一种基于边缘计算的充电设备状态识别方法、设备及介质与流程

本发明涉及计算机数据处理，特别是一种基于边缘计算的充电设备状态识别方法、设备及介质。

背景技术：

1、随着新能源汽车充电基础设施向规模化、集中化方向发展，充电场站通常配置直流充电桩、集中式充电堆及场站管理设备，并通过本地控制器或边缘计算设备采集输出电压、输出电流、温度、绝缘电阻、充电状态等运行数据。常规状态识别方法通常依据设备运行参数、故障代码及历史运行记录进行比较，对充电终端和功率模块的运行状态进行判断，并将识别结果上传至运维平台用于设备管理。

2、然而，现有方法仍存在两方面的局限性：一方面，充电终端输出变化可能同时受目标输出调整和功率模块分配变化影响，仅依据单次运行参数偏离难以区分异常对应于充电终端还是参与供电的功率模块；另一方面，对多个终端和功率模块持续采用相同的数据读取方式时，边缘侧需处理较多运行数据，识别结果与数据读取范围之间缺少对应。

技术实现思路

1、鉴于上述现有方法存在的问题，提出了本发明。

2、因此，本发明提供了一种基于边缘计算的充电设备状态识别方法，解决了功率模块分配变化条件下充电终端与功率模块异常对象难以区分且边缘侧数据读取范围难以随识别结果调整的问题。

3、为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：

4、第一方面，本发明提供了一种基于边缘计算的充电设备状态识别方法，其包括，获取充电设备运行数据、设备动作记录及功率模块分配记录，根据目标输出调整、功率模块分配变化和实际输出电流变化形成稳定运行数据段；根据稳定运行数据段及正常历史稳定运行数据段确定实际输出电流正常偏差上限，计算实际输出电流偏离结果及平均输出电流差值，平均绝对输出电流偏差超过实际输出电流正常偏差上限时提高运行数据读取频率并继续读取功率模块分配记录；功率模块分配关系改变后重新形成稳定运行数据段并再次计算，根据功率模块实际输出电流范围或目标分配数据确定可比较输出条件，排除在其他充电终端可比较输出条件下未出现对应输出电流偏离的功率模块，保留出现同方向输出电流偏离的功率模块，结合枪头温度、环境温度及绝缘电阻数据生成状态识别结果；根据状态识别结果调整继续读取的充电终端、功率模块及数据通道，保存并发送状态识别结果及对应数据，根据检修后的正常稳定运行数据更新正常历史稳定运行数据段。

5、作为本发明所述基于边缘计算的充电设备状态识别方法的一种优选方案，其中：所述根据目标输出调整、功率模块分配变化和实际输出电流变化形成稳定运行数据段包括：按照充电设备编号、充电终端编号和采集时间对应实际输出电压、实际输出电流、目标输出电压、目标输出电流、充电状态及设备动作记录，在采用功率模块分配结构时对应功率模块编号与充电终端编号；目标输出调整、功率模块投入或退出、功率模块分配关系改变或者接触器动作完成后，在目标输出保持当前控制状态、功率模块分配关系保持不变且实际输出电流连续变化进入正常测量波动范围并保持达到稳态输出建立时间时，提取稳定运行数据段。

6、作为本发明所述基于边缘计算的充电设备状态识别方法的一种优选方案，其中：所述根据稳定运行数据段及正常历史稳定运行数据段确定实际输出电流正常偏差上限，计算实际输出电流偏离结果及平均输出电流差值包括：根据当前稳定运行数据段的充电状态、目标输出电流和参与供电的功率模块配置筛选正常历史稳定运行数据段，同额定输出功率的功率模块按照投入数量匹配，不同额定输出功率的功率模块按照投入功率模块的总额定输出功率匹配；分别计算各正常历史稳定运行数据段中实际输出电流与目标输出电流的平均绝对输出电流偏差，取满足对应运行条件的平均绝对输出电流偏差的最大值确定实际输出电流正常偏差上限，计算当前稳定运行数据段的平均绝对输出电流偏差，并根据当前平均绝对输出电流偏差与实际输出电流正常偏差上限的比值确定实际输出电流偏离结果。

7、作为本发明所述基于边缘计算的充电设备状态识别方法的一种优选方案，其中：所述平均绝对输出电流偏差超过实际输出电流正常偏差上限时提高运行数据读取频率并继续读取功率模块分配记录包括：计算当前稳定运行数据段内实际输出电流减去对应目标输出电流的平均值，得到平均输出电流差值，根据平均输出电流差值的正负确定实际输出电流相对于目标输出电流的偏离方向；当前稳定运行数据段的平均绝对输出电流偏差超过对应实际输出电流正常偏差上限时，保存当前稳定运行数据段、平均输出电流差值及功率模块分配关系，提高当前充电终端以及能够周期读取的功率模块运行数据的读取频率，并按照事件发生时间继续读取功率模块投入、退出和分配关系改变记录。

8、作为本发明所述基于边缘计算的充电设备状态识别方法的一种优选方案，其中：所述功率模块分配关系改变后重新形成稳定运行数据段并再次计算，根据功率模块实际输出电流范围或目标分配数据确定可比较输出条件，排除在其他充电终端可比较输出条件下未出现对应输出电流偏离的功率模块，保留出现同方向输出电流偏离的功率模块，结合枪头温度、环境温度及绝缘电阻数据生成状态识别结果包括：功率模块分配关系改变后，分别对原充电终端以及接收原参与供电功率模块的其他充电终端重新形成稳定运行数据段，计算实际输出电流偏离结果和平均输出电流差值；原充电终端更换参与供电的功率模块后输出电流偏离消失，而接收原参与供电功率模块的其他充电终端出现相同方向的输出电流偏离时，保留两次异常运行中共同出现的功率模块编号。

9、作为本发明所述基于边缘计算的充电设备状态识别方法的一种优选方案，其中：所述功率模块分配关系改变后重新形成稳定运行数据段并再次计算，根据功率模块实际输出电流范围或目标分配数据确定可比较输出条件，排除在其他充电终端可比较输出条件下未出现对应输出电流偏离的功率模块，保留出现同方向输出电流偏离的功率模块，结合枪头温度、环境温度及绝缘电阻数据生成状态识别结果包括：对保留的功率模块继续读取其在不同充电终端中的运行数据，取得单个功率模块实际输出电流时，以原异常稳定运行数据段中功率模块有效实际输出电流采样值的最小值至最大值确定实际输出电流范围，根据范围确定可比较输出条件；不能取得单个功率模块实际输出电流但能够取得目标分配电流或目标分配功率时，根据对应目标分配数据确定可比较输出条件；在不同功率模块分配关系下的输出电流偏离持续出现在同一充电终端，且退出的功率模块在其他充电终端的可比较输出条件下未出现对应偏离时，能够取得有效环境温度的，读取同一枪头测温位置的枪头温度、同一环境温度测量位置的环境温度和实际输出电流；在实际输出电流达到温升比较的最低输出电流、实际输出重新稳定并经过温度读取等待时间后，根据枪头温度与环境温度之差、实际输出电流有效值及正常历史稳定运行数据段对应的枪头温升与实际输出电流平方比值上限计算枪头温升比较结果，并在不同目标输出电流条件下重复计算；不同目标输出电流条件下的枪头温升比较结果均表明枪头温升超过对应正常上限时，生成当前充电终端枪头温升异常的状态识别结果。

10、作为本发明所述基于边缘计算的充电设备状态识别方法的一种优选方案，其中：所述结合枪头温度、环境温度及绝缘电阻数据生成状态识别结果包括：读取绝缘电阻测量值及对应的绝缘电阻测量回路编号，根据绝缘电阻测量回路确定绝缘电阻测量值对应充电终端输出回路或者功率柜公共直流回路；绝缘电阻测量回路对应充电终端输出回路时，根据相同绝缘电阻测量回路、相同充电状态和相同输出电压条件下的正常历史稳定运行数据段确定绝缘电阻正常下限，在接触器动作、输出电压变化和功率模块分配关系改变完成后重新取得稳定运行数据，绝缘电阻在不同功率模块分配关系下持续低于正常下限时，生成对应充电终端输出回路绝缘电阻异常的状态识别结果；绝缘电阻测量回路对应功率柜公共直流回路时，按照公共直流回路编号保存绝缘电阻测量值及对应运行数据。

11、作为本发明所述基于边缘计算的充电设备状态识别方法的一种优选方案，其中：所述根据检修后的正常稳定运行数据更新正常历史稳定运行数据段包括：根据状态识别结果确定继续读取的充电终端、功率模块和数据通道，对未形成异常的周期采集数据恢复正常读取频率，对充电终端异常继续读取与对应异常参数的终端数据，对功率模块异常继续读取对应功率模块运行数据；保存状态识别对应的稳定运行数据段、功率模块分配记录和计算结果，网络不可用时在边缘计算设备本地存储并在网络恢复后发送至充电设备运维平台，在检修完成后重新取得满足正常运行条件的稳定运行数据，利用数据更新实际输出电流正常偏差上限、枪头温升正常历史数据或者对应绝缘电阻测量回路的正常下限。

12、第二方面，本发明提供了一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其中：所述计算机程序被处理器执行时实现如本发明第一方面所述的基于边缘计算的充电设备状态识别方法的任一步骤。

13、第三方面，本发明提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其中：所述计算机程序被处理器执行时实现如本发明第一方面所述的基于边缘计算的充电设备状态识别方法的任一步骤。

14、本发明有益效果为：通过根据稳定运行数据段及正常历史稳定运行数据段计算实际输出电流偏离结果和平均输出电流差值，并在功率模块分配关系改变后重新形成稳定运行数据段进行比较，可结合不同充电终端及不同功率模块分配关系下的同方向输出偏离，逐次排除无关功率模块，确定需要继续处理的充电终端或功率模块，用于充电设备异常对象定位；通过根据状态识别结果调整边缘计算设备继续读取的充电终端、功率模块及数据通道，并结合检修后的正常稳定运行数据更新正常历史稳定运行数据段，可使数据读取范围与当前识别对象保持对应，减少无关运行数据的持续处理。