车载供氢系统安全预警数据采集、存储、传输、分析、监控系统的制作方法

本发明属于车载供氢系统，具体为车载供氢系统安全预警数据采集、存储、传输、分析、监控系统。

背景技术：

1、随着氢能与燃料电池汽车的利好政策出台，其产业发展不断扩大，发展速度进入快车道，燃料电池与氢内燃机汽车及通航飞机的使用数量也越来越多，早些年开发的试验车也运行了几个年头，根据国家对高压储氢气瓶的管理规定，需要每三年对气瓶进行一次检验，进行外观，瓶内壁腐蚀，碳纤维缠绕层缺陷，气瓶的耐压能力等情况等进行线下检查。

2、首先，汽车的销售维修部门没有资格对高压气瓶进行检测，需要专业的气瓶和氢能供应商处理，只有他们才有处理、安装、检修高压气瓶的技术、手段和设备，再次高压气瓶每三年拆装一次周期太短，拆装检验一次的时间又比较长，费用很高，需要专业人员和专门的场地、设备和环境进行，在相当长的时间内很难形成针对车载供氢系统检验的专业技术人员条件，因此需要对其进行改进。

3、另外，氢能汽车的运行工况复杂，各种动态的振动、冲击载荷、氢气充装时的温度、压力范围的变化对气瓶及供氢管道系统的疲劳寿命和材料失效造成影响，在现行高压气瓶设计、制造、检验标准中均为静态参数，没有对应或开展动静态关联研究。急需一个完整的系统和方法将车载动态数据与气瓶设计、制造、检验的静态方法关联起来，做到对车载高压供氢系统的实时检测并给出危险预警，才能有效保证氢能汽车的运行使用安全。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供车载供氢系统安全预警数据采集、存储、传输、分析、监控系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：车载供氢系统安全预警数据采集、存储、传输、分析、监控系统，包括气瓶，气瓶组合阀，数据采集模块，大数据平台，加氢站终端，政府监管终端，维修厂家终端和汽车生产厂家终端，所述气瓶与气瓶组合阀拆卸连接，所述数据采集模块的输出端和输入端分别与气瓶电性连接，所述数据采集模块的输出端和输入端分别与大数据平台的输入端和输出端电性连接，所述大数据平台的输出端和输入端分别与加氢站终端、政府监管终端、维修厂家终端和汽车生产厂家终端的输入端和输出端电性连接，所述数据采集模块的输出端和输入端分别与加氢站终端的输入端和输出端电性连接；

3、数据采集模块包括对气瓶进行振动频率和强度、气瓶材料应力、温度范围、压力范围和振动碰撞冲击载荷、氢气泄漏量的数据采集、存储、传输；

4、该系统包括如下步骤：

5、s1：数据传输；通过数据采集模块采集气瓶的数据，并将采集到的气瓶的数据通过4g、5g或wifi传输给大数据平台；

6、s2：数据关联；大数据平台将气瓶产生缺陷的数据关联，分析气瓶失效或降低循环寿命的关联模型将这些数据运算整理后与气瓶标准数据进行比较分析给出气瓶状态评估结论；

7、s3：数据对比；将采集到数据对比后对超标危险数据立刻发出预警信号，预警信号通过4g、5g或wifi传输给数据采集模块和各数据终端。

8、数据采集模块与气瓶组合阀连接，从而可以实时的检测和收集气瓶各个方面的数据信息，然后可以将该数据信息传输至大数据平台当中，此时大数据平台将会对该气瓶各项数据进行标准对比，然后分别传递给加氢站终端、政府监管终端、维修厂家终端和汽车生产厂家终端，进而达到了对气瓶的数据检测，保障了气瓶运行的安全性，同时气瓶出现异常也可以及时进行更换维修，降低了气瓶的维修拆卸次数，方便了车主的使用。

9、这样的数据检测，将会有效的保障了气瓶运行的正常，同时也可以及时的发现气瓶异常，以便做出合理的处理。

10、优选的，所述数据采集模块与大数据平台、加氢站终端之间直接采用4g、5g和有线网络传输连接，所述大数据平台与加氢站终端、政府监管终端、维修厂家终端和汽车生产厂家终端之间通过4g、5g和有线网络传输连接。

11、这样的设计，将会便于气瓶数据的传递，同时也便于各个终端来对汽车气瓶的监管。

12、优选的，所述数据采集模块对应每一辆出厂汽车的电子编号，所述数据采集模块的电子编号终身不变并且不重复，所述加氢站终端对车载供氢气瓶系统检测数据进行直接监控，监控内容包括有汽车出厂时间、电子编号、气瓶充氢气的次数、气瓶历史使用压力范围和温度范围以及安全分析预警系统给出的车载高压供氢系统的状态分析结论。

13、从而便于根据每个汽车编号来了解该汽车气瓶的运行状态，便于及时与车主沟通联系来对气瓶进行处理。

14、优选的，所述加氢站终端对气瓶检测包括有出厂时间、充氢气的次数、气瓶压力范围和气瓶温度。

15、从而使得加氢站终端来根据汽车气瓶的状态来判断是否满足加氢需求，进而确认汽车气瓶的正常性。

16、优选的，所述大数据平台的数据存储时间不少于20年，所述大数据平台的数据信息对应车辆数量大于5万辆。

17、这样的设计，更加有利于操作人员对汽车气瓶数据的调查取用，方便了操作人员的管理使用。

18、优选的，所述政府监管终端实时采集大数据平台的数据信息，所述政府监管终端通过大数据平台调取加氢站终端、维修厂家终端和汽车生产厂家终端的数据信息。

19、这样的设计，将会便于政府来对汽车气瓶的管理，以及必要时可以及时的获取相关数据，保障了车主的安全。

20、优选的，所述数据采集模块获取气瓶组合阀的控制信息，所述数据采集模块通过4g、5g和有线网络与加氢站终端连接。

21、这样的设计，将会有利于数据采集模块与加氢站之间进行数据传输，以便加氢站能够更快的采集汽车气瓶的各个数据信息。

22、优选的，所述大数据平台采用ai智能分析预警，所述大数据平台结合采集数据对气瓶进行标准对比分析和专属气瓶失效分析方法比较。

23、这样的设计，将会便于大数据平台更快的判断气瓶内部各项数据是否满足标准，倘若气瓶的信息数据不符合标准即可对其进行维修或替换。

24、本发明的有益效果如下：

25、本发明通过车载数据采集传输系统、基于ai智能分析预警大数据平台、四应用场景的数据监管终端系统通过4g、5g技术和有线网络传输构建起完整的车载供氢系统的安全预警监控系统，可以使氢能与燃料电池汽车使用的车载高压供氢系统在全生命周期内通过本系统和对数据采集、传输、分析、预警的算法以及对数据与系统失效的关联分析方法，提前预知车载供氢系统的完好程度和可能的失效提前预警，以减少或免于拆装检查，或有针对性的拆装维修，从而减少使用运行成本，由于可以时时采集分析数据，做出对气瓶材料疲劳、缺陷、失效与寿命周期的预判，可有效提高车辆的使用运行安全，保证车辆在加氢站加氢时更有效的了解车载供氢系统及气瓶安全状况，从而保证氢气加注安全，便于车主、加氢站、安全监管部门、道路交通部门以及安全救援部门时时掌握车辆及车载供氢系统的安全状况。

技术特征：

1.车载供氢系统安全预警数据采集、存储、传输、分析、监控系统，其特征在于，包括气瓶，气瓶组合阀，数据采集模块，大数据平台，加氢站终端，政府监管终端，维修厂家终端和汽车生产厂家终端，所述气瓶与气瓶组合阀拆卸连接，所述数据采集模块的输出端和输入端分别与气瓶电性连接，所述数据采集模块的输出端和输入端分别与大数据平台的输入端和输出端电性连接，所述大数据平台的输出端和输入端分别与加氢站终端、政府监管终端、维修厂家终端和汽车生产厂家终端的输入端和输出端电性连接，所述数据采集模块的输出端和输入端分别与加氢站终端的输入端和输出端电性连接；

2.根据权利要求1所述的车载供氢系统安全预警数据采集、存储、传输、分析、监控系统，其特征在于：所述数据采集模块与大数据平台、加氢站终端之间直接采用4g、5g和有线网络传输连接，所述大数据平台与加氢站终端、政府监管终端、维修厂家终端和汽车生产厂家终端之间通过4g、5g和有线网络传输连接。

3.根据权利要求1所述的车载供氢系统安全预警数据采集、存储、传输、分析、监控系统，其特征在于：所述数据采集模块对应每一辆出厂汽车的电子编号，所述数据采集模块的电子编号终身不变并且不重复。

4.根据权利要求1所述的车载供氢系统安全预警数据采集、存储、传输、分析、监控系统，其特征在于：所述加氢站终端对车载供氢气瓶系统检测数据进行直接监控，监控内容包括有汽车出厂时间、电子编号、气瓶充氢气的次数、气瓶历史使用压力范围和温度范围、加氢口氢气泄漏量以及安全分析预警系统给出的车载高压供氢系统的状态分析结论，并可根据分析结论直接控制加氢机加氢的最高压力、氢气预冷温度及加氢速率。

5.根据权利要求1所述的车载供氢系统安全预警数据采集、存储、传输、分析、监控系统，其特征在于：所述大数据平台的数据存储时间不少于20年，所述大数据平台的数据信息对应车辆数量大于5万辆。

6.根据权利要求1所述的车载供氢系统安全预警数据采集、存储、传输、分析、监控系统，其特征在于：所述政府监管终端实时采集大数据平台的数据信息，所述政府监管终端通过大数据平台调取加氢站终端、维修厂家终端和汽车生产厂家终端的数据信息。

7.根据权利要求1所述的车载供氢系统安全预警数据采集、存储、传输、分析、监控系统，其特征在于：所述数据采集模块获取气瓶组合阀的控制信息，所述数据采集模块通过4g、5g和有线网络与加氢站终端连接。

8.根据权利要求1所述的车载供氢系统安全预警数据采集、存储、传输、分析、监控系统，其特征在于：所述大数据平台采用ai智能分析预警，所述大数据平台结合采集数据对气瓶进行标准对比分析和专属气瓶失效分析方法比较。

技术总结本发明属于车载高压供氢系统及高压气瓶安全分析预警技术领域，且公开了车载供氢安全预警数据在线采集、存储、传输、分析、监控系统，包括气瓶、气瓶组合阀、数据采集模块、数据传输、大数据平台、加氢站终端、政府监管终端、维修厂家终端和汽车生产厂家终端。本发明通过车载数据采集传输系统、基于AI智能分析预警大数据平台、四应用场景的数据监管终端系统通过5G技术和有线网络传输构建起完整的车载供氢系统的安全预警监控系统，提高氢能汽车运行和在加氢站充装氢气时的安全性，并减少或免于拆装检查，或有针对性的拆装维修。技术研发人员：张硕,张立芳,王凤平受保护的技术使用者：苏州久安通氢能源科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/4