案例介紹

故障提前知！先進的多功能軟件如何監控電動公交車隊充電站

充電設施始終處于視野中。

圖片來源：© Stadtwerke Jena / Anna Schroll

本文將介紹德國耶拿公共交通系統是如何監測其電動公交車隊的充電樁，并使用先進的診斷功能來提高其可用性并優化維護活動。

在德國耶拿，電動汽車以有軌電車形式出現，并已投入使用了120年。隨著柴油動力公交車隊的出現，該市已逐漸形成高效的公共交通系統。去年，電動汽車被納入該市公共交通運營，首批投入運行的三輛電動車已于2020年開始定期服務，旨在減少二氧化碳排放（每輛電動公交車每年約5.3萬公斤）以及城區的顆粒物排放和噪音污染。

公共交通本質上是通過平穩和準時的運行來提升并維持其長期運營。在這種情況下，有軌電車的運營尤其需要可靠和不間斷的電力供應，這是城市公共交通運營商Jenaer Nahverkehr公司供電部門的責任。盡管如此，在極少數情況下仍有可能發生系統技術故障。為了盡量減少故障對運營過程及乘客的影響，有必要減少停機時間。這需要可靠的控制和遠程控制系統來支持，而這一系統可通過PcVue SCADA軟件來實施。

多年來，德國Actemium公司法蘭克福自動化業務部一直是耶拿公共交通系統的合作伙伴，負責實施和進一步開發供電控制和遠程控制技術，并監測信號和安全系統。

供電部門負責維護新引進的電動公交車充電設施，他們希望將充電器集成到控制系統中，因此法蘭克福Actemium自動化公司受其委托來執行該操作。

這次擴建的主要目標是通過供電部門對充電設施進行遠程監控，以便盡早發現并避免故障發生。與此同時，需盡量減少服務人員的出行時間，尤其是在同一城市內，主要是因為該城市位于薩勒河谷內，少數路線交通密度很高。

現有的控制系統已形成一套標準，可通過各種工業通信協議及遠程報警來處理數據，以實現可視化、歸檔并與外部系統進行數據交換。

OCPP——與充電站通信的驅動程序

充電站監測一般采用開放標準協議OCPP（開放充電點協議），確保不同制造商產品之間的互操作性。

通過最新的PcVue版本，制造商ARC Informatique可為OCPP協議提供通信驅動程序，它可以支持現有的1.6-J和2.0.1協議版本以及1和2安全配置文件。該軟件還克服了典型的OCPP問題，即一個充電站只能與一個充電站管理系統（CSMS）通信。使用代理功能，充電器的OCPP信息可以傳遞至第三方系統。這表明開放式PcVue系統的典型特征是它本身就具有廣泛的數據交換選項。

集成式操作功能

新增的用戶界面入口與現有的系統可無縫集成，它通過地圖形式，將分布在整個城市區域的充電站顯示為符號標記。對多年來熟悉控制系統現有功能和操作理念的用戶來說，新增的可視化功能的學習曲線非常短，這一點也體現在充電站監控區域。

數據分析和監測

Actemium實施的核心功能是警報和日志數據管理，它允許在實時操作和歷史數據評估中進行精確的故障分析。其報警系統便于值班人員通過公用事業單位的安全遠程訪問系統提前診斷故障，然后進行調整或采取適當措施。

此外，由于交通控制中心與充電基礎設施相連，因此其調度員工作站可實時顯示公交車在相應充電點的位置，并指出影響運行的故障。這意味著可以在車輛部署計劃中迅速做出調整，避免取消或延誤路線。事后，維修人員還可以確定真實原因。

圖片來源：© Jenaer Nahverkehr GmbH

優先級特別高的警報會以遠程信息形式發送到待命服務的移動終端。

該系統的用戶可以通過趨勢數據顯示并監測正在進行的充電過程，從而可以直觀地比較所有的測量值，如電流、電壓和功率值。同樣，它可以從交易歷史記錄中調用已經完成的充電過程進行回顧和對比；還能識別相應車輛并記錄其當前的充電狀態。

用戶只需按下按鈕就可以導出交易歷史，或自動導出并存儲為每周和每月報告，需要特別注意的是每輛車和充電過程的能耗，以及錯誤交易的數量。

該系統的用戶界面進一步實現了以下功能：

- 充電站訪問管理系統

- 鎖定或解鎖充電站以供使用

- 遠程激活或取消充電過程

- 存儲和檢索充電站具體文件

僅用幾周就證明了其實際效益

德國耶拿公共交通系統的測試和維護工程師Christian Zeh對該解決方案充滿信心。

"在集成電子充電站后可以在監控系統中看到所有的運行狀態，這為我們提供了即時干預選項。因此，充電設施被完全集成到供電部門的運營工作流程中。該系統的實用性在短短幾周的日常運行中就得到了證明，特別是在控制充電站溫度波動方面。"

隨著充電設施在控制和遠程控制系統中的實施，供電團隊為計劃增加的電動公交車隊和充電設施的相關擴展已做好了準備。

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