充電站監控系統的核心功能是充電監控功能，即對充電機和充電電池的各種工作狀態的監控。此外，還包括一些輔助功能以增強系統穩健性和智能化管理。

　　3.1數據采集功能

　　系統采集充電機工作狀態(充電模式)、溫度、電壓(輸出電壓，直流母線電壓)、電流(輸出電流，直流母線電流)、功率和故障信號(輸入電壓過壓，輸入電壓欠壓，輸入電流過流，輸出電壓過壓，輸出電流過流，模塊溫度過高，輸入缺相，通信中斷，風扇故障等);采集電池組的溫度、soc、端電壓、端電流、電池連接狀態和電池故障信號(包括單體電池工作參數，如正常工作電壓，溫度，容量，能量，電池電壓上限、下限報警限制，溫度報警上限，最大充電電流及電流報警上限，電壓互差最大報警上限，充電次數，電池健康指數);采集充電站配電系統監控上傳的開關狀態、保護信號、電壓電流、有功功率、無功功率和功率因數。

　　3.2控制調節功能

　　監控系統能向充電機下發控制指令，遙控充電機啟停、校時、緊急停機、遠方設定充電參數，控制配電系統斷路器及開關的分合。

　　3.3數據處理和存儲功能

　　監控系統根據充電站內的數據性質、重要性進行分類存儲，當數據量大時，可以根據預定策略保證重要信息的實時傳送;提供對充電機和電池組遙測、遙信、報警事件等實時數據和歷史數據的集中存儲和查詢功能;此外，系統具備操作記錄、系統故障記錄、充電運行參數異常記錄和電池組參數異常記錄功能。

　　4 充電站監控系統實現

　　4.1gps時鐘系統

　　該系統選用上海瑞呈有限公司的k806-d衛星同步時鐘，該時鐘除了配有通用串口外，還提供2路網絡對時信號，系統自保持能力強(優于0.6us/min)，支持多種操作系統及基于ntp協議的路由器、交換機、智能控制器等網絡設備，支持電源中斷、gps失步干接點信號告警，工作穩定，操作簡便。在充電站監控系統中，gps時鐘授時采用的時間格式如圖2所示。

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　　圖2 gps時鐘授時的時間格式

　　4.2通訊控制器

　　充電機傳送數據使用的是can總線，它不提供can總線信號和以太網信號之間的轉換，而上層監控計算機采用工業以太網通信，因此在監控計算機和待監控充電機之間使用通信控制器來完成這中轉換。該控制器其主要包括硬件平臺設計和軟件系統設計。

　　4.2.1硬件設計

　　硬件平臺以atmel公司的at91rm9200芯片為核心，這款工業級芯片內嵌網絡控制器，包含了以太網mac控制，因此只需外接一片10/100m物理層芯片dm9161e提供以太網接入通道即可。can總線接口采用can控制器芯片mcp2515和高速can總線收發器tja1050構成[1]。mcp2515與at91rm9200的連接是通過標準串行外設接口spi(at91rm9200內嵌)來實現的，它支持canv2.0b技術規范，能夠發送和接收標準的和擴展的信息幀，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總線收發器，它擔負著節點和總線之間接收和發送電平轉換的任務。另外，為了使硬件平臺提供高效的軟件運行環境，系統還設計了存儲電路(16mb nor flash，主要用來存放系統引導程序bootloader、內核、文件系統;64mb nand flash，用來存儲數據;32mb sdram，提供內核與應用程序的運行空間)、復位電路、jtag調試接口和rs485擴展串口。系統結構如圖3所示。

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　　圖3 通訊控制器硬件結構框圖

　　4.2.2軟件設計

　　通訊控制器采用linux作為系統的軟件平臺，開發工作主要包括交叉編譯環境的建立、u-boot的配置、linux內核的裁剪和移植、jffs2(journalling flash file system version 2)文件系統的制作和協議轉換軟件的設計。

　　4.3充電站服務器

　　服務器存儲和管理充電站內的數據信息，記錄異常事件，提供用戶權限管理、遠程訪問、gps時間校準功能。