国家重点研发计划《燃料电池发动机及商用车产业化技术与应用》由潍柴动力股份有限公司牵头，北京理工大学负责完成燃料电池汽车与加氢基础设施监控与管理平台的设计和研发。该平台针对“燃料电池商用车和加氢站运行数据的多源、异构、离散”，“不同类型车辆和加氢设施数据实时高效的批量处理技术”，“燃料电池商用车综合性能指标评价”等关键技术问题，利用机器学习和深度学习算法进行数据分析和挖掘，构建燃料电池商用车、加氢站安全评估与技术评价体系。

图1系统逻辑架构图

燃料电池汽车与加氢基础设施监控与管理平台需要满足高扩展性、高可靠性、高容错性、高吞吐率等要求。该平台系统IT架构基于Hadoop大数据生态、微服务设计而成，平台由数据采集层、软硬件技术支持层、分析计算层、大数据可视化展示层、运维管理五部分组成（图1）。

1.数据采集层

数据系统采用分布式接入的设计模式，能通过横向扩充接入服务的形式进行接入能力扩充，具有良好扩展性。针对自定义数据处理使用模块化设计模式，实现热插拔插件式部署，可在不重启服务的情况下通过热部署模式实现插件部署，从而达到不同数据单元的处理逻辑功能更新。数据接入负载均衡，使用负载均衡设备按照配置的算法机制，实现IP流量分配到多个接入点服务器上共同完成数据接入任务。

2.软硬件技术支持层

软硬件技术支持层包括七部分子模块，分别为高速队列消息模块、数据实时计算模块、实时缓存模块、数据总线接口模块、分布式文件库存储模块、分布式索引数据库模块、分布式关系数据库模块。核心网络模块部分采用的是基于epoll的反应堆模型的高并发网络基础封装库；资源控制方面采用连接池管理方案，有效提高内存资源的使用效率，实现高效的数据资源申请和释放；日志系统采用基于内存块flush方式的延时缓冲存盘模式，有效提升日志书写速度并保障内容完整。

3.分析计算层

基于前期大数据基础处理模块提供的数据，利用实时计算引擎、离线计算引擎、图计算引擎和机器学习引擎，使用规则模型对原始数据进行数据清洗过滤，通过分析数学模型对电池、电机和整车性能进行分析，从而对燃料电池汽车及加氢基础设施运维进行统计分析及效果评估。针对燃料电池系统存在的故障以及相应安全问题，主要从故障诊断以及建立预警机制两个方面进行解决。

故障诊断

图2故障诊断系统技术路线

以聚类算法和离群点分析方法为主，通过发现非相关性的对象点（即偏离聚类中心）电压点的程度来判断故障等级，参考不同的距离设置电池电压阈值来确定故障等级，并将其转换为电池健康状态等级；利用数理统计学中的方差和标准差知识，根据时间序列中的数据所呈现的季节变动规律性，对不同季节的燃料电池性能差异，提取特征值进行相关性分析，应用神经网络进行电池性能预测。基于故障树方法、专家打分法、层次分析法以及熵值权重法建立低等级故障的可靠性模型、高危故障统计的安全性模型、不同环境车辆性能差异的环境适应性模型。安全预警机制利用新建立的燃料电池汽车安全管理与综合评价平台，获取燃料电池系统历史数据与实时运行数据，建立燃料电池、电机系统专家数据库，利用故障等级划分将故障发生前的特征进行提取分析，达到预警目的。此外，通过故障类型划分，利用对应故障特征分析和提取特征参数，建立系统故障树模型以及基于大数据数学建模的燃料电池健康状态评估模型和远程故障定位与分析，对故障提前定位达到预警目的。

4.大数据可视化显示层

大数据可视化显示层主要涉及宏观展示界面、企业入口界面、模块分析界面、结果数据展示界面，包括大屏幕监视系统、移动端APP系统等。

5.运维管理体系

运维管理体系以安全策略为核心，以管理为重点，以技术为支撑，以工程方法为指导，根据业务特点统一规划安全解决架构体系。从物理环境、系统、网络、应用和数据实现五位一体安全防护，从资产、组织、人员、环境、运维、访问控制、系统开发与维护、安全时间、业务连续性和符合性等方面实施运维保障管理。实验室简介电动车辆国家工程实验室由国家发改委于年授权，在北京理工大学电动车辆工程技术中心的基础上成立，是国内最早从事电动车辆研究的单位。早在上个世纪五十年代末，实验室就开始引进苏联制造的电传动军用车辆进行电传动研究工作。从年开始参加原国防科工委组织的电动车辆研究开发工作。自国家“八五”计划以来，一直得到科技部、工信部、总装备部和北京市政府的重点支持。在电动车辆科研、产业化和示范运行方面积累了丰富的研究成果。同时在电驱动技术方面有着深厚的研究基础，是国家计划驱动电机授权检测基地。成功研制了纯电动旅游客车、纯电动低地板公交客车、混合动力电动旅游客车、燃料电池汽车、纯电动轿车等共20余种电动车辆整车，其中10种整车产品列入我国国家汽车产品公告。开发了续流增磁电机及其控制器、一体化电驱动机械式自动变速系统、支持快速更换的标准化电池系统等具有自主知识产权的电动汽车关键零部件产品。在奥运史上，首次实施了中心区零排放电动客车工程，兑现了中国政府的承诺，实现了国家“奥运昼夜服务零抛锚”的最高目标，在国内外产生重大反响和积极评价，受到国家表彰。相关技术成果在上海世博会、广州亚运会成功推广应用。至今，实验室已形成了完善的技术体系，在纯电动汽车总体技术、混合动力汽车总体技术、整车轻量化技术、整车综合控制系统、电动汽车动力驱动系统技术等多项领域开展研究工作。为推动电动车辆技术成果的转化，依托于北京理工大学电动车辆国家工程实验室，成立了两家学科性公司。年7月成立了北京理工华创电动车技术有限公司，其业务范围包括电动车辆整车及关键零部件开发、测试和生产、提供先进的电动车辆动力系统平台及关键部件、节能与新能源汽车技术咨询和运营保障服务等。年12月成立了北京理工新源信息科技有限公司，是专注于新能源汽车车联网平台建设及大数据挖掘与应用的高新技术企业，与北京理工大学共同承担了工信部“新能源汽车国家检测与管理平台”的建设工作，承担了“新能源汽车国家监测与动力蓄电池回收利用溯源综合管理平台”的设计、开发和运维工作。目前实验室拥有64名教职工，其中教授9人，副教授及高级工程师21人，在站博后共15人，形成了学术带头人引领、中青年为主、学术思想活跃、有影响力的学术队伍。在长期的科技攻关和技术积累下，电动车辆国家工程实验室取得了大批的知识产权成果，出版学术专著60余部，发表学术论文上千篇，获授权专利近余项。主持起草了多项国家标准、行业标准，建立了电动汽车充电站北京市地方技术标准体系。国内首个新能源汽车专业方向，研究成果获得多项国家奖励，其中国家技术发明二等奖2项、国家科学技术进步二等奖2项、教育部科学技术进步一等奖1项、中国汽车工业科学技术奖一等奖2项，省部级一等奖6项，以及其他省部级奖励多项。被评为“国防科技创新团队”、“科技奥运先进集体”。PART01

一篇好的总结，除了内容充实、重点突出、语言准确、条理清楚外，还应有一个好的开头。一个好的开头，能先声夺人，激起读者强烈的阅读兴趣，使之欲罢不能。反之，如果开头写得不好，就会倒了读者的胃口，使之产生厌倦和不快。所以掌握好开头的写作方法，对写好总结是至关重要的。

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