電動汽車互動服務平臺設計

孫淑蓮

（國網浙江省電力公司杭州供電公司，浙江杭州310007）

電動汽車互動服務平臺設計

孫淑蓮

（國網浙江省電力公司杭州供電公司，浙江杭州310007）

在分析電動汽車互動服務平臺建設背景的基礎上，介紹了電動汽車互動服務平臺建設的主要目標，從技術架構、物理架構、安全架構、平臺接口和關鍵技術指標等方面詳細闡述了電動汽車互動服務平臺的設計方案，并就網絡、主機和應用3方面探討了電動汽車互動服務平臺的網絡信息安全防護.

電動汽車；平臺；信息系統；設計

近年來電動汽車成為新能源汽車的關注熱點，《國家“十二五”科學和技術發展規劃》將新能源、智能電網、電動汽車等產業作為大力推廣的重點.基于電動汽車在我國未來發展的重要地位，各種社會資源也都向電動汽車行業涌入，參與電動汽車充換電設施建設和電動汽車業務推廣，由于缺乏統一的標準、統一的規劃、統一的引導和管理，出現了業務模式形式多樣、規劃布局重疊、資源分散等問題.因此，利用國家電網公司在該領域中的豐富實踐經驗來建設電動汽車互動服務平臺，加強行業管理和引導勢在必行.

1 建設目標

1.1 建立數據支撐平臺

建設電動汽車互動服務平臺，對電動汽車充換電業務基礎數據進行積累，測算充電電價成本，開展電動汽車充換電站經濟運營分析，為國家電網公司、地方政府后續出臺電動汽車充電站相關運營標準提供有效的數據.同時，根據電網或用戶需求對數據進行統計分析，為電網負荷預測、電動汽車充電站規劃布點等提供決策支撐［1］.

1.2 提高社會化服務能力

通過電動汽車互動服務平臺智能充換電服務網絡智能互動化平臺建設，接入浙江電動汽車運營監控系統業務數據，為給各種進入電動汽車領域的社會第三方提供整體信息化服務支撐，降低業務管理門檻.為公眾用戶提供充換電、充換電業務導航等服務，節約用戶充（換）電等待時間，保證車輛及時、快速地充換電，為用戶提供方便服務，節約用戶時間.

1.3 確保電動汽車戰略領先地位

通過互動服務平臺的建設，有效地樹立國家電網公司在電動汽車業務和充換電設施制造建設的領導地位，以標準制定的主導方引導社會各界對電動汽車產業的研究方向，確保其在該領域的戰略領先地位，從而進一步提升國家電網公司在社會各界的影響力以及品牌價值.

2 設計方案

電動汽車互動服務平臺考慮以浙江省電動汽車運營監控系統為基礎，為政府部門、國家電網公司、個人用戶、上下游廠商和運營商提供綜合門戶網站、智能手機應用、內容發布、接口處理等服務.

2.1 技術架構

電動汽車互動服務平臺技術架構如圖1所示，分為：客戶層、表示層、業務邏輯層、數據持久層和數據庫層.客戶層，用于訪問互動平臺應用系統和處理人機交互的客戶端，包括Web瀏覽器、Flash Player等；表示層，網頁上的具體操作應由Flex、EXT等界面操作組件通過服務代理單元調用業務邏輯層的具體服務來完成，并由界面控制器組件負責統一調用不同的界面操作組件，在J2EE技術體系，可采用MVC應用框架；業務邏輯層，應用于部署業務邏輯組件；數據持久層，由數據映射層和數據源構成，完成對互動平臺數據源的訪問封裝，使業務邏輯層的設計和實現更加集中于系統本身的功能；數據庫層，為Oracle數據庫.

Fig. 1 Technology architecture of electric vehicle interactive service platform

2.2 物理架構

電動汽車互動服務平臺物理架構如圖2所示.主要從系統拓撲、服務器服務標識、服務器吞吐量估算、存儲容量規劃、CPU及內存要求、軟硬件選擇、網絡帶寬、信息安全、所需設備數量計算等方面進行IT部署規劃和設計，以保證平臺應用高效、順暢和7×24小時不間斷運行.

Fig. 2 Physical structure of electric vehicle interactive service platform

電動汽車互動服務平臺硬件主要由核心主機區和網絡設備兩部分組成.

核心主機區部署有兩臺數據庫服務器和兩臺應用服務器.兩臺數據庫服務器構成數據集群，集中管理平臺數據；兩臺應用服務器構成應用集群，部署應用軟件平臺，負責業務邏輯處理，運行各類業務應用.

網絡設備包括交換機和防火墻等.

2.3 安全架構

電動汽車互動服務平臺安全防護總體方案應依據“分區、分級、分域”的防護方針，以及國家電網公司制定的安全策略：“分區分域、安全接入、動態感知、精益管理、全面防護”，按照信息安全防護要求，參照信息系統安全等級保護第四級標準進行安全防護.

積極采用各種先進技術，在系統的各個層面（操作系統、應用系統、數據庫系統、網絡系統等）加以防范，如防火墻技術、虛擬交換網絡、網絡管理技術、安全傳輸技術等；在系統日常運行管理中，管理要規范化，應嚴格執行有關安全管理制度.

為了有效地抵抗竊取網絡信息、篡改網絡數據、網絡重放攻擊，以及確保電動汽車傳送數據和充電充值數據的安全性，防止通過網絡誘騙進行網絡信息攻擊等，應在不同主站之間建立遠程安全加密信道及身份認證、網絡邊界防護、隔離裝置等安全措施，為應用系統提供數據源認證、數據完整性驗證、數據加密等多種安全功能.

2.4 平臺接口

接口應采用通用的、統一的、標準化的設計.目前通用的方案包括web service、SOA、socket及中間庫等.系統間保持相互獨立，采用松耦合的方式相連接，避免直接調用其他系統內的模塊與數據.

2.5 關鍵技術指標

（1）響應速度：①查詢響應時間：簡單查詢、數量≤3 s；復雜多重查詢、數量≤5 s；簡單查詢、批量數據≤10 s；復雜統計查詢≤15 s；模糊查詢響應時間＜15 s.②更新一條記錄的時間≤3 s；更新批量記錄的時間≤15 s.③GIS定位反應時間≤5 s；GIS縮放、漫游等操作反應時間≤5 s.④支持同時打開的業務處理界面在10個以上.⑤客戶服務業務涉及交互頁面響應時間≤5 s.⑥90%界面切換響應時間≤3 s，其余≤5 s.⑦在局域網內連接數據庫，包括確認身份、操作權限等≤3 s.⑧接收異常事件響應時間≤5 s.⑨在線熱備用雙機自動切換及功能恢復時間＜30 s；

（2）物理性能指標：①單個瀏覽器單頁面的內存占用≤100 M.②在任意30分鐘內，全部服務器CPU的平均負荷率≤45%，工作站CPU的平均負荷率≤40%，網絡的平均負荷率≤35%.③系統數據在線存儲≥3年.

（3）可靠性指標：①年可用率≥99.5%.②連續運行要求：7×24 h.③故障恢復時間：不大于2 h.④由于偶發性故障而發生自動熱啟動的平均次數：應小于1次/3 600 h.

（4）智能終端接入：①可支持15萬以上終端同時接入.②具備處理15萬以上終端登錄事件.③接收終端數據成功率≥95%.

2.6 其他

電動汽車互動服務平臺應能與電動汽車運營監控調度系統實現完整對接.作為本電動汽車運營監控調度系統的門戶網站，集用戶在線服務、業務指南、服務動態、互動應用等多個頻道，為用戶辦理業務，了解電動汽車相關知識提供在線服務.

3 安全防護

3.1 網絡安全防護

網絡環境安全防護應面向國家電網公司整體支撐性網絡，為互動平臺各安全域提供安全可靠的網絡支撐.系統網絡環境包括互動平臺、運營監控系統以及各第三方充換電站監控平臺，第三方充換電監控系統內應提供連接的路由、交換設備和必需的、冗余的安全設備，以及網絡基礎服務涉及到的網絡傳輸通道.

3.2 主機安全防護

系統主機系統安全防護應包括互動平臺系統以及其他業務系統的服務器和桌面終端的安全防護.服務器包括網絡服務器、Web服務器、業務應用服務器、文件與通信；桌面終端包括作為終端用戶工作站的臺式機、便攜式電腦.互動平臺主機系統安全防護應從操作系統、數據庫兩個層面進行防護.

3.3 應用安全防護

應用安全防護應包括對電動汽車互動平臺本身的防護、對互動平臺與其它系統間數據接口的安全防護，以及互動平臺用戶接口的安全防護.應用安全防護應通過采取身份認證、數據加密、訪問控制、數字簽名等安全措施，保證電動汽車互動平臺應用系統自身的安全性，以及與電動汽車運營監控系統等進行數據交互時所傳輸數據的可靠機密性和安全性；采取動態監測和審計措施，使得系統在安全事件發生前就預測到入侵企圖，或在安全事件發生后進行審計追蹤.互動平臺應用安全防護從應用系統的自身安全防護、系統與系統間數據接口安全防護、用戶接入接口安全防護和系統本身數據接口安全防護4個層面進行.

4 結語

電動汽車互動服務平臺的設計應從管理和服務角度對業務覆蓋范圍內的過程、環節、規則的細化、抽象和建模進行考慮.為保證電動汽車互動平臺系統設計的先進性、成熟性、可靠性、可實施性，應遵循“業務驅動”的原則，采用業務需求設計、可靠性需求設計、應用功能設計、系統架構設計的方法.根據業務需求模型細化并抽象出系統的應用功能，并為各項功能及其間的關系建模，將應用功能模型與IT技術結合，設計總體架構.通過業務需求、應用功能和系統總體架構的規劃，建立從業務到系統的有形的、科學的方法，保證各項業務能夠得到及時、全面的支撐.

通過智能互動平臺的建設，提供一個為電動汽車用戶、電動汽車運營單位及電動汽車充換電設施運維單位等進行信息交互、辦理相關業務、業務預約和信息查詢等的平臺，以此提升電動汽車充換電服務網絡的服務能力，增強產業鏈各環節的信息共享與互動，提供有效的分析手段，為電動汽車業務的快速發展提供系統保障.

［1］趙俊華，文福拴，楊愛民，等.電動汽車對電力系統的影響及其調度與控制問題［J］.電力系統自動化，2011，35（14）：2-8.

The Design of Electric Car Interactive Service Platform

SUN Shulian
（Hangzhou Power Supply Company，Zhejiang Electric Power Corporation，State Grid，Hangzhou 310007，China）

Based on the analysis of construction for electric car interactive service platform，this paper introduces the main target of electric car interactive service platform construction.From the perspectives of technical architecture，physical architecture，security architecture，platform interface and key technical indicators，the article elaborates design scheme of electric car interactive service platform.In addition，the article discusses network information security of electric car interactive service platform.

electric car；platform；information system；design

TP307

A

1009-1734（2016）04-0081-04

［責任編輯 吳志慧］

2016-02-20

孫淑蓮，工程師，研究方向：電力系統自動化、智能電網和安全管理.E-mail：SBX1999@sohu.com