一种可实现大规模充电设备去中心化的组网方法技术

本发明专利技术属于电动车辆充电技术领域，涉及一种基于独立的网络连接平面和数据协议平面实现大规模充电设备去中心化的组网方法，具体为一种可实现大规模充电设备去中心化的组网方法。本方法利用网关组成网络连接平面，云服务器、分布式服务器、网络充电设备终端以及群控中心具备与网关相同的物理连接属性，并可通过网关接入网络连接平面，实现物理互联互通。云服务器、网络充电设备终端以及群控中心同时又具备和数据协议平面相同的数据通信协议，可以在数据协议平面上实现具体数据的互通互联，基于网络连接平面和数据协议平面，大规模组网完成。后续有新的设备要接入这个网络，只需满足网络连接平面和数据协议平面的要求，即可添加到此网络中正常工作。

A networking method for large scale charging equipment decentralization

The invention belongs to the technical field of electric vehicle charging, and relates to a networking method for realizing the decentralization of large-scale charging equipment based on independent network connection plane and data protocol plane, in particular to a networking method for realizing the decentralization of large-scale charging equipment. In this method, the gateway is used to form the network connection plane. The cloud server, distributed server, network charging equipment terminal and group control center have the same physical connection attributes as the gateway, and can access the network connection plane through the gateway to realize physical interconnection. The cloud server, network charging equipment terminal and group control center have the same data communication protocol as the data protocol plane at the same time, which can realize the interconnection of specific data on the data protocol plane. Based on the network connection plane and data protocol plane, large-scale networking is completed. In order to access the network, new devices can be added to the network to work normally only to meet the requirements of network connection plane and data protocol plane.

【技术实现步骤摘要】
一种可实现大规模充电设备去中心化的组网方法
本专利技术属于电动车辆充电
，尤其涉及一种基于独立的网络连接平面和数据协议平面实现大规模充电设备去中心化的组网方法，具体为一种可实现大规模充电设备去中心化的组网方法。
技术介绍
近几年，随着电动车辆销售量的爆发式增长，充电服务用量也逐年上升，越来越多数量和种类的充电桩被用来完成向电动车辆的电能输送，由此也产生了越来越多集中式的充电站。一般情况下，充电站的管理主要还是依靠人工值守的方式，所以充电站中充电桩的集中管理就成为了一个巨大的难题。充电桩的另外一种存在形式就是在写字楼、商业住宅配套的停车场里，这些充电桩基本都是以独立或小规模形式存在，管理就显得更加复杂。随着物联网的兴起和发展，越来越多的设备可以连接到网络中接受管理，形成了各种各样的大规模网络应用。大规模充电设备通过物联网方式组网的情况更是鳞次栉比，为集中式管理网络充电设备终端提供一个有效的解决方案。但是随着网络充电设备终端种类的不断增多和数量的逐渐增多，传统集中式管理的网络方式的缺点就日益暴露：1.各种充电设备终端所支持的通信协议不尽相同，针对传统物联网应用设计或开发时经常需要点对点有针对性开发，费时费力。2.系统需要扩展某一项新功能时，由于之前的点对点开发设计，无法很好的实现预留与兼容，常常需要做系统级调整才能实现。3.目前的集中管理，经常使用B-S（服务器-客户端）架构，一旦服务器或群控端等网络中间节点设备出现故障或处理能力不足将会出现瓶颈现象，其管辖的客户端即网络末端节点设备将同步受到波及发生故障情况，而实际情况下，大多数网络末端节点设备以及网络末端节点设备所在的通信网络是正常的。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种基于独立的网络连接平面和数据协议平面实现大规模充电设备去中心化的组网方法，解决现有技术中存在兼容性差、扩展性差、容错性差、节点瓶颈等问题。本专利技术所采用的技术方案是，一种可实现大规模充电设备去中心化的组网方法，包括云服务器、网关、网络连接平面、网络充电设备终端、分布式服务器、群控中心、数据协议平面。本方法利用多台网关组成网络连接平面，云服务器、分布式服务器、网络充电设备终端以及群控中心具备与网关相同的物理连接属性，并可通过网关接入网络连接平面，实现物理互联互通。云服务器、网络充电设备终端以及群控中心同时又具备和数据协议平面相同的数据通信协议，并可以在数据协议平面上实现具体数据的互通互联，基于网络连接平面和数据协议平面，大规模组网完成。后续如果有新的设备要接入这个网络，只需要满足网络连接平面和数据协议平面的要求，即可添加到此网络中正常工作。在系统运行过程中，一旦云服务器、分布式服务器或群控中心出现故障时，则系统中其他同类设备或者上一级设备就会主动接管这个故障设备所管辖的终端设备，继续维持整个系统的运行。例如，某一个群控中心出现故障时，其管辖的网络充电设备终端虽然失去了其原有的直属群控中心管辖，但是由于其是连接在网络连接平面并且遵循数据协议平面的要求，这些网络充电设备终端的数据可以由其他群控中心临时或永久接管，可继续实现整个系统的互通互联。本专利技术技术方案的特点在于：1、网络连接平面的连接方式避免了传统B-S架构连接方式带来的网络中间节点瓶颈问题。在网络连接平面中，包括云服务器、网络充电设备终端和群控设备均连接到一个相同的网络中，并且在此网络中隶属于同一个网络级别，无主次和上下级之分，仅在系统角色上有区分。数据协议平面基于网络连接平面但又独立于网络连接平面做数据协议传输。无论网络连接平面使用何种网络方式进行连接，只要云服务器、网络充电设备终端和群控中心满足其要求的连接性，在数据协议平面上就可以正常进行数据协议传输。2、当某一个非网络终端设备出现故障时，系统中的其他具备相同功能的设备就可以临时或者永久接管，继续维持系统整体运行，从而实现去中心化管理，避免传统B-S架构中的网络中间节点瓶颈问题。这在大规模组网系统中，有着重要的意义，避免了非网络终端设备故障导致整个管辖区域完全无法正常工作的现象。本专利技术所采用的技术方案是，一种可实现大规模充电设备去中心化的组网方法，具体按照以下步骤实施：步骤1、搭建网络连接平面，通过多台网关组成一个大型互联网络，网关和网关之间均可实现互通互联，用来承载整个系统的网络物理连接。步骤2、将组网系统中需要的各种服务器（云服务器和分布式服务器）、各种网络充电设备终端、各种群控中心连接到上述网关上，实现物理组网，服务器、群控中心、网络充电设备终端实现物理互通互联。步骤3、搭建数据协议平面，各种设备之间基于专用数据协议实现数据互通互联。步骤4、系统中各个设备按照专用协议的自适应性建立匹配，生成归属关系，即在一个区域内，一个群控中心通过一个分布式服务器管辖多个网络充电设备终端。步骤5、一个去中心化大规模充电设备组网形成。步骤6、系统开始正常运行。步骤7、运行过程中如没有设备故障则继续转到步骤6正常运行，如果出现有设备发生故障，则按实际情况区分不同故障设备类型和处理机制跳转到步骤8-1、步骤8-2、步骤8-3、步骤8-4。步骤8-1、云服务器故障，导致系统运行过程中的数据无法汇总。步骤9-1、无影响，故障期间的数据由分布式服务器暂时保存，系统可以继续运行。步骤10-1、云服务器故障恢复后，所有分布式服务器将临时保存的数据和云服务器做数据同步，整个系统恢复。步骤8-2、分布式服务器故障，将导致其所在区域群控中心管辖的网络充电设备终端无法继续接受管理。步骤9-2、其他区域分布式服务器或云服务器临时或永久替代该故障分布式服务器，由故障所在区域群控中心通过其他区域分布式服务器或云服务器管辖网络充电设备终端，系统带故障继续运行。步骤8-3、群控中心故障，将导致其管辖的网络充电设备终端无法继续接受该群控中心管理。步骤9-3、其管辖网络充电设备终端自动转由其他群控中心或云服务器临时或永久接管。步骤8-4、网络充电设备终端故障，导致该充电设备无法正常为电动车辆充电。步骤9-4、网络充电设备终端故障不会对系统有任何影响，在系统中丢失一个网络末端节点。当步骤10-1、步骤9-2、步骤9-3、步骤9-4的出现的故障被排除，此处的排除可以是维修后正常，也可以是更换了新的设备。步骤11、系统中是否发现了维修后的或者新加入的设备，如果有则跳转到步骤4，按照自适应性建立匹配并且建立新的归属关系，系统将按照新状态运行。如果是维修后的设备，则恢复到之前的归属关系继续运行。如果没有发现维修后的或者新加入的设备，则跳转到步骤6继续正常运行。本专利技术的有益效果是，通过基于独立网络连接平面和数据协议平面实现大规模充电设备去中心化组网的方法，避免了传统B-S架构的星型连接方式带来的网络中间节点瓶颈问题，即当某个网络中间节点失效之后，其管辖的所有网络末端节点设备将会同步失效。本方法提出的基于独本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可实现大规模充电设备去中心化的组网方法，其特征在于具体按照以下步骤实施：/n步骤1、搭建网络连接平面（3），通过多台网关（2）组成一个大型互联网络，网关和网关之间均可实现互通互联，用来承载整个系统的网络物理连接；/n步骤2、将组网系统中需要的云服务器（1）、分布式服务器（5）、网络充电设备终端（4）、群控中心（6）连接到上述网关上，实现物理组网，云服务器（1）、分布式服务器（5）、群控中心（6）、网络充电设备终端（4）实现物理互通互联；/n步骤3、搭建数据协议平面（7），各种设备之间基于专用数据协议实现数据互通互联；/n步骤4、系统中各个设备按照专用协议的自适应性建立匹配，生成归属关系，即在一个区域内，一个群控中心（6）通过一个分布式服务器（5）管辖多个网络充电设备终端（4）；/n步骤5、一个去中心化大规模充电设备组网形成；/n步骤6、系统开始正常运行；/n步骤7、运行过程中如没有设备故障则继续转到步骤6正常运行，如果出现有设备发生故障，则按实际情况区分不同故障设备类型和处理机制跳转到步骤8-1、步骤8-2、步骤8-3、步骤8-4；/n步骤8-1、云服务器（1）故障，导致系统运行过程中的数据无法汇总；/n步骤9-1、无影响，故障期间的数据由分布式服务器（5）暂时保存，系统可以继续运行；/n步骤10-1、云服务器（1）故障恢复后，所有分布式服务器（5）将临时保存的数据和云服务器做数据同步，整个系统恢复；/n步骤8-2、分布式服务器（5）故障，将导致其所在区域群控中心（6）管辖的网络充电设备终端（4）无法继续接受管理；/n步骤9-2、其他区域分布式服务器（5）或云服务器（1）临时或永久替代故障的分布式服务器（5），故障区域群控中心（6）通过其他区域分布式服务器（5）或云服务器（1）管辖网络充电设备终端（4），系统带故障继续运行；/n步骤8-3、群控中心（6）故障，将导致其管辖的网络充电设备终端（4）无法继续接受该群控中心管理；/n步骤9-3、其管辖的网络充电设备终端（4）自动转由其他群控中心（6）或云服务器（1）临时或永久接管；/n步骤8-4、网络充电设备终端（4）故障，导致该充电设备无法正常为电动车辆充电；/n步骤9-4、网络充电设备终端（4）故障不会对系统有任何影响，在系统中丢失一个网络末端节点；/n步骤10-1、当步骤9-2、步骤9-3、步骤9-4的出现的故障被排除，此处的排除可以是维修后正常，也可以是更换了新的设备；/n步骤11、系统中是否发现了维修后的或者新加入的设备，如果有则跳转到步骤4，按照自适应性建立匹配并且建立新的归属关系，系统将按照新状态运行，如果是维修后的设备，则恢复到之前的归属关系继续运行，如果没有发现维修后的或者新加入的设备，则跳转到步骤6继续正常运行。/n...

【技术特征摘要】
1.一种可实现大规模充电设备去中心化的组网方法，其特征在于具体按照以下步骤实施：
步骤1、搭建网络连接平面（3），通过多台网关（2）组成一个大型互联网络，网关和网关之间均可实现互通互联，用来承载整个系统的网络物理连接；
步骤2、将组网系统中需要的云服务器（1）、分布式服务器（5）、网络充电设备终端（4）、群控中心（6）连接到上述网关上，实现物理组网，云服务器（1）、分布式服务器（5）、群控中心（6）、网络充电设备终端（4）实现物理互通互联；
步骤3、搭建数据协议平面（7），各种设备之间基于专用数据协议实现数据互通互联；
步骤4、系统中各个设备按照专用协议的自适应性建立匹配，生成归属关系，即在一个区域内，一个群控中心（6）通过一个分布式服务器（5）管辖多个网络充电设备终端（4）；
步骤5、一个去中心化大规模充电设备组网形成；
步骤6、系统开始正常运行；
步骤7、运行过程中如没有设备故障则继续转到步骤6正常运行，如果出现有设备发生故障，则按实际情况区分不同故障设备类型和处理机制跳转到步骤8-1、步骤8-2、步骤8-3、步骤8-4；
步骤8-1、云服务器（1）故障，导致系统运行过程中的数据无法汇总；
步骤9-1、无影响，故障期间的数据由分布式服务器（5）暂时保存，系统可以继续运行；
步骤10-1、云服务器（1）故障恢复后，所有...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙国繁，
申请(专利权)人：国网电动汽车山西服务有限公司，西安盈胜电气科技有限公司，
类型：发明
国别省市：山西;14