市政路灯充电桩4G路由器组网应用

饮情2019

概述

    随着人们环保意识的增强，世界各国对新能源汽车的推广支持，新能源汽车在未来汽车市场将占据重要地位，如果说过去充电站等配套设施的不完备在一定程度上限制了电动汽车发展的话，那么这一问题正在逐步得到解决。国家电网和南方电网分别投入巨资建设电动车充电站和充电桩等与新能源汽车相关的配套充电设施，随着两大电网制定了在全国大规模建设电动汽车充电站和充电桩的计划，电动车充电站建设已经进入快车道。

  据媒体新闻报道福建、浙江、吉林、安徽、江苏、山西、江西、山东等国内大多省份已陆续建立起电动汽车充电站。围绕为电动汽车充电这块巨大“蛋糕”的激烈竞争已悄然启幕，国家电网、南方电网、中石化、中海油等能源央企纷纷跑马圈地。

方案介绍

   本文提出了一种基于市政路灯和电动汽车充电桩的一体化设计方案，可有效利用市政路灯改造后节省出来的配电容量安装直流充电桩。广泛分布于城市街道的一体化充电桩在保证道路高效照明的同时，为电动汽车充放电提供接口，具有保护、监测、控制、通信、计量等功能，便于主站系统实现对路灯和电动汽车充放电状态的远程监测和控制。该方案可行性强，适合大规模推广，能够很好地解决充电桩、充电站建设过程中征地难的问题，该方案基于2G/3G/4G等无线通信方式，一方面解决了网络布线困难的问题，另一方面安装视频监控等对数据传输速率要求较高的设备，也将很好的满足实际实时通信的需求。

   基于此，本文提出了基于无线终端ZBT826通信专网的路灯充电桩一体化系统，利用 2G/3G/4G无线通信专网代替有线宽带等公网，由于该专网具有数据传输速率快、时延小、成本低廉、支持海量实时用户等特点，因而能很好地支持视频监控等功能。

系统结构

   系统主要包括市政路灯充电桩一体化设备、低压直流供电网络、ZBT-826-Q无线通信网络、主站监控系统、电源系统、数据中心等。   

    市政路灯充电桩一体化设备兼顾市政路灯和电动汽车充电桩，一方面能以高光效和低能耗为城市道路提供照明，另一方面能够为电动汽车提供直流充电服务；ZBT-826-Q无线通信网络为系统提供可靠、高速的通信保障，能有效支持控制指令、一体化设备在线状态监测、视频监控、广告发布等大量数据的实时传输，并且能节约通信成本；主站监控系统利用无线通信模块接收来自一体化设备的实时监测信息，包括路灯开关状态、充电桩工作状态、视频监控等数据，对于部分安装了 ZBT-826-Q专网通信模块的电动汽车，主站监控系统还能接收其发送来的请求指令等数据，主站系统可经过控制系统处理，利用通信模块发送相应的信息；通过ZBT-826-Q无线通信设备，可以很方便的管理到前端路灯的运作状态，充电桩的各种信息，第三方平台的数据交互，视频道路监控等情况。

通信链路分析

   通信系统作为整个充电系统中的重要组成部分，承担着一体化设备和主站系统、电动汽车和主站系统的双向通信任务。一方面路灯充电桩一体化设备可以利用无线通信方式和主站系统进行通信，一体化设备将状态监控的数据实时上传到主站系统，主站系统根据控制系统指令实现对路灯、充电桩、视频监控、广告屏等设备的远程控制；另一方面安装了无线通信模块的电动汽车，可向主站系统实时分享目前所在位置、提出充电服务请求、查询附近的充电桩位置等，主站系统根据其请求指令发送相应数据。该通信具有数据量大、实时性高、双向传输、覆盖范围广等特点，因而传统的GPRS等公网通信方式无法满足需求，可利用ZBT-826-Q无线通信专网提供通信服务。

   系统通信链路所示，电动汽车和一体化设备可以通过基站发射的信号实现与 ZBT826-Q核心网的连接，利用无线网络防火墙确保主站系统的安全，通过防火墙后即可访问主站系统。主站系统既包括接入服务器、数据服务器等，还包括一体化设备、视频和电动汽车的监控系统、广告系统。一体化设备的市政路灯状态（开灯或关灯）、充电桩状态（是否在充电、充电多久等）可以实时上传到主站系统，并能实现主站系统对设备的远程即时监控。

方案优势

   利用市政路灯所在位置安装路灯充电桩一体化设备，可在不占用额外土地资源的前提下，建设电动汽车充电一体化设备，因而比传统的充电站、充电桩的建设具备显著优势。直流充电桩可以为电动汽车蓄电池直接充电，节省交直流转换环节，提高了效率并实现电能节约。

   视频监控系统，对一些治安重点监控区域，如居民小区、城区路面、商业中心、娱乐场所、车站广场、重点单位等场所实施远程实时监控，及时了解现场车流、人流及异常情况，是科技强警建设的重要组成部分。因而一体化设备中的视频监控系统具有重要意义，利用 ZBT-826无线通信系统，可以摆脱 GPRS等通信方式的带宽约束，实现海量数据 的实时传输。

   WiFi广告发布系统，通过每个路灯的广告屏，可以实时发布发布政府相关信息，时事新闻，提高市民文化水平，同时也为建设智慧城市提供更好的条件，增加便民服务。

方案优势

    本文提出了一类基于路灯充电桩一体化设备、低压直流供电网络、ZBT-826 无线通信技术的充电系统，利用路灯所在位置建设路灯充电桩一体化设备，可以节省宝贵的土地资源， 因而实施该方案可在城市范围内建设电动汽车充电网络，具有良好的可行性、经济性和实用性，可有效解决电动汽车充电难、推广难等问题。此外，该系统综合利用低压直流供电和先进无线通信技术，使得整个系统具备较高的智能化、自动化和互动化等特征，符合智能电网发展要求，并且可实现显著节约电能、提高效率、减少排放等经济效益、环保效益和社会效益。