基于大数据分析的充电桩智能管理方法及系统与流程

本发明涉及充电桩，尤其涉及一种基于大数据分析的充电桩智能管理方法及系统。

背景技术：

1、充电基础设施是指为电动汽车提供电能补给的各类充换电设施，是新型的城市基础设施。大力推进充电基础设施建设，有利于解决电动汽车充电难题，是发展新能源汽车产业的重要保障，对于打造大众创业、万众创新和增加公共产品、公共服务“双引擎”，实现稳增长、调结构、惠民生具有重要意义。近10 年，我国充电基础设施建设取得了快速进展。充电桩按照使用范围及服务对象，可分为公共充电桩、专用充电桩及自用充电桩等三种类型，即公用、半公用和私用充电桩。其中，公共充电桩一般设置在公共场所，为社会车辆提供公共充电服务。然而，现如今的公共充电桩远无法满足电动汽车充电需求，充电设施不足的情况依然严峻，如当某一片区域中的新能源汽车的使用量很低或者无使用时，该区域就不适合充电桩的建设；又如建设不合理时，维护成本过高，而且使用率也低下，因此，如何合理的建设公共充电桩是需要解决的重要技术问题。

技术实现思路

1、本发明克服了现有技术的不足，提供了一种基于大数据分析的充电桩智能管理方法及系统。

2、为达上述目的，本发明采用的技术方案为：

3、本发明第一方面提供了一种基于大数据分析的充电桩智能管理方法，包括以下步骤：

4、获取目标区域中充电桩资源分布数据信息，并根据目标区域中充电桩资源分布数据信息获取目标区域中每一充电桩建设区域中的使用偏好数据信息；

5、获取目标区域中每一子区域新能源汽车的使用情况数据信息，并基于使用偏好数据信息以及目标区域中每一子区域新能源汽车的使用情况数据信息生成充电桩规划措施；

6、若充电桩规划措施为充电桩待规划措施，获取对应子区域的地理位置信息，并基于目标区域中的地理位置信息生成最终的充电桩建设区域；

7、根据最终的充电桩建设区域构建物联网监测平台，通过物联网监测平台对每一充电桩进行智能监测。

8、进一步地，本发明的一个较佳实施例中，根据目标区域中充电桩资源分布数据信息获取目标区域中每一充电桩建设区域中的使用偏好数据信息，具体包括：

9、根据目标区域中充电桩资源分布数据信息获取每一充电桩资源在预设时间之内的使用情况数据信息，并基于每一充电桩资源在预设时间之内的使用情况数据信息构建特征矩阵；

10、基于深度学习网络构建使用偏好预测模型，并通过随机森林算法对特征矩阵进行处理，获取相关性最高的特征矩阵，将相关性最高的特征矩阵输入到使用偏好预测模型中进行训练；

11、当使用偏好预测模型符合预设要求之后，保存模型参数，输出使用偏好预测模型，并通过使用偏好预测模型来预测出目标区域中每个充电桩资源的使用偏好数据信息；

12、同时，设置相关时间阈值数据信息，并根据相关时间阈值数据信息对使用偏好预测模型进行定期更新。

13、进一步地，本发明的一个较佳实施例中，基于使用偏好数据信息以及目标区域中每一子区域新能源汽车的使用情况数据信息生成充电桩规划措施，具体包括：

14、设置相关的使用偏好阈值信息，当使用偏好数据信息大于相关的使用偏好阈值信息时，根据目标区域中每一子区域新能源汽车的使用情况数据信息构建新能源汽车使用分布图；

15、判断新能源汽车使用分布图中每个子区域的新能源汽车的使用情况数据信息是否大于预设使用情况数据信息；

16、当子区域的新能源汽车的使用情况数据信息大于预设使用情况数据信息时，生成充电桩待规划措施，并将充电桩构建建议输出；

17、当子区域的新能源汽车的使用情况数据信息不大于预设使用情况数据信息时，生成充电桩非规划措施，并将充电桩非规划措施进行输出。

18、进一步地，本发明的一个较佳实施例中，若充电桩规划措施为充电桩待规划措施，获取对应子区域的地理位置信息，并基于目标区域中的地理位置信息生成最终的充电桩建设区域，具体包括：

19、判断充电桩规划措施是否为充电桩待规划措施，若充电桩规划措施为充电桩待规划措施，则获取对应子区域的地理位置信息；

20、根据对应子区域的地理位置信息通过地图软件进行检索，获取地图资源数据信息，根据地图资源数据信息对充电桩建设区域进行初次筛选，获取初始的充电桩建设区域；

21、获取初始的充电桩建设区域所在的地理位置信息以及对应子区域中的新能源汽车使用分布图，并根据新能源汽车使用分布图中获取每个新能源汽车资源所集中的位置信息；

22、根据初始的充电桩建设区域所在的地理位置信息以及每个新能源汽车资源所集中的位置信息计算出欧式距离，并对欧式距离进行求和，生成总的欧式距离，获取最小的总的欧式距离所对应的初始的充电桩建设区域所在的地理位置信息作为最终的充电桩建设区域。

23、进一步地，本发明的一个较佳实施例中，根据最终的充电桩建设区域构建物联网监测平台，具体包括：

24、通过大数据获取每一子区域的新能源汽车充电偏好时间段信息以及平均充电时间信息，并获取该子区域中的新能源汽车的使用情况信息；

25、结合每一子区域的新能源汽车充电偏好时间段信息、平均充电时间信息以及每一子区域中的新能源汽车的使用情况信息计算出到达饱和状态时每一子区域中的预估充电桩的数量信息；

26、根据到达饱和状态时每一子区域中的预估充电桩的数量信息对最终的充电桩建设区域进行构建，初始化每一充电桩的信息采集节点；

27、根据充电桩的信息采集节点构建物联网监测平台。

28、进一步地，本发明的一个较佳实施例中，通过物联网监测平台对每一充电桩进行智能监测，具体包括：

29、通过物联网平台获取每一充电桩的服役数据信息，并构建时间戳，结合每一充电桩的服役数据信息以及时间戳生成基于时间序列的每一充电桩的服役数据信息；

30、通过大数据获取每一充电桩的历史服役数据信息，构建贝叶斯网络，并将每一充电桩的历史服役数据信息输入到贝叶斯网络中训练，获取训练好的贝叶斯网络；

31、将基于时间序列的每一充电桩的服役数据信息输入到贝叶斯网络中进行故障预测，获取每一充电桩的故障预测时间节点，同时，获取当前新能源汽车的充电需求信息以及充电桩的平均充电量；

32、根据当前新能源汽车的充电需求信息以及充电桩的平均充电量计算出完成充电的预估时间段，当每一充电桩的故障预测时间节点不在完成充电的预估时间段之内时，则将该充电桩生成推荐信息，并将推荐信息按照预设方式进行推送。

33、本发明第二方面提供了一种基于大数据分析的充电桩智能管理系统，系统包括存储器以及处理器，存储器中包含基于大数据分析的充电桩智能管理方法程序，基于大数据分析的充电桩智能管理方法程序被处理器执行时，实现如下步骤：

34、获取目标区域中充电桩资源分布数据信息，并根据目标区域中充电桩资源分布数据信息获取目标区域中每一充电桩建设区域中的使用偏好数据信息；

35、获取目标区域中每一子区域新能源汽车的使用情况数据信息，并基于使用偏好数据信息以及目标区域中每一子区域新能源汽车的使用情况数据信息生成充电桩规划措施；

36、若充电桩规划措施为充电桩待规划措施，获取对应子区域的地理位置信息，并基于目标区域中的地理位置信息生成最终的充电桩建设区域；

37、根据最终的充电桩建设区域构建物联网监测平台，通过物联网监测平台对每一充电桩进行智能监测。

38、在本系统中，基于使用偏好数据信息以及目标区域中每一子区域新能源汽车的使用情况数据信息生成充电桩规划措施，具体包括：

39、设置相关的使用偏好阈值信息，当使用偏好数据信息大于相关的使用偏好阈值信息时，根据目标区域中每一子区域新能源汽车的使用情况数据信息构建新能源汽车使用分布图；

40、判断新能源汽车使用分布图中每个子区域的新能源汽车的使用情况数据信息是否大于预设使用情况数据信息；

41、当子区域的新能源汽车的使用情况数据信息大于预设使用情况数据信息时，生成充电桩待规划措施，并将充电桩构建建议输出；

42、当子区域的新能源汽车的使用情况数据信息不大于预设使用情况数据信息时，生成充电桩非规划措施，并将充电桩非规划措施进行输出。

43、在本系统中，若充电桩规划措施为充电桩待规划措施，获取对应子区域的地理位置信息，并基于目标区域中的地理位置信息生成最终的充电桩建设区域，具体包括：

44、判断充电桩规划措施是否为充电桩待规划措施，若充电桩规划措施为充电桩待规划措施，则获取对应子区域的地理位置信息；

45、根据对应子区域的地理位置信息通过地图软件进行检索，获取地图资源数据信息，根据地图资源数据信息对充电桩建设区域进行初次筛选，获取初始的充电桩建设区域；

46、获取初始的充电桩建设区域所在的地理位置信息以及对应子区域中的新能源汽车使用分布图，并根据新能源汽车使用分布图中获取每个新能源汽车资源所集中的位置信息；

47、根据初始的充电桩建设区域所在的地理位置信息以及每个新能源汽车资源所集中的位置信息计算出欧式距离，并对欧式距离进行求和，生成总的欧式距离，获取最小的总的欧式距离所对应的初始的充电桩建设区域所在的地理位置信息作为最终的充电桩建设区域。

48、在本系统中，通过物联网监测平台对每一充电桩进行智能监测，具体包括：

49、通过物联网平台获取每一充电桩的服役数据信息，并构建时间戳，结合每一充电桩的服役数据信息以及时间戳生成基于时间序列的每一充电桩的服役数据信息；

50、通过大数据获取每一充电桩的历史服役数据信息，构建贝叶斯网络，并将每一充电桩的历史服役数据信息输入到贝叶斯网络中训练，获取训练好的贝叶斯网络；

51、将基于时间序列的每一充电桩的服役数据信息输入到贝叶斯网络中进行故障预测，获取每一充电桩的故障预测时间节点，同时，获取当前新能源汽车的充电需求信息以及充电桩的平均充电量；

52、根据当前新能源汽车的充电需求信息以及充电桩的平均充电量计算出完成充电的预估时间段，当每一充电桩的故障预测时间节点不在完成充电的预估时间段之内时，则将该充电桩生成推荐信息，并将推荐信息按照预设方式进行推送。

53、本发明解决了背景技术中存在的缺陷，本发明具备以下有益效果：

54、本发明通过获取目标区域中充电桩资源分布数据信息，并根据目标区域中充电桩资源分布数据信息获取目标区域中每一充电桩建设区域中的使用偏好数据信息，进而获取目标区域中每一子区域新能源汽车的使用情况数据信息，并基于使用偏好数据信息以及目标区域中每一子区域新能源汽车的使用情况数据信息生成充电桩规划措施，若充电桩规划措施为充电桩待规划措施，获取对应子区域的地理位置信息，并基于目标区域中的地理位置信息生成最终的充电桩建设区域，最后根据最终的充电桩建设区域构建物联网监测平台，通过物联网监测平台对每一充电桩进行智能监测。本发明充分考虑了目标区域中每个子区域中新能源汽车的使用情况信息，从而根据目标区域中每个子区域中新能源汽车的使用情况来构建充电桩，能够提高充电桩的建设合理性。另一方面，本发明充分考虑了充电桩的故障情况，从而推送给用户不会产生充电异常情况的充电桩，提高用户的充电体验。