新能源汽车实时监控与数据采集系统开发
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摘 要：近些年，人们对新能源汽车的需求和使用呈现上升趋势。新能源汽车是采用动力电池作为代步工具的汽车，而新能源汽车的驾驶安全问题是车主最为关心的话题。该文针对新能源汽车实时监控与数据采集系统的开发进行了研究，并对实时监控及数据采集系统进行了分析，希望能为新能源汽车安全驾驶的研究提供有价值的参考。
关键词：新能源;实时监控;数据采集;汽车
中图分类号：U469 文献标志码：A
0 前言
在生活中，新能源汽车有着低碳、环保、节能、减排等优势，这是新能源汽车越来越受欢迎的理由。目前，我国政府加大了对新能源汽车的推广力度，也已将新能源汽车列入了我国的发展战略中。随着近年来新能源使用规模的不断扩大，如何有效对新能源汽车进行实时监控，加大数据采集系统的开发力度，成了诸多专家和学者研究的重点。以广西南宁为例，根据2018年3月份数据显示，目前南宁市公交行业营运车辆3 575辆，其中新能源汽车数量为1 473辆，新能源公共汽车数量占营运车辆总数的41.20%，2019年，广西加大了对新能源汽车的推广力度。
1 新能源汽车实时监控与数据采集系统的工作原理及构成
1.1 新能源汽车实时监控与数据采集系统的工作原理
运营状态的新能源汽车都会安装实时监控与数据采集装置，以此来对车辆进行实时监控。其实时监控与数据采集装置的工作原理，是通过采集车辆的运行参数、定位信息等数据，进行逻辑运算来对新能源车辆的运行状态进行客观、真实的分析。另外，数据采集系统的开发，方便了新能源汽车实时监控系统进行采集及解析工作。数据采集系统是利用GPRS网络将车辆数据周期性地传送至数据库。通过监控中心信息管理系统，准确获取车辆的位置及状态等信息。对新能源汽车进行定位导航时，使用户掌握车辆位置和运行状态。新能源汽车实时监控与数据采集系统，实现了对新能源车辆的合理调度、科学指挥，从而确保了车主的行驶安全。
1.2 关于车载设备工作原理分析
2015年5月19日，国务院公布了《中国制造2025规划》。其中，节能是发展新能源汽车的重要原因之一。因为新能源汽车的车载设备，是提供数据采集与监控的关键所在。根据目前新能源车载设备现状，多采用32位嵌入式处理器平台和符合CAN2.0B标准的CAN通信接口（根据不同需求，可以采用具有RS-232接口、RS-485接口、其他连接外部设备以及传感器等接口）。
以CAN通信接口为例，车载设备是通过新能源车辆控制器来获取车辆运行数据信息或故障诊断信息、储能系统信息、整车系统信息等。因为GPRS通信的速率较慢，实际上由于新能源车辆在时间设定和上报信息存在间隔，会造成控制周期短，控制系统故障处理难度大，需要车载设备具备记录功能。车主可采用高速的SD存储卡，记录新能源汽车在行驶过程中发生的故障情况。新能源汽车的技术人员也可以借用SD存储卡的记录，来判断、分析车辆故障的原因，为解决故障原因提供有价值参考。
1.3 关于数据传输工作原理分析
数据传输的工作原理是通信协议为远程监控车载设备与数据中心交换数据搭建了联系的桥梁。在2019年1月12日，王震坡教授介绍了新能源客车车联网数据平台的关键技术与应用价值。数据传输为车载设备与数据中心之间搭建了数据输送管道。用户可以通过登录服务器查看车辆信息，数据中心也会向车载设备进行数据传送;待车载远程终端收到命令后，会向数据中心传送数据请求，从而减少GPRS流量带来的高费用。另外，这种数据间的接受与反馈，很大程度上减少了流量带来的通信费用。
协议传输的数据可以分为2个部分：1）地面上行数据（是指地面数据中心发送至车载设备的数据）;2）车载下行数据（是指车载设备发送至数据中心的数据）。新能源汽车实时监控与数据采集系统。在有GPRS信号的情况下，传送数据命令多采用GPRS的方式进行通信;如果行驶至无GPRS信号地点和不需要频发数据时，多以SMS短信的方式进行通信。此外，新能源车辆第一次通电时，车辆的运行统计信息会主动将车载设备采集、计算的数据，发送至地面数据中心。地面数据中心会将对接收的数据进行回复，以正确接收应答信息、错误接收应答信息等方式，回复车载设备。
2 新能源汽车实时监控与数据采集系统构成
目前，我国开始大力发展新能源汽车，截至2018年，新能源汽车的销售量已经达到200万辆。这说明加大对新能源汽车实时监控系统与数据采集系统的开发，为驾驶员提供安全保障十分重要。新能源汽车主要是由车载远程监控终端（包括GPS模块、远程数据传输（GPRS/CDMA）模块）、用户终端及公共资源（包括卫星、GPRS/CDMA基站等）和数据服务器3个部分组成。
新能源汽车车载设备需要运用GPS状态信息（经度、纬度、海拔、时间）和CAN总线技术，通过车辆控制器获取车辆运行状态的信息數据（故障信息、电压、电流）;再通过GSM/GPRS网络与监控中心通信，发送采集到的车辆状态信息。对于采集数据系统采集到的CAN网络完整数据，按照数据一定的数据结构，自动保存到车载设备的内部存储器中。
数据处理是因为车载设备本身具备一定的计算能力、统计功能。远程推送则让汽车的车载设备具备接受地面数据中心指令的功能，再通过CAN网络发送给车辆控制器。以此，实现数据间的交互，完成对车辆的控制。
3 新能源汽车实时监控与数据采集系统的具体应用情况
3.1 新能源汽车实时监控与数据采集系统的应用价值
根据近些年来新能源汽车的使用状况，我国新能源汽车实时监控与数据采集系统已经在湖南、杭州、北京、石家庄等地得到了广泛应用。新能源汽车车辆的数据采集、传输、存储，使新能源汽车的行驶安全性得到提升。通过对车辆信息数据的实时监控与数据采集，监控用户行驶并获取车辆、运行状态等关键数据信息。
3.2 新能源汽车实时监控与数据采集系统开发在客户服务中的应用
新能源汽车实时监控与数据采集系统的开发，实现了客户对车况的全面监控。这也让客户通过远程监控查看车辆的运行状况，对事故路段情况进行实时监测。在发生事故时，通过故障报警的方式提醒用户，客户可以第一时间了解车辆情况。精准的驾驶测评可以根据采集到的行驶数据，了解驾驶人员在急加速、急减速等情况下的驾驶行为，从而规范驾驶员的驾驶习惯。新能源汽车的实时监控会多维度，分析行驶路程、能耗等问题，并对数据信息进行统计。
3.3 新能源汽车实时监控与数据采集系统开发在内部服务中的应用
新能源汽车实时监控与数据采集系统的开发，在内部服务中是指车载设备的远程监控系统给车辆运行数据进行采集、存储、优化、远程故障诊断等提供技术支撑。新能源汽车在力求为客户提供服务的同时，企业也再考虑降低新能源汽车的管理成本。新能源汽车利用数据间的交互作用，实现对新能源汽车的实时监控、远程采集、远程传输、远程管理等。这不仅可以提升企业的品牌力量，也可以提高企业车辆监控管理的工作效率。另外，我国在充电桩方面的建设工作，2018年我国已建成充电桩约66.2万个。这说明，新能源汽车的未来发展前景可观。
4 结语
总而言之，新能源汽车实时监控与数据采集系统开发，为驾驶员的行驶安全提供了保障。通过分析实时监控与数据采集系统的原理、应用情况，可以了解其在行驶方面的重要作用。在加大监控与数据采集系统的开发力度的同时，了解新能源汽车的实际应用效果，不仅使企业发展满足时代发展的需求，而且与国家发展战略相适应，为客户提供增值服务的同时，也会使自身的发展更加稳健。
参考文献
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