日常交接班管理等。 5.1.8 集中监测 通过对充换电站、车辆、电池等各类设备的实时状态、视频等信息及电池状态信息的数据采集，将 数据汇集到运营监控系统，实现远程监视，同时可以通过远程下发指令到各类设备。 Q / GDW 11166 20

14、14 4 包括业务监管、运行监测、视频监测、车辆监测和电池监测等。 5.1.9 综合统计分析 通过对报表主题、行、列、统计方案的定制和执行，对客户的档案变更信息、客户消费行为、电池 故障率、设备库存情况、物流配送执行结果、设备检修执行情况、客户满意度等进行全方位统计、查询 和输出（格式支持 word、 excel、 pdf 等） 。满足各级管理单位的日常业务统计、经营活动分析以及市场 开拓辅助决策等。 包括报表模板维护、报表统计和报表查询等。 5.1.10 系统管理 通过分级授权的管理模式，完成各级组织机构和人员维护、角色定义和权限配置等；通过图形化流 程建模实现开户、变更等各项业务工作流程的

15、版本定义和发布；通过系统参数实现系统标准代码和业务 规则的配置管理； 通过日志记录实现系统业务处理的事后追踪； 通过消息服务实现业务办理的及时提醒、 催办以及系统各模块之间的松耦合集成。 具体包括组织机构管理、人员管理、权限管理、系统标准参数配置管理、日志管理、消息服务、业 务流程、文档管理。 5.2 扩展功能 5.2.1 充电负荷预测 根据社会经济发展信息、充电市场信息等，采用各种分析模型或方法，对市场变化趋势、特点及异 常进行分析，产生分析结果，为电池仓储、建设经营提供准确、有效的数据支持。在市场分析基础上， 寻找市场发展规律，采用各种预测模型，滚动预测市场指标，产生预测结果，为制定年度生

16、产经营计划、 市场拓展措施、能效管理、有序充电提供参考依据。 5.2.2 车辆流量预测 根据道路交通信息和 GIS 提供数据分析， 对一定时期内车辆的过载流量进行预测， 从而为市场拓展、 充换电线路优化提供参考依据。 5.2.3 有序充电管理 利用电动汽车充电负荷建模、充电负荷预测、电网监控、通信、仿真、安全评估等技术，制定和管 理有序充电控制策略，对管辖范围内的充电站、电池更换站、电池配送中心及交流充电桩进行合理控制， 保障电网安全稳定，实现削峰填谷、降低网损、提高设备利用率的目的。 5.2.4 最优线路提示 由电动汽车电动汽车车载终端发出请求，将汽车要到达的目的地信息上送至运营监控系统，由

17、最优 线路提示模块根据汽车当前位置及实时路况综合计算得出到达目的地的最优路径后，通过实时交互的方 式将路线下发到电动汽车电动汽车车载终端。 5.2.5 路况信息提示 结合交通网实时路况信息平台，获取当前路况拥堵情况并将数据发送到电动汽车车载终端。 5.2.6 动态充电计划提示 根据车载电池的当前状态及电池使用情况、不同时段的电价结算标准，生成充电计划，发送到电动 汽车车载终端，提供给电动汽车用户参考。 6 信息交互与编码规范 6.1 信息交互 6.1.1 信息交互方式 信息交互分为总部、省级、地市级和站级之间的纵向交互以及每一层级运营监控系统与同级相关系 统之间的横向交互，以确保电动汽车充换电

18、服务网络运营监控信息畅通地上传、下发。 Q / GDW 11166 2014 5 6.1.2 信息交互要求 系统信息交互应满足以下要求： a） 建立统一的信息交互通道，运营监控系统中所有业务应用、数据中心的数据都通过该通道进行 交互； b） 建立统一的信息交互标准，规范数据的传输协议； c） 支持结构化数据、非结构化数据和实时数据的交换，并支持大数据量的批量交换； d） 建立统一的运营监控业务应用接入数据的接口规范，支持多种应用的接入方式，满足规范、合 理、先进的信息接入服务要求； e） 提供对信息交互过程的安全认证、 授权和日志管理， 支持数据的压缩和优先级设置， 满足安全、 可靠的数据传输

19、要求。 6.2 编码规范 6.2.1 编码目标与范围 编码的目标在于建立统一的标识，以满足设备识别和管理需要，保障运营监控系统信息交互和记录 分析。运营监控系统要对所有电动汽车充换电服务网络中相关设备进行统一标准编码，并规范系统的业 务受理编号、用户编号、车辆编号、合同编号、合同附件编号、设备编号等的编码编制规则。 6.2.2 编码原则 编码须从物体识别需求出发，在满足 EPC 编码规则、国家电网生产设施编码标准和 ERP 系统编码 标准的同时，兼顾满足物联网读取设备对设备基本信息读取的低功耗和准确快速需求。 6.2.3 编码方法 各类型代码采用二进制或 BCD 编码方式，以十六进制数字加字母

20、组合标识表示。所有的编码采用 字符而非数字的形式存储。 7 通信网络 7.1 建设原则 电动汽车智能充换电服务通信网络作为支撑电动汽车运营的重要基础设施，为确保其安全性、可靠 性，应充分利用电力通信网资源，坚持“统一规划、统一标准、统筹资源、分级实施”的原则，按照“以 电力光纤专网、电力无线宽带专网通信方式为主，租用公网运营商通信方式为辅”的模式，因地制宜进 行建设，满足电动汽车智能充换电服务网络运营需要。 7.2 建设模式 按照国家电网公司电力通信网络的分层管理模式，电动汽车智能充换电服务通信网络也采取分层建 设的方案，由总部级通信网络、省级通信网络、地市级通信网络、站级通信网络、终端设备接

21、入通信网 络构成，实现从总部到省级、省级到地市级、地市级到电动汽车充换电站、充电桩以及终端设备接入的 网络覆盖。 8 系统接口 8.1 基本要求 为了保证系统的完整性和健壮性，系统接口应满足下列基本要求： a） 接口应实现对外部系统的接入提供企业级的支持， 在系统的高并发和大容量的基础上提供安全 可靠的接入； b） 提供完善的信息安全机制， 以实现对信息的全面保护， 保证系统的正常运行， 应防止大量访问， 以及大量占用资源的情况发生，保证系统的健壮性； c） 提供有效的系统的可监控机制，使得接口的运行情况可监控，便于及时发现错误及排除故障； d） 保证在充分利用系统资源的前提下，实现系统平滑的

22、移植和扩展，同时在系统并发增加时提供 Q / GDW 11166 2014 6 系统资源的动态扩展，以保证系统的稳定性； e） 在进行扩容、新业务扩展时，应能提供快速、方便和准确的实现方式； f） 各系统间的数据共享交换采用两种模式： 系统间直接数据接口交换或通过应用集成平台进行数 据交换； g） 应考虑与配电自动化等外部系统信息交互的需求，预留系统接口。 8.2 接口安全要求 接口的安全是系统安全的一个重要组成部分。根据接口连接特点与业务特色，制定专门的安全技术 实施策略，保证接口的数据传输和数据处理的安全性。 接口的安全控制在逻辑上包括：安全评估、访问控制、入侵检测、口令认证、安全审计、防

23、恶意代 码、加密等内容。 8.3 传输控制要求 传输控制利用高速数据通道技术实现把前端的大数据量并发请求分发到后端，从而保证应用系统在 大量客户端同时请求服务时，能够保持快速、稳定的工作状态。 系统应采用传输控制手段降低接口网络负担，提高接口吞吐能力，保证系统的整体处理能力。具体 手段包括负载均衡、伸缩性与动态配置管理、网络调度等。 9 信息安全防护 9.1 总体目标 系统应达到的防护目标： a） 防止由于运营监控系统崩溃或人为破坏影响正常充换电业务，确保业务系统正常、连续运行； b） 抵御内部和外部人员通过网络对运营监控系统、站级监控系统、充电桩发起的攻击和破坏； c） 防止非授权人员对系统

24、的非法操作和破坏，确保操作的合法性； d） 防止计算机病毒对系统的感染和侵袭； e） 防止非授权人员对系统的配置、数据库结构、数据库文件和数据的修改和破坏； f） 保证监测数据的生成、存储、传输和使用过程的安全。 9.2 防护要求 运营监控系统信息安全防护参照 GB/T 22240 2008 中第三级标准，应满足 Q/GDW 594 2011 和 Q/GDW 595 2011 的要求，依据“分区分域、安全接入、动态感知、精益管理、全面防护”的安全策 略，从五个层次（终端、边界、网络、主机、应用）进行安全防护设计。 站级管理层工作台、营业厅中的工作站采用有线的方式通过防火墙接入系统中，站外终端采

25、用无线 方式通过安全接入平台接入系统中。 Q / GDW 11166 2014 7 附 录 A （ 资料性附录 ） 系统典型配置 A.1 系统物理架构图 图 A.1 系统物理架构图 Q / GDW 11166 2014 8 附 录 B （ 规范性附录 ） 运营监控系统技术约定 B.1 软件架构要求 为了构建高可用性、安全性、可靠性、可伸缩性和扩展性的运营监控系统，系统软件原则上应采用 成熟、标准的 J2EE（ Java 2 Enterprise Edition）企业平台架构搭建，采用多层的分布式应用模型、组件 再用、一致化的安全模型及灵活的事务控制，使系统具有更好的移植性，以适应运营监控系统应

26、用环境 复杂、业务规则多变、服务方式多样等需要，同时为系统将来的应用扩展奠定基础。整个系统技术结构 设计如下： a） 数据的存储和管理应采用大型商用关系数据库； b） 运营监控系统以 B/S 架构为主；对于实时性要求比较高、应用复杂的应用，无法通过 B/S 模式 实现的，可以采取 C/S 方式； c） 为实现多层体系架构及保证系统兼容性， B/S 模式的系统应满足 J2EE 体系架构要求，应当实 现在 UNIX、 Windows、 Linux 的跨平台运行。 B.2 软件设计方法 软件设计采用如下方法： a） 软件设计方法必须保证系统的稳定性、可修改性和可重用性，应用软件系统应具有较长的生命

27、周期； b） 软件设计必须选用结构化设计和面向对象设计的方法； 系统的技术路线应遵循基于 J2EE 的分布式多层架构体系，在部分应用模块中，也可以根据实际情 况采用其他技术路线。 Q / GDW 11166 2014 9 电动汽车智能充换电服务网络 运营监控系统技术规范 编 制 说 明 Q / GDW 11166 2014 10 目 次 一、编制背景 11 二、编制主要原则 11 三、与其它标准文件的关系 11 四、主要工作过程 11 五、标准的结构和内容 11 六、条文说明 12 Q / GDW 11166 2014 11 一、编制背景 为规范电动汽车智能充换电服务网络运营监控系统设计、建设

28、，推进智能化运营，构建智能充换电 服务网络，特编制本规范。 本规范依据关于下达 2011 年度国家电网公司技术标准制修订计划的通知 （国家电网科 2011 190 号）的要求编写。 二、编制主要原则 通过分析国家电网公司充换电设施的建设及布局情况，结合电动汽车未来发展情况，并遵循国家 电网公司信息化系统建设要求，编制本规范。 本规范明确了运营监控系统的整体框架，描述了系统功能、通信网络、系统接口、安全防护、信息 交互与编码规范。 本规范适用于国家电网公司及下属各省级公司运营监控系统的设计、建设和运行。 运营监控系统将最终面向电动汽车用户提供各种服务，为体现其社会化与商业化性质，本规范名称 由电

29、动汽车智能充换电服务网络运行管理系统技术规范变更为电动汽车智能充换电服务网络运营 监控系统技术规范 。 三、与其它标准文件的关系 本规范编制过程中参考了国内软件系统开发相关标准，以及电动汽车充换电设备的技术规范、接口 要求等有关技术规定、标准或相关研究报告，充分研究了国家电网公司已经建设成功的信息化系统设计 文档、方案，主要有电力用户用电信息采集系统主站软件标准化设计 、 SGPMSS 营销业务应用标准 化设计 、 “ SG186”营销业务应用标准化设计 、 基于物联网的电动汽车智能充换电服务网络运行管理 系统技术规范（初稿） 和国家电网公司电动汽车智能充换电服务网络运营监控系统标准化设计 （

30、 2011） 。结合国家电网公司颁布的国家电网“十二五”电动汽车智能充换电服务网络规划（ 2011） ， 针对未来电动汽车增长情况以及充换电设施的建设情况，明确了运营监控系统技术架构、系统功能、数 据交互接口及安全防护办法。 运营监控系统建设除应执行本规范的规定外，还应符合现行的有关国家标准、能源行业标准及国家 电网公司相关企业标准。 四、主要工作过程 2011 年 2 月，国家电网公司营销部、信息化工作部、智能电网部明确了编写工作的牵头单位和配合 单位，对标准编写的总体进度提出了要求。 2011 年 3 月，国网电科院在充分调研国内外相关标准的基础上，编制了本标准的编写大纲，并在征 求配合单

31、位的意见后明确了各单位的分工，确定了编写工作的具体时间节点。 2011 年 4 月 -7 月，国网电科院在充分调研和广泛收资的基础上，按照大纲对各章节内容进行编写， 完成规范草案稿，并提交给公司营销部。 2011 年 10 月，国网电科院组织召开了标准的内部讨论会，通过对运营监控系统的深入研究，完善 了信息交互与编码规范、通信网络、系统接口部分，最终形成初稿。 2011 年 11 月，由国家电网公司营销部组织对行业内专家进行广泛征求意见，根据收到的反馈意见， 编写组对初稿进行了深入的讨论和研究，并对初稿内容进行了补充、修改和完善，形成送审稿。 2012 年 8 月 2 日，国家电网公司营销部组

32、织召开送审稿审查会议，参与单位有国网电科院、中国电 科院、国网信通公司、许继集团、浙江公司，同时邀请电动汽车企业、电池企业、电力公司等行业内专 家组成评审专家组，共同对送审稿进行评审。评审专家组认为本规范符合审查要求，同意根据专家意见 修改后形成报批稿，上报国家电网公司报批。 五、标准结构和内容 本标准依据 GB/T 1.1 2009标准化工作导则 第 1 部分：标准的结构和编写规则的编写要求进 行编制。标准的主要结构和内容如下： Q / GDW 11166 2014 12 （ 1）前言。 （ 2）正文共设 9 章，包括：范围、规范性引用文件、术语和定义、系统构成、系统功能、信息交互 与编码原则、通信网络、系统接口、信息安全防护； （ 3）附录共分两部分：系统典型配置、运营监控系统技术约定。 六、条文说明 4 系统构成 4.1 系统总体架构适用于国家电网公司组织架构体系，同时参考了国家电网公司信息化系统建设要求， 采用两级部署、四级应用系统架构。 5 系统功能 5.1.4 清分结算范围是针对电动汽车在国家电网公司辖区内省公司及地市公司间跨区运行后产生的异 地消费、充值资金。 6 信息交互与编码规范 6.1 信息交互方式适用于国家电网公司要求的信息化交互技术，分为横向及纵向交互。