在当前新能源汽车产业发展的大环境下，充电站作为电动汽车大规模产业化后的基础设施，其监控系统的高效、安全和智能化管理显得尤为关键。本文以基于专用停车场的充电站监控系统为例，介绍了一个结构设计合理、功能全面、技术先进的监控系统方案，并着重探讨了基于MCGS（Monitor Control and Graphic System，监控控制与图形系统）技术的充电站监控系统的实现。
1. 充电站监控系统结构设计
充电站监控系统根据国家标准设计，采用客户端/服务器（C/S）和浏览器/服务器（B/S）结构相结合的设计模式。整个系统由工业以太网连接，其中包括充电机、电池管理系统（BMS）、智能电表以及配电监控系统等重要组件。C/S结构主要应用于本地数据采集和控制，而B/S结构则用于实现分级监控和远程监控，使得系统具有良好的可扩展性。
监控系统实现了对充电机工作状态、电池组状态、配电系统等多种数据的采集。系统能处理包括电压、电流、功率、温度、故障信号等在内的多种数据，并通过以太网与上位机进行通信。此外，GPS时钟系统提供精确的本地时钟校准功能。
2. 监控系统功能设计
充电站监控系统的核心功能是充电监控功能，包括对充电机和充电电池工作状态的实时监控。此外，系统还具备数据采集、控制调节、数据处理和存储等辅助功能，以提高系统的稳定性和智能化管理能力。
2.1 数据采集功能
监控系统能够采集充电机和电池组的相关工作数据，如工作状态、温度、电压、电流、功率、故障信号等。这些数据不仅包括充电机的输出电压和电流，还涉及到电池组的温度、荷电状态（SOC）、端电压、端电流等关键参数。
2.2 控制调节功能
系统可以向充电机发出控制指令，实现远程启停、校时、紧急停机、远程设定充电参数等功能。同时，还能够远程控制配电系统断路器及开关的分合。
2.3 数据处理和存储功能
监控系统对采集到的数据进行分类存储，并提供实时数据和历史数据的集中存储查询功能。同时，系统还具备记录操作记录、系统故障记录、充电运行参数异常记录和电池组参数异常记录的功能。
3. 充电站监控系统实现
实现方面，本系统采用了GPS时钟系统和通讯控制器等关键技术组件。
3.1 GPS时钟系统
系统采用的GPS时钟系统具有强大的时间和频率稳定性，支持多种操作系统和基于NTP协议的网络设备，并能在电源中断或GPS失步时发出告警信号。
3.2 通讯控制器
通讯控制器实现了充电机的CAN总线信号和上层监控计算机的工业以太网信号之间的转换。硬件平台基于工业级芯片AT91RM9200，它内嵌了网络控制器和以太网MAC控制。同时，系统还配置了CAN控制器MCP2515和高速CAN总线收发器TJA1050，它们负责CAN总线的数据收发和电平转换。
以上所述，通过专业的结构设计和功能实现，基于MCGS技术的充电站监控系统能够实现对充电站各个组件状态的实时监控，确保充电过程的高效与安全，为电动汽车充电站的建设和运营提供强有力的技术支撑。同时，该系统设计兼顾了系统的可扩展性和稳定性，是充电站智能化管理的发展方向。
