案例分析：故障提前知！先進的多功能軟體如何監控電動公車隊充電站

充電設施始終處於視野中。

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車隊的充電樁，並使用先進的診斷功能來提高其可用性並優化維護活動。

在德國耶拿，電動汽車以有軌電車形式出現，並已投入使用了120年。隨著柴油動力公車隊的出現，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於2020年開始定期服務，旨在減少二氧化碳排放（每輛電動公車每年約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並維持其長期運營。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。儘管如此，在極少數情況下仍有可能發生系統技術故障。為了儘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端控制系統來支援，而這一系統可通過PcVue SCADA軟體來實施。

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夥伴，負責實施和進一步開發供電控制和遠端控制技術，並監測信號和安全系統。

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

這次擴建的主要目標是通過供電部門對充電設施進行遠端監控，以便儘早發現並避免故障發生。與此同時，需儘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於薩勒河谷內，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端報警來處理資料，以實現視覺化、歸檔並與外部系統進行資料交換。

OCPP——與充電站通信的驅動程式
充電站監測一般採用開放標準協定OCPP（開放充電點協定），確保不同製造商產品之間的互通性。

通過最新的PcVue版本，製造商ARC Informatique可為OCPP協定提供通信驅動程式，它可以支援現有的1.6-J和2.0.1協定版本以及1和2安全設定檔。該軟體還克服了典型的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資訊可以傳遞至協力廠商系統。這表明開放式PcVue系統的典型特徵是它本身就具有廣泛的資料交換選項。

集成式操作功能
新增的使用者介面入口與現有的系統可無縫集成，它通過地圖形式，將分佈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，新增的視覺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。

数据分析和監測
Actemium實施的核心功能是警報和日誌資料管理，它允許在即時操作和歷史資料評估中進行精確的故障分析。其報警系統便於值班人員通過公用事業單位的安全遠端存取系統提前診斷故障，然後進行調整或採取適當措施。

此外，由於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即時顯示公車在相應充電點的位置，並指出影響運行的故障。這意味著可以在車輛部署計畫中迅速做出調整，避免取消或延誤路線。事後，維修人員還可以確定真實原因。



圖片來源： Jenaer Nahverkehr GmbH

優先順序特別高的警報會以遠端資訊形式發送到待命服務的移動終端。

該系統的使用者可以通過趨勢資料顯示並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；還能識別相應車輛並記錄其當前的充電狀態。

使用者只需按下按鈕就可以匯出交易歷史，或自動匯出並存儲為每週和每月報告，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。

該系統的使用者介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
- 遠程啟動或取消充電過程
- 存儲和檢索充電站具體檔

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。
"在集成電子充電站後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端控制系統中的實施，供電團隊為計畫增加的電動公車隊和充電設施的相關擴展已做好了準備。

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