《儲(chǔ)氫及臨氫裝置安全管理信息平臺(tái)》

ICS27.180

CCSF19

團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)

T/COSHAXXXX—2024

儲(chǔ)氫及臨氫裝置安全管理信息平臺(tái)

SafetyInformationManagementPlatformofHydrogenStorageandExposure

Devices

（征求意見稿）

（本草案完成時(shí)間：2024.3）

XXXX-XX-XX發(fā)布XXXX-XX-XX實(shí)施

中國職業(yè)安全健康協(xié)會(huì)發(fā)布

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《儲(chǔ)氫及臨氫裝置安全管理信息平臺(tái)》建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)

1范圍

本文件規(guī)定了臨氫儲(chǔ)氫安全管理信息系統(tǒng)的總體原則和技術(shù)要求。

本文件適用于全國范圍內(nèi)臨氫儲(chǔ)氫安全管理信息平臺(tái)的設(shè)計(jì)、建設(shè)與應(yīng)用。

2規(guī)范性引用文件

下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，

僅該日期對(duì)應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本

文件。

《氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中長期規(guī)劃（2021-2035年）》

GB/T29729氫系統(tǒng)安全的基本要求

GB/T34542氫氣儲(chǔ)存輸送系統(tǒng)

GB/T29729氫氣安全監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)要求

GB/T50493石油化工可燃?xì)怏w和有毒氣體檢測(cè)報(bào)警設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)

GB/T26990燃料電池電動(dòng)汽車車載氫系統(tǒng)技術(shù)條件

DB50/T氫燃料電池車輛示范運(yùn)行公共數(shù)據(jù)采集規(guī)范

GB/T24499-2009氫氣、氫能與氫能系統(tǒng)術(shù)語

3術(shù)語和定義

下列術(shù)語和定義適用于本文件。

臨氫裝置Pro-hydrogenplant

指的是在其工作介質(zhì)中含有氫氣的設(shè)備或系統(tǒng)，核心是利用含有氫氣的介質(zhì)進(jìn)行工作。

儲(chǔ)氫裝置Hydrogenstoragedevices

用于安全存儲(chǔ)氫氣的設(shè)備或系統(tǒng)。這些裝置須具備防泄漏，防爆炸，高強(qiáng)度、耐腐蝕和良好的氫氣

隔離性能。

安全管理信息Securitymanagementinformation

指所有與氫氣儲(chǔ)存和運(yùn)輸過程中的安全性相關(guān)的數(shù)據(jù)和信息。通常包括以下幾個(gè)方面：氫氣的壓力、

溫度、流量，氣體濃度等信息。

實(shí)時(shí)監(jiān)控Realtimemonitoring

對(duì)氫生產(chǎn)、存儲(chǔ)、運(yùn)輸和使用過程中的關(guān)鍵參數(shù)（如壓力、溫度、流量和氣體濃度）進(jìn)行持續(xù)監(jiān)測(cè)，

以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)并解決潛在的問題，確保系統(tǒng)的穩(wěn)定性和環(huán)境的安全。

應(yīng)急處置決策Emergencyresponsedecision-making

在監(jiān)測(cè)到氫能系統(tǒng)中的異常數(shù)據(jù)或潛在風(fēng)險(xiǎn)時(shí)，迅速、有效地做出反應(yīng)以控制或緩解緊急情況，并

保障系統(tǒng)的安全運(yùn)行和環(huán)境的安全。

分級(jí)響應(yīng)機(jī)制Hierarchicalresponsemechanism

為應(yīng)對(duì)不同等級(jí)或類型的風(fēng)險(xiǎn)和緊急情況而設(shè)計(jì)的一系列預(yù)定反應(yīng)程序。這種機(jī)制通?；陲L(fēng)險(xiǎn)

評(píng)估的結(jié)果，將潛在的安全問題分為不同的等級(jí)，并為每個(gè)等級(jí)設(shè)定相應(yīng)的響應(yīng)措施。

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5G+北斗通信模塊5G+BeiDoucommunicationmodule

一個(gè)集成了5G和北斗導(dǎo)航系統(tǒng)（BDS）技術(shù)的通信模塊，用于在氫能系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)高效、精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)

傳輸和定位服務(wù)。

NSA基站&SA基站NSA&SAbasestation

5G網(wǎng)絡(luò)部署的一種模式。在NSA模式下，5G網(wǎng)絡(luò)依賴于現(xiàn)有的4GLTE基礎(chǔ)設(shè)施來實(shí)現(xiàn)核心網(wǎng)絡(luò)功能，

同時(shí)添加5G的無線接入技術(shù)來提供更快的數(shù)據(jù)傳輸速度和更低的延遲。而在SA模式下，5G網(wǎng)絡(luò)通過完全

獨(dú)立于現(xiàn)有4GLTE網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)設(shè)施和核心網(wǎng)來實(shí)現(xiàn)，不依賴于4G網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行運(yùn)作。

4測(cè)量參數(shù)、單位、準(zhǔn)確度、分辨率

表1規(guī)定了實(shí)驗(yàn)測(cè)量的參數(shù)、單位、準(zhǔn)確度、分辨率

表1測(cè)量參數(shù)、單位、準(zhǔn)確度、分辨率

測(cè)量參數(shù)單位準(zhǔn)確度分辨率

溫度℃±0.51

濕度%RH±5%1

氫氣濃度mg/m3±501

攝像頭頻率幀/s±2mm720P

車速m/s-5%~+20%2.7K

電壓mV-0.1~3.01

電流mA0.5%~2%0.1

經(jīng)度。W±10-60.25

維度。S±10-60.25

加注量百噸±1%1

運(yùn)輸距離Km±0.0010.2

車速Km/h15%--20%2.7

壓力N±0.01%0.1

排氣力Mpa±5%0.1

流量L/min±1%0.001

5要求

總體原則和要求

5.1.1精確性

對(duì)氫氣壓力、溫度、流量等關(guān)鍵指標(biāo)的精確測(cè)量，并保證數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)更新。

5.1.2一致性

制定統(tǒng)一的數(shù)據(jù)格式和標(biāo)準(zhǔn)，確保各系統(tǒng)和部門間數(shù)據(jù)的一致性和互操作性。

5.1.3安全性

實(shí)施加密和安全協(xié)議，保障數(shù)據(jù)在傳輸和存儲(chǔ)過程中的安全性。

5.1.4靈活性

提供易于訪問和共享的數(shù)據(jù)平臺(tái)，同時(shí)保障數(shù)據(jù)的安全和隱私。

5.1.5實(shí)時(shí)性

利用先進(jìn)的分析工具和算法對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控和分析，從而及時(shí)識(shí)別風(fēng)險(xiǎn)和異常。

數(shù)據(jù)體系要求

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5.2.1應(yīng)制定統(tǒng)一的數(shù)據(jù)格式和標(biāo)準(zhǔn)，確保各系統(tǒng)和部門間數(shù)據(jù)的一致性和互操作性。

5.2.2應(yīng)提供持續(xù)的技術(shù)維護(hù)和支持，確保平臺(tái)的穩(wěn)定和持續(xù)升級(jí)。

5.2.3須配備應(yīng)急響應(yīng)機(jī)制和事故管理工具，以有效應(yīng)對(duì)突發(fā)事件。

5.2.4能利用先進(jìn)的分析工具和算法對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控和分析，從而及時(shí)識(shí)別風(fēng)險(xiǎn)和異常。

特殊作業(yè)管理要求

5.3.1定期監(jiān)控儲(chǔ)存系統(tǒng)的狀態(tài)，包括壓力、溫度和可能的泄漏，并進(jìn)行定期維護(hù)以確保系統(tǒng)的完整

性和安全性。準(zhǔn)備和實(shí)施應(yīng)急響應(yīng)計(jì)劃，以應(yīng)對(duì)泄漏、火災(zāi)或其他緊急情況。

5.3.2對(duì)氫氣長管拖車、氫氣管道、槽罐車和低溫絕熱管道系統(tǒng)實(shí)施實(shí)時(shí)監(jiān)控，確保系統(tǒng)的完整性和

運(yùn)行效率。

應(yīng)急處置原則

5.4.1利用氫能源管理平臺(tái)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)監(jiān)控能力，對(duì)關(guān)鍵參數(shù)如壓力、溫度和泄漏指標(biāo)進(jìn)行持續(xù)監(jiān)測(cè)。

一旦監(jiān)測(cè)到異常數(shù)據(jù)或越界情況，立即觸發(fā)警報(bào)系統(tǒng)，并快速啟動(dòng)應(yīng)急響應(yīng)程序。

5.4.2所有應(yīng)急處置決策應(yīng)基于準(zhǔn)確、及時(shí)的數(shù)據(jù)分析。利用數(shù)據(jù)分析結(jié)果評(píng)估風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)和可能的影

響范圍，確保決策的科學(xué)性和有效性。在數(shù)據(jù)不足或不確定的情況下，采取預(yù)防性措施，以防患于未然。

5.4.3根據(jù)事件的嚴(yán)重程度和緊急性，實(shí)施分級(jí)響應(yīng)機(jī)制。對(duì)于不同級(jí)別的緊急情況，采取相應(yīng)等級(jí)

的應(yīng)急措施。確保響應(yīng)措施與風(fēng)險(xiǎn)程度相匹配，避免過度反應(yīng)或不足反應(yīng)。

重大風(fēng)險(xiǎn)管控原則

5.5.1利用數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)和分析工具識(shí)別系統(tǒng)中可能存在的重大風(fēng)險(xiǎn)。這包括但不限于氫氣泄漏、壓力異

常、設(shè)備故障和操作錯(cuò)誤。結(jié)合歷史事故數(shù)據(jù)、操作記錄和實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，系統(tǒng)性地識(shí)別潛在的高風(fēng)險(xiǎn)

因素。

5.5.2對(duì)識(shí)別出的重大風(fēng)險(xiǎn)因素進(jìn)行定量評(píng)估，包括可能造成的損害程度和發(fā)生的概率。使用風(fēng)險(xiǎn)矩

陣或相似工具對(duì)風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行分類和優(yōu)先級(jí)排序，以確定哪些風(fēng)險(xiǎn)需要優(yōu)先管理。

5.5.3針對(duì)高風(fēng)險(xiǎn)因素制定和實(shí)施預(yù)防措施。例如，對(duì)于氫氣泄漏風(fēng)險(xiǎn)，可以安裝高靈敏度的泄漏檢

測(cè)器，并確保有有效的通風(fēng)系統(tǒng)。更新和強(qiáng)化安全操作協(xié)議，確保所有員工了解并遵守這些協(xié)議，特別

是在處理高風(fēng)險(xiǎn)操作時(shí)。

5.5.4實(shí)施持續(xù)的監(jiān)控系統(tǒng)，以實(shí)時(shí)跟蹤關(guān)鍵指標(biāo)和風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)的變化。定期回顧和評(píng)估風(fēng)險(xiǎn)管理策略

的有效性，根據(jù)新的數(shù)據(jù)和信息不斷調(diào)整和改進(jìn)。

6系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

系統(tǒng)構(gòu)成

臨氫儲(chǔ)氫安全管理信息平臺(tái)總體架構(gòu)劃分為動(dòng)態(tài)感知層、網(wǎng)絡(luò)傳輸層、大數(shù)據(jù)平臺(tái)層、智慧應(yīng)用四

個(gè)層次。平臺(tái)以工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)為引領(lǐng)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全體系為保障，運(yùn)用數(shù)據(jù)挖掘、知識(shí)發(fā)現(xiàn)、專家

系統(tǒng)等人工智能技術(shù)，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)調(diào)度指揮、資源預(yù)測(cè)、安全警示、突發(fā)事件處理等決策支持功能，實(shí)現(xiàn)

儲(chǔ)氫及臨氫的智能化。企業(yè)相關(guān)信息由企業(yè)安全風(fēng)險(xiǎn)智能化管控平臺(tái)通過網(wǎng)絡(luò)層與安全管理信息平臺(tái)

對(duì)接。

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圖1臨氫儲(chǔ)氫安全管理信息平臺(tái)架構(gòu)圖

a)應(yīng)將安全管理信息平臺(tái)相關(guān)的軟件、硬件進(jìn)行有機(jī)的融合，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)互通互聯(lián)及業(yè)務(wù)集成，確

保集成后整體及各子系統(tǒng)之間可以有機(jī)協(xié)調(diào)的工作。

b)系統(tǒng)及服務(wù)應(yīng)可對(duì)接、可遷移；系統(tǒng)之間安全、穩(wěn)定的傳輸各類數(shù)據(jù)；同時(shí)還可與硬件系統(tǒng)集

成

硬件系統(tǒng)集成

應(yīng)部署各類數(shù)據(jù)采集傳感器硬件設(shè)備，可支持臨氫安全監(jiān)測(cè)設(shè)備、儲(chǔ)氫系統(tǒng)控制設(shè)備、監(jiān)控?cái)z像機(jī)、

數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)及其他硬件設(shè)備間的數(shù)據(jù)通訊。

具體設(shè)備應(yīng)包括但不限于以下設(shè)備：

a)儲(chǔ)氫及運(yùn)氫設(shè)備上添加使用溫濕濃度和定位傳感器；

b)北斗短報(bào)文設(shè)備；

c)通訊設(shè)備；

d)儲(chǔ)氫系統(tǒng)控制設(shè)備、控?cái)z像機(jī)、數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)及其他硬件設(shè)備間數(shù)據(jù)通訊。

軟件系統(tǒng)集成

a)應(yīng)統(tǒng)一規(guī)劃管理各相關(guān)軟件系統(tǒng)，確?；ゲ僮餍?，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)可一次性輸入、多處調(diào)用的功能。

b)應(yīng)以臨氫安全為核心，統(tǒng)一應(yīng)用和集中管控為原則，安全信息管理平臺(tái)存有所有儲(chǔ)氫設(shè)備以及

運(yùn)氫設(shè)備的實(shí)時(shí)信息。

c)采集臨氫安全密切相關(guān)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、報(bào)警數(shù)據(jù)，保障儲(chǔ)氫運(yùn)氫用氫的安全。

7系統(tǒng)功能

臨氫儲(chǔ)氫安全管理信息平臺(tái)的系統(tǒng)功能主要分為數(shù)據(jù)大屏展示、安全信息監(jiān)測(cè)和安全數(shù)據(jù)分析三

個(gè)方面。

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圖2臨氫儲(chǔ)氫安全管理信息平臺(tái)樹形圖

數(shù)據(jù)大屏展示功能

a)制氫廠應(yīng)包括制氫廠地圖分布和定位顯示、制氫廠整體情況（制氫廠數(shù)量、正常運(yùn)營數(shù)量、制

氫廠單日總制氫量、制氫廠月總制氫量、制氫廠當(dāng)前總氫氣儲(chǔ)量、制氫廠單日氫氣輸出總量

等）、近七日每日制氫量（日期，各制氫廠近七日每日制氫量等）、各制氫廠當(dāng)日生產(chǎn)及能耗

（日期、制氫廠編號(hào)、生產(chǎn)量、儲(chǔ)氫量、能耗等）、制氫廠運(yùn)營狀態(tài)（日期、制氫廠編號(hào)、關(guān)

鍵設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)等）。

b)加氫站應(yīng)包括加氫站地圖分布和定位顯示、加氫站整體情況（加氫站數(shù)量、加氫站正常運(yùn)營數(shù)

量、加氫站單日總加氫量、加氫站單日總加氫車輛數(shù)、加氫站當(dāng)前總儲(chǔ)氫量、加氫站單日加氫

總收入等）、近七日每日加氫量（日期、各加氫站每日加氫量等）、各加氫站當(dāng)日運(yùn)營狀態(tài)（日

期、氫氣儲(chǔ)量、加氫機(jī)加氫量、加氫車輛數(shù)等）。

c)運(yùn)氫車應(yīng)包括運(yùn)氫車地圖實(shí)時(shí)定位顯示、運(yùn)氫車整體情況（車輛總數(shù)、在線車輛數(shù)、異常車輛

數(shù)、正常車輛數(shù)、單日運(yùn)氫量、總運(yùn)氫量等）、運(yùn)氫車近七日運(yùn)氫量數(shù)據(jù)、運(yùn)氫車當(dāng)前狀態(tài)信

息（時(shí)間、車輛編號(hào)、運(yùn)氫量、時(shí)速、位置、目的地、狀態(tài)等）、異常車輛信息（時(shí)間、車輛

編號(hào)、位置、狀態(tài)、安全狀態(tài)信息等）。

d)用氫車應(yīng)包括用氫車地圖實(shí)時(shí)定位顯示、用氫車整體情況（車輛總數(shù)、在線車輛數(shù)、異常車輛

數(shù)、正常車輛數(shù)、當(dāng)日用氫行駛里程、總用氫行駛里程等）、運(yùn)氫車類型分布（大型客車、輕

中型客車、大中型客車、重型貨車、輕型貨車等）、用氫車當(dāng)前狀態(tài)信息（時(shí)間、車輛編號(hào)、

時(shí)速、位置、剩余氫量、已行駛里程、狀態(tài)等）、異常車輛信息（時(shí)間、車輛編號(hào)、位置、狀

態(tài)、安全狀態(tài)信息等）。

安全信息監(jiān)測(cè)功能

a)制氫廠中主要由制氫設(shè)備、壓縮機(jī)、儲(chǔ)氫容器三類關(guān)鍵設(shè)備，需要對(duì)每種設(shè)備的安全信息實(shí)時(shí)

監(jiān)測(cè)和顯示。其中，制氫設(shè)備應(yīng)包括電流和電壓、溫度、壓力、過載、氫氣濃度、泄露等）；

壓縮機(jī)應(yīng)包括壓縮機(jī)編號(hào)、進(jìn)氣力、排氣力、溫度、泄露、振動(dòng)、電機(jī)狀態(tài)、安全閥、采集時(shí)

間等；儲(chǔ)氫罐應(yīng)包括儲(chǔ)氫罐編號(hào)、壓力、溫度、泄露監(jiān)測(cè)、火焰監(jiān)測(cè)、緊急切斷系統(tǒng)狀態(tài)等；

各加氫站異常信息（時(shí)間、故障設(shè)備類型、故障信息、故障級(jí)別等）；故障級(jí)別應(yīng)包括三級(jí)報(bào)

警（超壓類報(bào)警、氫氣濃度1%泄露報(bào)警、火焰報(bào)警、緊急停止）、二級(jí)報(bào)警（設(shè)施設(shè)備故障）、

一級(jí)報(bào)警（氫氣濃度0.4%泄露報(bào)警等）。

b)加氫站中主要有加氫機(jī)、壓縮機(jī)和儲(chǔ)氫罐三類關(guān)鍵設(shè)備，需要對(duì)每種設(shè)備的安全信息實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)

和顯示。其中，加氫機(jī)應(yīng)包括加氫機(jī)編號(hào)、加氫機(jī)狀態(tài)、壓力、溫度、緊急斷開機(jī)制、靜電放

電保護(hù)、采集時(shí)間等；壓縮機(jī)應(yīng)包括壓縮機(jī)編號(hào)、進(jìn)氣力、排氣力、溫度、泄露、振動(dòng)、電機(jī)

狀態(tài)、安全閥、采集時(shí)間等；儲(chǔ)氫罐應(yīng)包括儲(chǔ)氫罐編號(hào)、壓力、溫度、泄露監(jiān)測(cè)、火焰監(jiān)測(cè)、

緊急切斷系統(tǒng)狀態(tài)等；各加氫站異常信息（時(shí)間、故障設(shè)備類型、故障信息、故障級(jí)別等）；

故障級(jí)別應(yīng)包括三級(jí)報(bào)警（超壓類報(bào)警、氫氣濃度1%泄露報(bào)警、火焰報(bào)警、緊急停止）、二級(jí)

報(bào)警（設(shè)施設(shè)備故障）、一級(jí)報(bào)警（氫氣濃度0.4%泄露報(bào)警等）。

c)運(yùn)氫車應(yīng)包括實(shí)時(shí)安全信息(車輛編號(hào)、車輛狀態(tài)、車速、通信狀態(tài)、定位狀態(tài)、定位、安全

響應(yīng)系統(tǒng)狀態(tài)等)；氫罐安全信息（壓力、溫度、泄露等）；實(shí)時(shí)報(bào)警及預(yù)警信息（時(shí)間、故

障車輛編號(hào)、位置、故障級(jí)別、故障原因等）；

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d)用氫車包應(yīng)括實(shí)時(shí)安全信息(車輛編號(hào)、車輛狀態(tài)、車速、燃料電池電壓、工作電壓、燃料電

池電流、氫氣余量、可加載功率、最高壓力、剩余電量、FCS狀態(tài)、故障信息、定位等)；實(shí)時(shí)

報(bào)警及預(yù)警信息（時(shí)間、故障車輛編號(hào)、故障級(jí)別、故障原因等）；

安全數(shù)據(jù)分析功能

a)制氫廠應(yīng)包括三種級(jí)別故障數(shù)量及各級(jí)故障中各類故障信息占比、近七日各級(jí)故障趨勢(shì)、故障

狀態(tài)統(tǒng)計(jì)、各制氫廠故障統(tǒng)計(jì)、故障信息統(tǒng)計(jì)（時(shí)間、制氫廠編號(hào)、故障信息、故障級(jí)別、安

全狀態(tài)）、關(guān)鍵設(shè)備（制氫設(shè)備、壓縮機(jī)、儲(chǔ)氫罐）安全信息統(tǒng)計(jì)。

b)加氫站應(yīng)包括三種級(jí)別故障數(shù)量及各級(jí)故障中各類故障信息占比、近七日各級(jí)故障趨勢(shì)、故障

狀態(tài)統(tǒng)計(jì)、各加氫站故障統(tǒng)計(jì)、故障信息統(tǒng)計(jì)（時(shí)間、加氫站編號(hào)、故障信息、故障級(jí)別、安

全狀態(tài)）、關(guān)鍵設(shè)備（加氫機(jī)、壓縮機(jī)、儲(chǔ)氫罐）安全信息統(tǒng)計(jì)。

c)運(yùn)氫車應(yīng)包括各區(qū)域運(yùn)氫車故障狀態(tài)數(shù)量統(tǒng)計(jì)、故障級(jí)別統(tǒng)計(jì)、近七日各級(jí)故障趨勢(shì)、故障信

息統(tǒng)計(jì)（時(shí)間、車輛編號(hào)、車輛狀態(tài)、車輛故障信息、儲(chǔ)氫罐故障信息、故障級(jí)別等）、在線

狀態(tài)統(tǒng)計(jì)。

d)用氫車應(yīng)包括各區(qū)域用氫車故障狀態(tài)數(shù)量統(tǒng)計(jì)、故障級(jí)別統(tǒng)計(jì)、近七日各級(jí)故障趨勢(shì)、故障信

息統(tǒng)計(jì)（時(shí)間、車輛編號(hào)、車輛狀態(tài)、車輛故障信息、故障級(jí)別等）、在線狀態(tài)統(tǒng)計(jì)。

8數(shù)據(jù)交換與傳輸

管理平臺(tái)實(shí)時(shí)從服務(wù)端數(shù)據(jù)庫提取數(shù)據(jù)，確保信息的及時(shí)更新和處理。在這一過程中，特別強(qiáng)調(diào)兩

個(gè)核心方面：數(shù)據(jù)格式的統(tǒng)一和數(shù)據(jù)加密的安全性。

a)考慮到不同系統(tǒng)或設(shè)備可能采用不同的數(shù)據(jù)格式，為了確保數(shù)據(jù)在各系統(tǒng)間的有效交換和傳

輸，我們需要在系統(tǒng)或設(shè)備間建立統(tǒng)一的數(shù)據(jù)格式標(biāo)準(zhǔn)。

b)在數(shù)據(jù)傳輸過程中，為保障信息的安全，所有數(shù)據(jù)在服務(wù)器端進(jìn)行加密處理。當(dāng)這些數(shù)據(jù)傳輸

至管理平臺(tái)時(shí)，將進(jìn)行相應(yīng)的解密操作。這一措施旨在防止數(shù)據(jù)在傳輸過程中被未授權(quán)訪問或

篡改。

c)終端設(shè)備考慮了5G通信技術(shù)應(yīng)用，通過STM主控單元集成處理多源異構(gòu)數(shù)據(jù)，并統(tǒng)一封裝為

JSON格式。采用MQTT協(xié)議確保數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化和一致性，然后通過5G通信系統(tǒng)實(shí)時(shí)交換和傳輸

數(shù)據(jù)，提高傳輸效率、可靠性以及數(shù)據(jù)安全完整性。

9信息交換

信息交換可分為基本信息，監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，安全事件，運(yùn)維記錄，用戶管理，系統(tǒng)日志，應(yīng)急響應(yīng)。

通信模式

平臺(tái)選用MQTT（消息隊(duì)列遙測(cè)傳輸）作為通信協(xié)議。它是一種基于客戶端-服務(wù)器的發(fā)布/訂閱模式

的通訊協(xié)議，允許所有物聯(lián)網(wǎng)終端通過TCP連接到云端。應(yīng)符合以下過程：

a)客戶端提供一個(gè)唯一的客戶端ID標(biāo)識(shí)自己并使用TCP/IP協(xié)議連接到MQTT代理（Broker）來

訂閱主題（Subscribe），訂閱者（Subscriber）向MQTT代理發(fā)送訂閱請(qǐng)求，指定要訂閱的主

題（Topic）。

b)發(fā)布者（Publisher）向MQTT代理發(fā)送消息，并指定要發(fā)布的主題。代理將消息存儲(chǔ)在主題的

隊(duì)列中，等待訂閱該主題的客戶端接收消息

c)MQTT代理負(fù)責(zé)接收發(fā)布者發(fā)送的消息，并根據(jù)主題將消息路由到相應(yīng)的訂閱者。

d)訂閱者根據(jù)其訂閱請(qǐng)求接收經(jīng)代理路由的消息。

e)發(fā)送確認(rèn)（Acknowledgment），一旦消息被成功接收，訂閱者會(huì)向MQTT代理發(fā)送確認(rèn)，告知

代理消息已成功接收。

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圖3傳輸服務(wù)器mqtt通信過程圖

信息交換內(nèi)容

信息交換內(nèi)容按照業(yè)務(wù)信息分為8類。

a)用氫車詳細(xì)信息：用氫車的型號(hào)、制造商、加氫容量、燃料類型、續(xù)航里程、車輛識(shí)別號(hào)（VIN）、

注冊(cè)時(shí)間等關(guān)鍵參數(shù)，以確保車輛信息的完整性和追溯性。

b)車輛監(jiān)測(cè)信息：用氫車的實(shí)時(shí)位置、速度、氫氣剩余量、壓力和溫度數(shù)據(jù)、運(yùn)行狀態(tài)和維護(hù)記

錄，用于實(shí)時(shí)監(jiān)控車輛性能和確保運(yùn)行安全。

c)報(bào)警信息：記錄各類報(bào)警事件如氫氣泄漏、高壓警報(bào)、系統(tǒng)故障等，包括報(bào)警時(shí)間、類型、級(jí)

別和處理狀態(tài)，以便于及時(shí)響應(yīng)和問題解決。

d)車輛基礎(chǔ)信息：匯集車輛的基本資料，如車牌號(hào)碼、車輛類型、所有者信息、保險(xiǎn)和檢驗(yàn)有效

期等，用于車輛管理和合規(guī)性檢查。

e)儲(chǔ)氫罐監(jiān)測(cè)信息：涵蓋儲(chǔ)氫罐的容量、壓力、溫度、檢測(cè)日期和使用壽命等關(guān)鍵指標(biāo)，以監(jiān)控

儲(chǔ)氫罐的健康狀態(tài)和安全風(fēng)險(xiǎn)。

f)加氫槍監(jiān)測(cè)信息：記錄加氫槍的使用頻率、流量、壓力和接口狀態(tài)，確保加氫過程的安全性和

效率。

g)加氫站監(jiān)測(cè)信息：包括加氫站的位置、氫氣儲(chǔ)量、壓縮機(jī)運(yùn)行狀況、加氫能力和安全系統(tǒng)狀態(tài)，

以維護(hù)加氫站的穩(wěn)定運(yùn)行和顧客服務(wù)。

h)壓縮機(jī)詳細(xì)信息：詳細(xì)記錄壓縮機(jī)的型號(hào)、壓縮能力、運(yùn)行時(shí)間、維護(hù)周期及歷史故障記錄，

用于保障壓縮機(jī)的持續(xù)性能和降低故障率。

信息交換格式

a)所有信息交換通道必須支持端到端的加密技術(shù)，如TLS/SSL加密，以防止數(shù)據(jù)在傳輸過程中被

截取或篡改。

b)通信數(shù)據(jù)報(bào)文內(nèi)容應(yīng)全部采用JSON格式描述，確保了數(shù)據(jù)的易讀性和跨平臺(tái)的兼容性。

c)所有信息內(nèi)容應(yīng)遵循國家或國際標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)命名和值范圍，例如使用ISO或IEC標(biāo)準(zhǔn)化的車

輛和設(shè)備識(shí)別碼。

d)在JSON結(jié)構(gòu)中應(yīng)包含錯(cuò)誤處理字段，如錯(cuò)誤代碼和錯(cuò)誤信息描述，以便于前端系統(tǒng)識(shí)別并處

理異常情況。

e)所有JSON數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)應(yīng)包含版本號(hào)字段，以便于數(shù)據(jù)格式升級(jí)和后向兼容性管理。

10技術(shù)指標(biāo)

網(wǎng)絡(luò)延遲

網(wǎng)絡(luò)延遲應(yīng)符合以下技術(shù)指標(biāo)要求：

a)靜態(tài)數(shù)據(jù)（企業(yè)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、第三方、特殊作業(yè)、雙重預(yù)防機(jī)制等）傳輸網(wǎng)絡(luò)延遲不超過2s。

b)視頻監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)延遲不超過1s。

c)實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)（傳感器感知數(shù)據(jù)）傳輸網(wǎng)絡(luò)延遲不超過2s，數(shù)據(jù)更新頻次不低于5min。

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安全等級(jí)

可達(dá)到安全等保2.0三級(jí)。

a)交互類：平均響應(yīng)時(shí)間：0.2—0.8s，峰值響應(yīng)時(shí)間：0.5—1s，視頻點(diǎn)播平均響應(yīng)時(shí)間：5—

10s，傳感器讀取頻率：1s。

b)查詢類：簡單查詢平均響應(yīng)時(shí)間：1—3s，復(fù)雜查詢平均響應(yīng)時(shí)間：3—5s，地理信息查詢平均

響應(yīng)時(shí)間：5—10s。

c)在線分析類：平均響應(yīng)時(shí)間：0.3—1s，峰值