電動汽車充電站的監(jiān)控系統(tǒng)方案

　　4.2.1 硬件設(shè)計(jì)

　　硬件平臺以atmel公司的at91rm9200芯片為核心，這款工業(yè)級芯片內(nèi)嵌網(wǎng)絡(luò)控制器，包含了以太網(wǎng)mac控制，因此只需外接一片10/100m物理層芯片dm9161e提供以太網(wǎng)接入通道即可。can總線接口采用can控制器芯片mcp2515和高速can總線收發(fā)器tja1050構(gòu)成[1]。mcp2515與at91rm9200的連接是通過標(biāo)準(zhǔn)串行外設(shè)接口spi（at91rm9200內(nèi)嵌）來實(shí)現(xiàn)的，它支持canv2.0b技術(shù)規(guī)范，能夠發(fā)送和接收標(biāo)準(zhǔn)的和擴(kuò)展的信息幀，同時具有接收濾波和信息管理的功能。tja1050是與mcp2515相配的高速can總線收發(fā)器，它擔(dān)負(fù)著節(jié)點(diǎn)和總線之間接收和發(fā)送電平轉(zhuǎn)換的任務(wù)。另外，為了使硬件平臺提供高效的軟件運(yùn)行環(huán)境，系統(tǒng)還設(shè)計(jì)了存儲電路（16mb nor flash，主要用來存放系統(tǒng)引導(dǎo)程序bootloader、內(nèi)核、文件系統(tǒng)；64mb nand flash，用來存儲數(shù)據(jù)；32mb sdram，提供內(nèi)核與應(yīng)用程序的運(yùn)行空間）、復(fù)位電路、jtag調(diào)試接口和rs485擴(kuò)展串口。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖3所示。

圖3 通訊控制器硬件結(jié)構(gòu)框圖

　　4.2.2 軟件設(shè)計(jì)

　　通訊控制器采用linux作為系統(tǒng)的軟件平臺，開發(fā)工作主要包括交叉編譯環(huán)境的建立、u-boot的配置、linux內(nèi)核的裁剪和移植、jffs2（journalling flash file system version 2）文件系統(tǒng)的制作和協(xié)議轉(zhuǎn)換軟件的設(shè)計(jì)。

　　4.3 充電站服務(wù)器

　　服務(wù)器存儲和管理充電站內(nèi)的數(shù)據(jù)信息，記錄異常事件，提供用戶權(quán)限管理、遠(yuǎn)程訪問、gps時間校準(zhǔn)功能。

　　4.3.1 硬件平臺搭建

　　充電站內(nèi)，服務(wù)器存儲和處理的數(shù)據(jù)量大，運(yùn)行時間長并且要求系統(tǒng)響應(yīng)時間短，因此對系統(tǒng)硬件平臺的性能要求很高。此外，硬件平臺需采用國際計(jì)算機(jī)市場上的主流產(chǎn)品，符合計(jì)算機(jī)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展方向，適應(yīng)電力工業(yè)的應(yīng)用環(huán)境。參考配置見表1。

表1 硬件平臺的參考配置

　　4.3.2 軟件設(shè)計(jì)

　　服務(wù)器存儲和管理充電站內(nèi)的各種海量數(shù)據(jù)信息，數(shù)據(jù)之間邏輯關(guān)系復(fù)雜。站內(nèi)的工作站需要服務(wù)器快速響應(yīng)各種請求并提供數(shù)據(jù)服務(wù)，遠(yuǎn)程客戶端通過瀏覽器可以訪問服務(wù)器上的數(shù)據(jù)。因此需要開發(fā)針對充電站的數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)和web服務(wù)程序。根據(jù)服務(wù)器實(shí)現(xiàn)的功能，整個軟件系統(tǒng)采用架構(gòu)如圖4所示。

圖4 充電站服務(wù)器軟件系統(tǒng)架構(gòu)