CN116794243A - 一种质子交换膜的智能化监测方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提出一种质子交换膜的智能化监测方法及系统，系统包括云服务器、与所述云服务器通信连接并管理一个或多个制造终端和一个或多个监测终端的物联网服务器，以及与所述物联网服务器通信连接并对所述制造终端和所述监测终端进行远程控制的控制终端。通过大量样品数据的采集与分析，建立通过一部分的易获取的检测数据得到另一部分不易获取的检测数据的机制，并对生产对象进行实时监测、对工艺过程进行实时优化等，大大提高测试工作的效率和智能化程度，并保证所生产质子交换膜的品质。
Description
技术领域
本发明涉及燃料电池技术领域，具体涉及一种质子交换膜的智能化监测方法及系统。
背景技术
质子交换膜燃料电池（PEMFC）是一种最受关注、应用范围最广的燃料电池。质子交换膜(Proton Exchange Membrane，PEM)是质子交换膜燃料电池的核心部件，具有阻隔反应物和传导质子的双重作用，对燃料电池的性能和寿命起着关键作用。质子交换膜的性能评估指标包括厚度、离子交换当量、吸水率、溶胀率、电导率、气体透过率、机械强度等。现有的质子交换膜的测试过程仍存在以下几个方面的问题：
1.在目前的质子交换膜的测试中，对测试人员的要求很高，即使如此，也难以彻底避免人为因素的影响。
2.当前的质子交换膜测试方法通常需要精准的样品准备和较长的测试时间，这对于大规模生产和快速评估来说是不够高效的。
3.质子交换膜的性能与多个参数相关，如膜本身的厚度、离子交换当量、吸水率、溶胀率、电导率、气体透过率、机械强度。然而，目前的测试方法通常只能针对一个个参数进行单独测试。
4.质子交换膜通常需要大规模生产，因此需要能够进行在线快速监测的方法。目前的测试方法较为耗时、繁琐，并不适合批量测试。
发明内容
本发明正是基于上述问题，提出了一种质子交换膜的智能化监测方法及系统，通过对生产对象进行实时监测、对工艺过程进行实时优化等，大大提高测试工作的效率和智能化程度，并保证所生产质子交换膜的品质。
有鉴于此，本发明的一方面提出了一种质子交换膜的智能化监测方法，包括：云服务器、与所述云服务器通信连接并管理一个或多个制造终端和一个或多个监测终端的物联网服务器，以及与所述物联网服务器通信连接并对所述制造终端和所述监测终端进行远程控制的控制终端；所述智能化监测方法包括：
所述云服务器选取多个不同类型的质子交换膜作为样品集；
所述云服务器获取所述样品集的标准数据，并根据所述标准数据建立所述样品集的第一标准模型；
通过所述监测终端中的第一监测终端对所述样品集进行检测得到第一检测数据；
通过所述监测终端中的第二监测终端对所述样品集进行检测得到第二检测数据；
建立所述第一检测数据与所述第二检测数据间的第一对应关系；
在第一质子交换膜生产过程中采用所述第一监测终端对膜进行连续监测得到第三检测数据；
根据所述第一对应关系和所述第三检测数据，得到第四检测数据；
将所述第四检测数据与所述第一质子交换膜的各项预设数据指标及所述第一标准模型进行比对得到第一比对结果；
若所述第一比对结果在第一预设指标范围之内，则保持质子交换膜的生产过程持续进行；
若所述第一比对结果超出所述第一预设指标范围，则发送警告信息至对应的所述控制终端，同时发送超标项、超标量以及浆料和/或生产工艺参数的调整方案至对应的所述控制终端。
可选地，所述第一监测终端可以包括离子探测器、电子显微镜和激光扫描仪中的一个或多个；所述通过所述监测终端中的第一监测终端对所述样品集进行检测得到第一检测数据的步骤，包括：
通过所述第一监测终端获取所述样品集的质子导电性数据、离子透过率数据、成分数据、膜厚度数据、表面数据、结构特征数据、表面反射率数据、三维点云数据；
将所述质子导电性数据、所述离子透过率数据、所述成分数据、所述膜厚度数据、所述表面数据、所述结构特征数据、所述表面反射率数据和所述三维点云数据作为所述第一检测数据。
可选地，所述通过所述监测终端中的第二监测终端对所述样品集进行检测得到第二检测数据的步骤，包括：
将所述样品集中的样品置于不同湿度的环境中，并测量其吸湿量来计算其吸水率；
将已知浓度的酸溶液添加到所述样品集的样品中，并通过化学分析测量溶液中的离子浓度来计算所述样品集的离子交换当量；
在不同温度和湿度条件下测量所述样品集的电导率；
通过热分析技术得到所述样品集的热稳定性数据；
测量所述样品集中的样品的初始尺寸，并将其在所选的溶剂中浸泡预设时长后，取出浸泡的样品并在干燥环境中等待其恢复到室温，测量样品的最终尺寸，根据所述初始尺寸和所述最终尺寸计算溶胀率；
测量所述样品集中的样品的气体透过率和机械强度数据；
将所述吸水率、所述离子交换当量、所述电导率、所述热稳定性数据、所述溶胀率、所述气体透过率、所述机械强度作为所述第二检测数据。
可选地，所述建立所述第一检测数据与所述第二检测数据间的第一对应关系的步骤，包括：
将所述第一检测数据按所述样品集的类型分成多个小组得到第一检测数据小组集合；
将所述第二检测数据按所述样品集的类型分成多个小组得到第二检测数据小组集合；
按所述样品集的类型将所述第一检测数据小组集合中的各个第一小组与所述第二检测数据小组集合的各个第二小组间建立一一对应的关系。
可选地，所述按所述样品集的类型将所述第一检测数据小组集合中的各个第一小组与所述第二检测数据小组集合的各个第二小组间建立一一对应的关系的步骤，包括：
按照所述样品集的类型，确定与所述第一小组对应的类型相同的所述第二小组；
根据所述第一小组中的第一质子导电性数据、第一离子透过率数据、第一成分数据、第一膜厚度数据、第一表面数据、第一结构特征数据、第一表面反射率数据、第一三维点云数据与所述第二小组中的第二吸水率、第二离子交换当量、第二电导率、第二热稳定性数据、第二溶胀率、第二气体透过率、第二机械强度数据，利用大数据分析技术和神经网络技术，得到关联关系模型；
所述关联关系模型包含了所述质子导电性数据、所述离子透过率数据、所述成分数据、所述膜厚度数据、所述表面数据、所述结构特征数据、所述表面反射率数据、所述三维点云数据，与所述吸水率、所述离子交换当量、所述电导率、所述热稳定性数据、所述溶胀率、所述气体透过率、所述机械强度的关联关系；通过所述质子导电性数据、所述离子透过率数据、所述成分数据、所述膜厚度数据、所述表面数据、所述结构特征数据、所述表面反射率数据、所述三维点云数据中的一个或几个，可以利用所述关联关系模型确定所述吸水率、所述离子交换当量、所述电导率、所述热稳定性数据、所述溶胀率、所述气体透过率、所述机械强度中一个或几个。
本发明的另一方面提供一种质子交换膜的智能化监测系统，包括：云服务器、与所述云服务器通信连接并管理一个或多个制造终端和一个或多个监测终端的物联网服务器，以及与所述物联网服务器通信连接并对所述制造终端和所述监测终端进行远程控制的控制终端；其中，
所述云服务器被配置为：
选取多个不同类型的质子交换膜作为样品集；
获取所述样品集的标准数据，并根据所述标准数据建立所述样品集的第一标准模型；
建立第一检测数据与第二检测数据间的第一对应关系；
根据所述第一对应关系和第三检测数据，得到第四检测数据；
将所述第四检测数据与生产出的第一质子交换膜的各项预设数据指标及所述第一标准模型进行比对得到第一比对结果；
若所述第一比对结果在第一预设指标范围之内，则保持质子交换膜的生产过程持续进行；
若所述第一比对结果超出所述第一预设指标范围，则发送警告信息至对应的所述控制终端，同时发送超标项、超标量以及浆料和/或生产工艺参数的调整方案至对应的所述控制终端；
所述监测终端中的第一监测终端被配置为：对所述样品集进行检测得到所述第一检测数据；在所述第一质子交换膜生产过程中，对膜进行连续监测得到所述第三检测数据；
所述监测终端中的第二监测终端被配置为：对所述样品集进行检测得到所述第二检测数据。
可选地，所述第一监测终端可以包括离子探测器、电子显微镜和激光扫描仪中的一个或多个；所述对所述样品集进行检测得到所述第一检测数据的步骤，所述第一监测终端被配置为：
获取所述样品集的质子导电性数据、离子透过率数据、成分数据、膜厚度数据、表面数据、结构特征数据、表面反射率数据、三维点云数据；
将所述质子导电性数据、所述离子透过率数据、所述成分数据、所述膜厚度数据、所述表面数据、所述结构特征数据、所述表面反射率数据和所述三维点云数据作为所述第一检测数据。
可选地，所述对所述样品集进行检测得到所述第二检测数据的步骤，所述第二监测终端被配置为：
将所述样品集中的样品置于不同湿度的环境中，并测量其吸湿量来计算其吸水率；
将已知浓度的酸溶液添加到所述样品集的样品中，并通过化学分析测量溶液中的离子浓度来计算所述样品集的离子交换当量；
在不同温度和湿度条件下测量所述样品集的电导率；
通过热分析技术得到所述样品集的热稳定性数据；
测量所述样品集中的样品的初始尺寸，并将其在所选的溶剂中浸泡预设时长后，取出浸泡的样品并在干燥环境中等待其恢复到室温，测量样品的最终尺寸，根据所述初始尺寸和所述最终尺寸计算溶胀率；
测量所述样品集中的样品的气体透过率和机械强度数据；
将所述吸水率、所述离子交换当量、所述电导率、所述热稳定性数据、所述溶胀率、所述气体透过率、所述机械强度作为所述第二检测数据。
可选地，所述建立第一检测数据与第二检测数据间的第一对应关系的步骤，所述云服务器被配置为：
将所述第一检测数据按所述样品集的类型分成多个小组得到第一检测数据小组集合；
将所述第二检测数据按所述样品集的类型分成多个小组得到第二检测数据小组集合；
按所述样品集的类型将所述第一检测数据小组集合中的各个第一小组与所述第二检测数据小组集合的各个第二小组间建立一一对应的关系。
可选地，所述按所述样品集的类型将所述第一检测数据小组集合中的各个第一小组与所述第二检测数据小组集合的各个第二小组间建立一一对应的关系的步骤，所述云服务器被配置为：
按照所述样品集的类型，确定与所述第一小组对应的类型相同的所述第二小组；
根据所述第一小组中的第一质子导电性数据、第一离子透过率数据、第一成分数据、第一膜厚度数据、第一表面数据、第一结构特征数据、第一表面反射率数据、第一三维点云数据与所述第二小组中的第二吸水率、第二离子交换当量、第二电导率、第二热稳定性数据、第二溶胀率、第二气体透过率、第二机械强度数据，利用大数据分析技术和神经网络技术，得到关联关系模型；
所述关联关系模型包含了所述质子导电性数据、所述离子透过率数据、所述成分数据、所述膜厚度数据、所述表面数据、所述结构特征数据、所述表面反射率数据、所述三维点云数据，与所述吸水率、所述离子交换当量、所述电导率、所述热稳定性数据、所述溶胀率、所述气体透过率、所述机械强度的关联关系；通过所述质子导电性数据、所述离子透过率数据、所述成分数据、所述膜厚度数据、所述表面数据、所述结构特征数据、所述表面反射率数据、所述三维点云数据中的一个或几个，可以利用所述关联关系模型确定所述吸水率、所述离子交换当量、所述电导率、所述热稳定性数据、所述溶胀率、所述气体透过率、所述机械强度中一个或几个。
采用本发明的技术方案，质子交换膜的智能化监测方法包括：所述云服务器选取多个不同类型的质子交换膜作为样品集；所述云服务器获取所述样品集的标准数据，并根据所述标准数据建立所述样品集的第一标准模型；通过所述监测终端中的第一监测终端对所述样品集进行检测得到第一检测数据；通过所述监测终端中的第二监测终端对所述样品集进行检测得到第二检测数据；建立所述第一检测数据与所述第二检测数据间的第一对应关系；在第一质子交换膜生产过程中采用所述第一监测终端对膜进行连续监测得到第三检测数据；根据所述第一对应关系和所述第三检测数据，得到第四检测数据；将所述第四检测数据与所述第一质子交换膜的各项预设数据指标及所述第一标准模型进行比对得到第一比对结果；若所述第一比对结果在第一预设指标范围之内，则保持质子交换膜的生产过程持续进行；若所述第一比对结果超出所述第一预设指标范围，则发送警告信息至对应的所述控制终端，同时发送超标项、超标量以及浆料和/或生产工艺参数的调整方案至对应的所述控制终端。通过大量样品数据的采集与分析，建立通过一部分的易获取的检测数据得到另一部分不易获取的检测数据的机制，并对生产对象进行实时监测、对工艺过程进行实时优化等，大大提高测试工作的效率和智能化程度，并保证所生产质子交换膜的品质。
附图说明
图1是本发明一个实施例提供的质子交换膜的智能化监测方法的示意框图；
图2是本发明一个实施例提供的质子交换膜的智能化监测系统的流程图。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。另外，虽然附图中显示了本公开的实施例，然而应该理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了使本公开更加透彻和完整，并且能够将本公开的范围完整地传达给本领域的技术人员。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。
本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”仅用于描述目的或区别不同对象，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量（或描述特定顺序）。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本申请的描述中，“N个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其他步骤或单元。
在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
下面参照图1至图2来描述根据本发明一些实施方式提供的一种质子交换膜的智能化监测方法及系统。
如图1所示，本发明一个实施例提供一种质子交换膜的智能化监测方法，包括：所述智能化监测系统包括云服务器、与所述云服务器通信连接并管理一个或多个制造终端和一个或多个监测终端的物联网服务器，以及与所述物联网服务器通信连接并对所述制造终端和所述监测终端进行远程控制的控制终端；所述智能化监测方法包括：
所述云服务器选取多个不同类型的质子交换膜作为样品集；
所述云服务器获取所述样品集的标准数据，并根据所述标准数据建立所述样品集的第一标准模型，所述第一标准模型包括离子交换当量、吸水率、溶胀率、电导率、气体透过率、机械强度等方面的标准数据、标准图像数据等；
通过所述监测终端中的第一监测终端（如激光扫描仪、离子探测器或电子显微镜等工具）对所述样品集进行检测得到第一检测数据；
通过所述监测终端中的第二监测终端对所述样品集进行检测得到第二检测数据（如膜厚度、离子交换当量、吸水率、溶胀率、电导率、气体透过率、机械强度等）；
建立所述第一检测数据与所述第二检测数据间的第一对应关系，相当于通过对样品集中的样品进行检测后，建立了通过一部分易获取的检测数据得到另一部分不易获取的检测数据的机制；
在第一质子交换膜生产过程中采用所述第一监测终端（如激光扫描仪、离子探测器或电子显微镜等工具）对膜进行连续监测得到第三检测数据；
根据所述第一对应关系和所述第三检测数据，得到第四检测数据（即膜厚度、离子交换当量、吸水率、溶胀率、电导率、气体透过率、机械强度等）；
将所述第四检测数据与所述第一质子交换膜的各项预设数据指标及所述第一标准模型进行比对得到第一比对结果；
若所述第一比对结果在第一预设指标范围之内，则保持质子交换膜的生产过程持续进行；
若所述第一比对结果超出所述第一预设指标范围，则发送警告信息至对应的所述控制终端，同时发送超标项、超标量以及浆料和/或生产工艺参数的调整方案至对应的所述控制终端以供现场生产人员参考并采取相应的措施。
在本发明实施中，通过大量样品数据的采集与分析，建立通过一部分的易获取的检测数据得到另一部分不易获取的检测数据的机制，并对生产对象进行实时监测、对工艺过程进行实时优化等，大大提高测试工作的效率和智能化程度，并保证所生产质子交换膜的品质。
为了保证精确且全面地获取检测数据，在本发明一些可能的实施方式中，所述第一监测终端可以包括离子探测器、电子显微镜和激光扫描仪中的一个或多个；所述通过所述监测终端中的第一监测终端对所述样品集进行检测得到第一检测数据的步骤，包括：
通过所述第一监测终端获取所述样品集的质子导电性数据、离子透过率数据、成分数据、膜厚度数据、表面数据、结构特征数据、表面反射率数据、三维点云数据；
将所述质子导电性数据、所述离子透过率数据、所述成分数据、所述膜厚度数据、所述表面数据、所述结构特征数据、所述表面反射率数据和所述三维点云数据作为所述第一检测数据。
在本实施例中，通过离子探测器对质子交换膜进行检测，可以获取以下几方面的数据：
1.质子导电性：离子探测器可以用于测量质子交换膜的质子导电性能。通过施加电压或电流到膜上，并测量随时间变化的电离电流或电导率，可以获得质子交换膜的质子导电性能。
2.离子透过率：离子探测器可以用于评估质子交换膜对离子的透过率。通过将离子溶液置于膜两侧，并测量透过膜的离子流量或测定透过膜的离子浓度变化，可以推断质子交换膜对离子的传输性能。
3.成分数据：离子探测器可以帮助确定质子交换膜的成分。通过对质子交换膜表面进行离子轰击或表面化学反应，然后使用离子探测器测量反射或散射的离子能谱，可以推测膜表面的元素组成和分布。
4.膜厚度数据：离子探测器可以用于测量质子交换膜的厚度。通过考察离子束入射膜表面后的反射强度或散射强度的变化，结合探测器的接收几何构型，可以推算出膜的厚度信息。
5.表面数据：离子探测器可以提供对质子交换膜表面形貌的表征。通过测量离子轰击后的反射或散射离子的能谱和角度分布，可以了解膜表面的结构和形貌信息，例如纳米级别的粗糙度或表面形貌的均匀性。
通过电子显微镜对质子交换膜进行检测，可以获取以下几方面的数据：
1.表面数据：电子显微镜可以提供高分辨率的表面形貌观察。通过扫描电子显微镜（SEM）或透射电子显微镜（TEM），可以观察质子交换膜的表面形貌，包括粗糙度、孔隙结构、纹理等。
2.膜厚度数据：通过电子显微镜，可以测量质子交换膜的厚度。通过测量膜的截面或侧视图的图像，结合显微镜的放大倍数和校准尺度，可以定量地确定膜的厚度。
3.成分数据：电子能谱（EDS）可以与电子显微镜相结合，用于分析质子交换膜的成分。EDS可以检测到膜表面或截面的元素组成，通过测量由入射电子激发的X射线能谱，并对其进行定量分析来确定膜中的元素组成。
4.结构特征数据：通过电子显微镜，可以观察质子交换膜的微观结构特征。例如，使用高分辨率TEM技术，可以观察到膜内部的结构、孔隙分布和各组分的分布情况。
在本实施例中，通过电子显微镜可以获取质子交换膜的表面形貌信息、膜厚度、成分分析、结构特征等相关数据。这些数据对于理解质子交换膜的性能和结构以及优化制备过程等方面都具有重要意义。
通过激光扫描仪对质子交换膜进行检测，可以获取以下几方面的数据：
1.表面形貌数据：激光扫描仪可以提供高分辨率的表面形貌图像。通过扫描质子交换膜的表面，可以获取表面的几何形状、粗糙度、孔隙结构以及纹理等信息。
2.厚度测量数据：激光扫描仪可用于测量质子交换膜的厚度。通过测量激光的入射和反射光之间的干涉模式，结合扫描仪的运动轨迹和算法计算，可以得到质子交换膜的厚度信息。
3.表面反射率数据：激光扫描仪可以测量质子交换膜表面的反射率。通过测量激光在质子交换膜表面的反射光强度和入射光强度之间的比值，得到表面的反射率信息。这可以用于评估膜表面的光学性质。
4.表面平整度：激光扫描仪可以提供对质子交换膜表面平整度的评估。通过测量激光束在膜表面上的漫反射或反射，可以得到表面的局部高低起伏，从而评估膜的平整度和表面均匀性。
5.光学显微影像：激光扫描仪在一些型号中还可以提供光学显微影像功能。通过收集并处理被扫描物体上激光光点的散射、干涉等信息，可以生成高分辨率的光学显微影像，显示质子交换膜的微观特征和形貌。
6.三维点云数据：三维激光扫描仪测量获取的点云数据不仅仅包含质子交换膜上的各个点在三维坐标系中的坐标信息，还包括R，G，B颜色信息，同时还有物体反射率/深度的信息。
在本发明一些可能的实施方式中，所述通过所述监测终端中的第二监测终端对所述样品集进行检测得到第二检测数据的步骤，包括：
将所述样品集中的样品置于不同湿度的环境中，并测量其吸湿量来计算其吸水率；
将已知浓度的酸溶液添加到所述样品集的样品中，并通过化学分析测量溶液中的离子浓度来计算所述样品集的离子交换当量；
（使用电导率测试仪器）在不同温度和湿度条件下测量所述样品集的电导率；
通过热分析技术（如热重分析（TGA）或差示扫描量热法（DSC）等）得到所述样品集的热稳定性数据；
测量所述样品集中的样品的初始尺寸（包括长度、宽度和厚度），并将其在所选的溶剂（如水、酒精或有机溶剂等）中浸泡预设时长后，取出浸泡的样品并在干燥环境中等待其恢复到室温，测量样品的最终尺寸，根据所述初始尺寸和所述最终尺寸计算溶胀率（溶胀率可以用以下公式表示：溶胀率=(最终尺寸-初始尺寸)/初始尺寸*100%）；
测量所述样品集中的样品的气体透过率和机械强度数据；
将所述吸水率、所述离子交换当量、所述电导率、所述热稳定性数据、所述溶胀率、所述气体透过率、所述机械强度作为所述第二检测数据。
在本实施例中，可以将所述样品集中的每一个样品分割成多份小样品，再将每份小样品分别输入对应的第二监测终端单独进行前述检测中的一项，综合得到的检测数据作为第二检测数据。
可以理解的是，吸水率、离子交换当量、电导率、热稳定性数据、溶胀率、气体透过率和机械强度是评估质子交换膜的性能/质量的最重要的指标，通过本实施例的方案，可以对样品进行充分且全面的检测，得到样品的检测数据，再根据样品的检测数据可以建立对其他检测对象的精准检测评估方案。
在本实施例中，要检测质子交换膜的气体透过率，可以使用以下方法：气体渗透法：利用透过质子交换膜的气体渗透量来评估透过率；可以使用气体渗透装置，将质子交换膜作为分离膜而暴露在两个不同气体环境中，通过测量渗透膜两侧气体的压力差或浓度差，再结合气体的扩散定律，确定气体透过率。传质测量法：这种方法使用传质技术来测量质子交换膜上气体的传输；可以通过在质子交换膜两侧设置浓度梯度或压力梯度，测量气体在膜上的传递速率来评估透过率；传质测量可以使用各种实验设备，如气体分析仪、质谱仪或气体渗透装置等。
在本实施例中，要检测质子交换膜的机械强度，可以使用以下方法：
拉伸试验：这是一种常用的方法，可以评估质子交换膜的拉伸强度和弹性模量。通过使用拉伸试验机，将质子交换膜样品置于夹具中，并逐渐施加拉伸力，测量样品的应力-应变曲线。从曲线上可以获得拉伸强度、断裂强度、屈服强度等参数，以评估膜的机械强度。
压缩试验：压缩试验可以测量质子交换膜的压缩强度和弹性模量；将样品置于压缩夹具中，并施加垂直于膜平面的力，以测量样品的应力-应变曲线。从曲线中可以得到压缩强度和弹性模量等信息。
弯曲试验：这种方法可以评估质子交换膜的弯曲刚度和强度。将质子交换膜样品放置在弯曲夹具上，施加力使其产生弯曲，测量应力-应变曲线。通过曲线分析，可以获得质子交换膜的弯曲刚度和强度。
动态力学分析（DMA）：DMA是一种可用于测量材料机械性能的方法。通过在一定频率下施加变形，测量质子交换膜在应变下的力学响应，例如弹性模量、损耗因子、储能模量等。
微纳力测量：利用微型或纳米力测量仪器，可以对质子交换膜的微观机械强度进行测量。这种方法可以提供对膜表面或界面的局部力学性能的理解。
应当说明的是，在进行机械强度测试时，要根据实验需求选择合适的应变速率、温度等实验条件。
在本发明一些可能的实施方式中，所述建立所述第一检测数据与所述第二检测数据间的第一对应关系的步骤，包括：
将所述第一检测数据按所述样品集的类型分成多个小组得到第一检测数据小组集合；
将所述第二检测数据按所述样品集的类型分成多个小组得到第二检测数据小组集合；
按所述样品集的类型将所述第一检测数据小组集合中的各个第一小组与所述第二检测数据小组集合的各个第二小组间建立一一对应的关系，即第一对应关系。
可以理解的是，为了能建立科学、准确的对应关系，在本实施例中，以质子交换膜的类型作为分组依据，将从样品集获得的第一检测数据分成多个小组得到第一检测数据小组集合、将第二检测数据分成多个小组得到第二检测数据小组集合，然后仍以质子交换膜的类型作为对应关系依据，建立第一检测数据小组集合中的各个第一小组与所述第二检测数据小组集合的各个第二小组间的一一对应的关系，从而可以在获取其他检测对象的监测数据后，将监测数据与第一检测数据小组集合进行比对，得到与监测数据相同或相似的第一小组数据，再根据第一对应关系可以从第二检测数据小组集合中得到或计算出对应的目标数据。
在本发明一些可能的实施方式中，所述按所述样品集的类型将所述第一检测数据小组集合中的各个第一小组与所述第二检测数据小组集合的各个第二小组间建立一一对应的关系的步骤，包括：
按照所述样品集的类型，确定与所述第一小组对应的类型相同的所述第二小组，比如样品集中的样品涉及N个类型（N为正整数），则第一检测数据小组集合中有N个第一小组，第二检测数据小组集合中有N个第二小组，故存在N个一一对应的（第一小组，第二小组）对；
对于每一个（第一小组，第二小组）对，根据所述第一小组中的第一质子导电性数据、第一离子透过率数据、第一成分数据、第一膜厚度数据、第一表面数据、第一结构特征数据、第一表面反射率数据、第一三维点云数据与所述第二小组中的第二吸水率、第二离子交换当量、第二电导率、第二热稳定性数据、第二溶胀率、第二气体透过率、第二机械强度数据，利用大数据分析技术和神经网络训练技术，得到关联关系模型；
所述关联关系模型包含了所述质子导电性数据、所述离子透过率数据、所述成分数据、所述膜厚度数据、所述表面数据、所述结构特征数据、所述表面反射率数据、所述三维点云数据，与所述吸水率、所述离子交换当量、所述电导率、所述热稳定性数据、所述溶胀率、所述气体透过率、所述机械强度的关联关系；通过所述质子导电性数据、所述离子透过率数据、所述成分数据、所述膜厚度数据、所述表面数据、所述结构特征数据、所述表面反射率数据、所述三维点云数据中的一个或几个，可以利用所述关联关系模型确定所述吸水率、所述离子交换当量、所述电导率、所述热稳定性数据、所述溶胀率、所述气体透过率、所述机械强度中一个或几个。即对于待检测的质子交换膜，可以通过第一监测终端（如激光扫描仪、离子探测器或电子显微镜等工具）对其进行检测，得到待检测的质子交换膜的质子导电性数据、离子透过率数据、成分数据、膜厚度数据、表面数据、结构特征数据、表面反射率数据、三维点云数据中的一个或几个，可以利用所述关联关系模型确定待检测的质子交换膜的吸水率、离子交换当量、电导率、热稳定性数据、溶胀率、气体透过率、机械强度中一个或几个，能实现对质子交换膜进行智能、自动、高效、批量的检测。
本实施例中，通过利用大数据分析与处理技术，对数据进行分析处理后，再利用其对神经网络进行训练得到关联关系模型，可以更智能、精确地通过易获取得的检测数据得到质子交换膜的重要指标数据，且无需进行复杂繁琐地物理或化学试验。
请参见图2，本发明的另一实施例提供一种质子交换膜的智能化监测系统，包括：云服务器、与所述云服务器通信连接并管理一个或多个制造终端和一个或多个监测终端的物联网服务器，以及与所述物联网服务器通信连接并对所述制造终端和所述监测终端进行远程控制的控制终端；其中，
所述云服务器被配置为：
选取多个不同类型的质子交换膜作为样品集；
获取所述样品集的标准数据，并根据所述标准数据建立所述样品集的第一标准模型，所述第一标准模型包括离子交换当量、吸水率、溶胀率、电导率、气体透过率、机械强度等方面的标准数据、标准图像数据等；
建立第一检测数据与第二检测数据间的第一对应关系；
根据所述第一对应关系和第三检测数据，得到第四检测数据；
将所述第四检测数据与生产出的第一质子交换膜的各项预设数据指标及所述第一标准模型进行比对得到第一比对结果；
若所述第一比对结果在第一预设指标范围之内，则保持质子交换膜的生产过程持续进行；
若所述第一比对结果超出所述第一预设指标范围，则发送警告信息至对应的所述控制终端，同时发送超标项、超标量以及浆料和/或生产工艺参数的调整方案至对应的所述控制终端以供现场生产人员参考并采取相应的措施；
所述监测终端中的第一监测终端（如激光扫描仪、离子探测器或电子显微镜等工具）被配置为：对所述样品集进行检测得到所述第一检测数据；在所述第一质子交换膜生产过程中，对膜进行连续监测得到所述第三检测数据；
所述监测终端中的第二监测终端被配置为：对所述样品集进行检测得到所述第二检测数据（如膜厚度、离子交换当量、吸水率、溶胀率、电导率、气体透过率、机械强度等）。
在本发明实施中，结合工业互联网、智能制造、物联网等技术，通过大量样品数据的采集与分析，建立通过一部分的易获取的检测数据得到另一部分不易获取的检测数据的机制，并对生产对象进行实时监测、对工艺过程进行实时优化等，大大提高测试工作的效率和智能化程度，并保证所生产质子交换膜的品质。
应当知道的是，图2所示的质子交换膜的智能化监测系统的框图仅作示意，其所示出的各模块的数量并不对本发明的保护范围进行限定。
为了保证精确且全面地获取检测数据，在本发明一些可能的实施方式中，所述第一监测终端可以包括离子探测器、电子显微镜和激光扫描仪中的一个或多个；所述对所述样品集进行检测得到所述第一检测数据的步骤，所述第一监测终端被配置为：
获取所述样品集的质子导电性数据、离子透过率数据、成分数据、膜厚度数据、表面数据、结构特征数据、表面反射率数据、三维点云数据；
将所述质子导电性数据、所述离子透过率数据、所述成分数据、所述膜厚度数据、所述表面数据、所述结构特征数据、所述表面反射率数据和所述三维点云数据作为所述第一检测数据。
在本实施例中，通过离子探测器对质子交换膜进行检测，可以获取以下几方面的数据：
1.质子导电性：离子探测器可以用于测量质子交换膜的质子导电性能。通过施加电压或电流到膜上，并测量随时间变化的电离电流或电导率，可以获得质子交换膜的质子导电性能。
2.离子透过率：离子探测器可以用于评估质子交换膜对离子的透过率。通过将离子溶液置于膜两侧，并测量透过膜的离子流量或测定透过膜的离子浓度变化，可以推断质子交换膜对离子的传输性能。
3.成分数据：离子探测器可以帮助确定质子交换膜的成分。通过对质子交换膜表面进行离子轰击或表面化学反应，然后使用离子探测器测量反射或散射的离子能谱，可以推测膜表面的元素组成和分布。
4.膜厚度数据：离子探测器可以用于测量质子交换膜的厚度。通过考察离子束入射膜表面后的反射强度或散射强度的变化，结合探测器的接收几何构型，可以推算出膜的厚度信息。
5.表面数据：离子探测器可以提供对质子交换膜表面形貌的表征。通过测量离子轰击后的反射或散射离子的能谱和角度分布，可以了解膜表面的结构和形貌信息，例如纳米级别的粗糙度或表面形貌的均匀性。
通过电子显微镜对质子交换膜进行检测，可以获取以下几方面的数据：
1.表面数据：电子显微镜可以提供高分辨率的表面形貌观察。通过扫描电子显微镜（SEM）或透射电子显微镜（TEM），可以观察质子交换膜的表面形貌，包括粗糙度、孔隙结构、纹理等。
2.膜厚度数据：通过电子显微镜，可以测量质子交换膜的厚度。通过测量膜的截面或侧视图的图像，结合显微镜的放大倍数和校准尺度，可以定量地确定膜的厚度。
3.成分数据：电子能谱（EDS）可以与电子显微镜相结合，用于分析质子交换膜的成分。EDS可以检测到膜表面或截面的元素组成，通过测量由入射电子激发的X射线能谱，并对其进行定量分析来确定膜中的元素组成。
4.结构特征数据：通过电子显微镜，可以观察质子交换膜的微观结构特征。例如，使用高分辨率TEM技术，可以观察到膜内部的结构、孔隙分布和各组分的分布情况。
在本实施例中，通过电子显微镜可以获取质子交换膜的表面形貌信息、膜厚度、成分分析、结构特征等相关数据。这些数据对于理解质子交换膜的性能和结构以及优化制备过程等方面都具有重要意义。
通过激光扫描仪对质子交换膜进行检测，可以获取以下几方面的数据：
1.表面形貌数据：激光扫描仪可以提供高分辨率的表面形貌图像。通过扫描质子交换膜的表面，可以获取表面的几何形状、粗糙度、孔隙结构以及纹理等信息。
2.厚度测量数据：激光扫描仪可用于测量质子交换膜的厚度。通过测量激光的入射和反射光之间的干涉模式，结合扫描仪的运动轨迹和算法计算，可以得到质子交换膜的厚度信息。
3.表面反射率数据：激光扫描仪可以测量质子交换膜表面的反射率。通过测量激光在质子交换膜表面的反射光强度和入射光强度之间的比值，得到表面的反射率信息。这可以用于评估膜表面的光学性质。
4.表面平整度：激光扫描仪可以提供对质子交换膜表面平整度的评估。通过测量激光束在膜表面上的漫反射或反射，可以得到表面的局部高低起伏，从而评估膜的平整度和表面均匀性。
5.光学显微影像：激光扫描仪在一些型号中还可以提供光学显微影像功能。通过收集并处理被扫描物体上激光光点的散射、干涉等信息，可以生成高分辨率的光学显微影像，显示质子交换膜的微观特征和形貌。
6.三维点云数据：三维激光扫描仪测量获取的点云数据不仅仅包含质子交换膜上的各个点在三维坐标系中的坐标信息，还包括R，G，B颜色信息，同时还有物体反射率/深度的信息。
在本发明一些可能的实施方式中，所述对所述样品集进行检测得到所述第二检测数据的步骤，所述第二监测终端被配置为：
将所述样品集中的样品置于不同湿度的环境中，并测量其吸湿量来计算其吸水率；
将已知浓度的酸溶液添加到所述样品集的样品中，并通过化学分析测量溶液中的离子浓度来计算所述样品集的离子交换当量；
（使用电导率测试仪器）在不同温度和湿度条件下测量所述样品集的电导率；
通过热分析技术（如热重分析（TGA）或差示扫描量热法（DSC）等）得到所述样品集的热稳定性数据；
测量所述样品集中的样品的初始尺寸（包括长度、宽度和厚度），并将其在所选的溶剂（如水、酒精或有机溶剂等）中浸泡预设时长后，取出浸泡的样品并在干燥环境中等待其恢复到室温，测量样品的最终尺寸，根据所述初始尺寸和所述最终尺寸计算溶胀率（溶胀率可以用以下公式表示：溶胀率=(最终尺寸-初始尺寸)/初始尺寸*100%）；
测量所述样品集中的样品的气体透过率和机械强度数据；
将所述吸水率、所述离子交换当量、所述电导率、所述热稳定性数据、所述溶胀率、所述气体透过率、所述机械强度作为所述第二检测数据。
在本实施例中，可以将所述样品集中的每一个样品分割成多份小样品，再将每份小样品分别输入对应的第二监测终端单独进行前述检测中的一项，综合得到的检测数据作为第二检测数据。
可以理解的是，吸水率、离子交换当量、电导率、热稳定性数据、溶胀率、气体透过率和机械强度是评估质子交换膜的性能/质量的最重要的指标，通过本实施例的方案，可以对样品进行充分且全面的检测，得到样品的检测数据，再根据样品的检测数据可以建立对其他检测对象的精准检测评估方案。
在本实施例中，要检测质子交换膜的气体透过率，可以使用以下方法：气体渗透法：利用透过质子交换膜的气体渗透量来评估透过率；可以使用气体渗透装置，将质子交换膜作为分离膜而暴露在两个不同气体环境中，通过测量渗透膜两侧气体的压力差或浓度差，再结合气体的扩散定律，确定气体透过率。传质测量法：这种方法使用传质技术来测量质子交换膜上气体的传输；可以通过在质子交换膜两侧设置浓度梯度或压力梯度，测量气体在膜上的传递速率来评估透过率；传质测量可以使用各种实验设备，如气体分析仪、质谱仪或气体渗透装置等。
在本实施例中，要检测质子交换膜的机械强度，可以使用以下方法：
拉伸试验：这是一种常用的方法，可以评估质子交换膜的拉伸强度和弹性模量。通过使用拉伸试验机，将质子交换膜样品置于夹具中，并逐渐施加拉伸力，测量样品的应力-应变曲线。从曲线上可以获得拉伸强度、断裂强度、屈服强度等参数，以评估膜的机械强度。
压缩试验：压缩试验可以测量质子交换膜的压缩强度和弹性模量；将样品置于压缩夹具中，并施加垂直于膜平面的力，以测量样品的应力-应变曲线。从曲线中可以得到压缩强度和弹性模量等信息。
弯曲试验：这种方法可以评估质子交换膜的弯曲刚度和强度。将质子交换膜样品放置在弯曲夹具上，施加力使其产生弯曲，测量应力-应变曲线。通过曲线分析，可以获得质子交换膜的弯曲刚度和强度。
动态力学分析（DMA）：DMA是一种可用于测量材料机械性能的方法。通过在一定频率下施加变形，测量质子交换膜在应变下的力学响应，例如弹性模量、损耗因子、储能模量等。
微纳力测量：利用微型或纳米力测量仪器，可以对质子交换膜的微观机械强度进行测量。这种方法可以提供对膜表面或界面的局部力学性能的理解。
应当说明的是，在进行机械强度测试时，要根据实验需求选择合适的应变速率、温度等实验条件。
在本发明一些可能的实施方式中，所述建立第一检测数据与第二检测数据间的第一对应关系的步骤，所述云服务器被配置为：
将所述第一检测数据按所述样品集的类型分成多个小组得到第一检测数据小组集合；
将所述第二检测数据按所述样品集的类型分成多个小组得到第二检测数据小组集合；
按所述样品集的类型将所述第一检测数据小组集合中的各个第一小组与所述第二检测数据小组集合的各个第二小组间建立一一对应的关系，即第一对应关系。
可以理解的是，为了能建立科学、准确的对应关系，在本实施例中，以质子交换膜的类型作为分组依据，将从样品集获得的第一检测数据分成多个小组得到第一检测数据小组集合、将第二检测数据分成多个小组得到第二检测数据小组集合，然后仍以质子交换膜的类型作为对应关系依据，建立第一检测数据小组集合中的各个第一小组与所述第二检测数据小组集合的各个第二小组间的一一对应的关系，从而可以在获取其他检测对象的监测数据后，将监测数据与第一检测数据小组集合进行比对，得到与监测数据相同或相似的第一小组数据，再根据第一对应关系可以从第二检测数据小组集合中得到或计算出对应的目标数据。
在本发明一些可能的实施方式中，所述按所述样品集的类型将所述第一检测数据小组集合中的各个第一小组与所述第二检测数据小组集合的各个第二小组间建立一一对应的关系的步骤，所述云服务器被配置为：
按照所述样品集的类型，确定与所述第一小组对应的类型相同的所述第二小组，比如样品集中的样品涉及N个类型（N为正整数），则第一检测数据小组集合中有N个第一小组，第二检测数据小组集合中有N个第二小组，故存在N个一一对应的（第一小组，第二小组）对；
对于每一个（第一小组，第二小组）对，根据所述第一小组中的第一质子导电性数据、第一离子透过率数据、第一成分数据、第一膜厚度数据、第一表面数据、第一结构特征数据、第一表面反射率数据、第一三维点云数据与所述第二小组中的第二吸水率、第二离子交换当量、第二电导率、第二热稳定性数据、第二溶胀率、第二气体透过率、第二机械强度数据，利用大数据分析技术和神经网络技术，得到关联关系模型；
所述关联关系模型包含了所述质子导电性数据、所述离子透过率数据、所述成分数据、所述膜厚度数据、所述表面数据、所述结构特征数据、所述表面反射率数据、所述三维点云数据，与所述吸水率、所述离子交换当量、所述电导率、所述热稳定性数据、所述溶胀率、所述气体透过率、所述机械强度的关联关系；通过所述质子导电性数据、所述离子透过率数据、所述成分数据、所述膜厚度数据、所述表面数据、所述结构特征数据、所述表面反射率数据、所述三维点云数据中的一个或几个，可以利用所述关联关系模型确定所述吸水率、所述离子交换当量、所述电导率、所述热稳定性数据、所述溶胀率、所述气体透过率、所述机械强度中一个或几个。即对于待检测的质子交换膜，可以通过第一监测终端（如激光扫描仪、离子探测器或电子显微镜等工具）对其进行检测，得到待检测的质子交换膜的质子导电性数据、离子透过率数据、成分数据、膜厚度数据、表面数据、结构特征数据、表面反射率数据、三维点云数据中的一个或几个，可以利用所述关联关系模型确定待检测的质子交换膜的吸水率、离子交换当量、电导率、热稳定性数据、溶胀率、气体透过率、机械强度中一个或几个，能实现对质子交换膜进行智能、自动、高效、批量的检测。
本实施例中，通过利用大数据分析与处理技术，对数据进行分析处理后，再利用其对神经网络进行训练得到关联关系模型，可以更智能、精确地通过易获取得的检测数据得到质子交换膜的重要指标数据，且无需进行复杂繁琐地物理或化学试验。
需要说明的是，对于前述的各方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本申请并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本申请，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作和模块并不一定是本申请所必须的。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不是必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或N个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置，可通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如上述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。
上述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
上述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储器中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储器中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可为个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本申请各个实施例上述方法的全部或部分步骤。而前述的存储器包括：U盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。
以上对本申请实施例进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。
虽然本发明披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，可轻易想到变化或替换，均可作各种更动与修改，包含上述不同功能、实施步骤的组合，包含软件和硬件的实施方式，均在本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种质子交换膜的智能化监测方法，应用于一种质子交换膜的智能化监测系统，其特征在于，所述智能化监测系统包括云服务器、与所述云服务器通信连接并管理一个或多个制造终端和一个或多个监测终端的物联网服务器，以及与所述物联网服务器通信连接并对所述制造终端和所述监测终端进行远程控制的控制终端；所述智能化监测方法包括：
所述云服务器选取多个不同类型的质子交换膜作为样品集；
所述云服务器获取所述样品集的标准数据，并根据所述标准数据建立所述样品集的第一标准模型；
通过所述监测终端中的第一监测终端对所述样品集进行检测得到第一检测数据；
通过所述监测终端中的第二监测终端对所述样品集进行检测得到第二检测数据；
建立所述第一检测数据与所述第二检测数据间的第一对应关系；
在第一质子交换膜生产过程中采用所述第一监测终端对膜进行连续监测得到第三检测数据；
根据所述第一对应关系和所述第三检测数据，得到第四检测数据；
将所述第四检测数据与所述第一质子交换膜的各项预设数据指标及所述第一标准模型进行比对得到第一比对结果；
若所述第一比对结果在第一预设指标范围之内，则保持质子交换膜的生产过程持续进行；
若所述第一比对结果超出所述第一预设指标范围，则发送警告信息至对应的所述控制终端，同时发送超标项、超标量以及浆料和/或生产工艺参数的调整方案至对应的所述控制终端。
2.根据权利要求1所述的质子交换膜的智能化监测方法，其特征在于，所述第一监测终端可以包括离子探测器、电子显微镜和激光扫描仪中的一个或多个；所述通过所述监测终端中的第一监测终端对所述样品集进行检测得到第一检测数据的步骤，包括：
通过所述第一监测终端获取所述样品集的质子导电性数据、离子透过率数据、成分数据、膜厚度数据、表面数据、结构特征数据、表面反射率数据、三维点云数据；
将所述质子导电性数据、所述离子透过率数据、所述成分数据、所述膜厚度数据、所述表面数据、所述结构特征数据、所述表面反射率数据和所述三维点云数据作为所述第一检测数据。
3.根据权利要求2所述的质子交换膜的智能化监测方法，其特征在于，所述通过所述监测终端中的第二监测终端对所述样品集进行检测得到第二检测数据的步骤，包括：
将所述样品集中的样品置于不同湿度的环境中，并测量其吸湿量来计算其吸水率；
将已知浓度的酸溶液添加到所述样品集的样品中，并通过化学分析测量溶液中的离子浓度来计算所述样品集的离子交换当量；
在不同温度和湿度条件下测量所述样品集的电导率；
通过热分析技术得到所述样品集的热稳定性数据；
测量所述样品集中的样品的初始尺寸，并将其在所选的溶剂中浸泡预设时长后，取出浸泡的样品并在干燥环境中等待其恢复到室温，测量样品的最终尺寸，根据所述初始尺寸和所述最终尺寸计算溶胀率；
测量所述样品集中的样品的气体透过率和机械强度数据；
将所述吸水率、所述离子交换当量、所述电导率、所述热稳定性数据、所述溶胀率、所述气体透过率、所述机械强度作为所述第二检测数据。
4.根据权利要求1-3任一所述的质子交换膜的智能化监测方法，其特征在于，所述建立所述第一检测数据与所述第二检测数据间的第一对应关系的步骤，包括：
将所述第一检测数据按所述样品集的类型分成多个小组得到第一检测数据小组集合；
将所述第二检测数据按所述样品集的类型分成多个小组得到第二检测数据小组集合；
按所述样品集的类型将所述第一检测数据小组集合中的各个第一小组与所述第二检测数据小组集合的各个第二小组间建立一一对应的关系。
5.根据权利要求4所述的质子交换膜的智能化监测方法，其特征在于，所述按所述样品集的类型将所述第一检测数据小组集合中的各个第一小组与所述第二检测数据小组集合的各个第二小组间建立一一对应的关系的步骤，包括：
按照所述样品集的类型，确定与所述第一小组对应的类型相同的所述第二小组；
根据所述第一小组中的第一质子导电性数据、第一离子透过率数据、第一成分数据、第一膜厚度数据、第一表面数据、第一结构特征数据、第一表面反射率数据、第一三维点云数据与所述第二小组中的第二吸水率、第二离子交换当量、第二电导率、第二热稳定性数据、第二溶胀率、第二气体透过率、第二机械强度数据，利用大数据分析技术和神经网络技术，得到关联关系模型；
所述关联关系模型包含了所述质子导电性数据、所述离子透过率数据、所述成分数据、所述膜厚度数据、所述表面数据、所述结构特征数据、所述表面反射率数据、所述三维点云数据，与所述吸水率、所述离子交换当量、所述电导率、所述热稳定性数据、所述溶胀率、所述气体透过率、所述机械强度的关联关系；通过所述质子导电性数据、所述离子透过率数据、所述成分数据、所述膜厚度数据、所述表面数据、所述结构特征数据、所述表面反射率数据、所述三维点云数据中的一个或几个，可以利用所述关联关系模型确定所述吸水率、所述离子交换当量、所述电导率、所述热稳定性数据、所述溶胀率、所述气体透过率、所述机械强度中一个或几个。
6.一种质子交换膜的智能化监测系统，其特征在于，包括：云服务器、与所述云服务器通信连接并管理一个或多个制造终端和一个或多个监测终端的物联网服务器，以及与所述物联网服务器通信连接并对所述制造终端和所述监测终端进行远程控制的控制终端；其中，
所述云服务器被配置为：
选取多个不同类型的质子交换膜作为样品集；
获取所述样品集的标准数据，并根据所述标准数据建立所述样品集的第一标准模型；
建立第一检测数据与第二检测数据间的第一对应关系；
根据所述第一对应关系和第三检测数据，得到第四检测数据；
将所述第四检测数据与生产出的第一质子交换膜的各项预设数据指标及所述第一标准模型进行比对得到第一比对结果；
若所述第一比对结果在第一预设指标范围之内，则保持质子交换膜的生产过程持续进行；
若所述第一比对结果超出所述第一预设指标范围，则发送警告信息至对应的所述控制终端，同时发送超标项、超标量以及浆料和/或生产工艺参数的调整方案至对应的所述控制终端；
所述监测终端中的第一监测终端被配置为：对所述样品集进行检测得到所述第一检测数据；在所述第一质子交换膜生产过程中，对膜进行连续监测得到所述第三检测数据；
所述监测终端中的第二监测终端被配置为：对所述样品集进行检测得到所述第二检测数据。
7.根据权利要求6所述的质子交换膜的智能化监测系统，其特征在于，所述第一监测终端可以包括离子探测器、电子显微镜和激光扫描仪中的一个或多个；所述对所述样品集进行检测得到所述第一检测数据的步骤，所述第一监测终端被配置为：
获取所述样品集的质子导电性数据、离子透过率数据、成分数据、膜厚度数据、表面数据、结构特征数据、表面反射率数据、三维点云数据；
将所述质子导电性数据、所述离子透过率数据、所述成分数据、所述膜厚度数据、所述表面数据、所述结构特征数据、所述表面反射率数据和所述三维点云数据作为所述第一检测数据。
8.根据权利要求7所述的质子交换膜的智能化监测系统，其特征在于，所述对所述样品集进行检测得到所述第二检测数据的步骤，所述第二监测终端被配置为：
将所述样品集中的样品置于不同湿度的环境中，并测量其吸湿量来计算其吸水率；
将已知浓度的酸溶液添加到所述样品集的样品中，并通过化学分析测量溶液中的离子浓度来计算所述样品集的离子交换当量；
在不同温度和湿度条件下测量所述样品集的电导率；
通过热分析技术得到所述样品集的热稳定性数据；
测量所述样品集中的样品的初始尺寸，并将其在所选的溶剂中浸泡预设时长后，取出浸泡的样品并在干燥环境中等待其恢复到室温，测量样品的最终尺寸，根据所述初始尺寸和所述最终尺寸计算溶胀率；
测量所述样品集中的样品的气体透过率和机械强度数据；
将所述吸水率、所述离子交换当量、所述电导率、所述热稳定性数据、所述溶胀率、所述气体透过率、所述机械强度作为所述第二检测数据。
9.根据权利要求6-8任一所述的质子交换膜的智能化监测系统，其特征在于，所述建立第一检测数据与第二检测数据间的第一对应关系的步骤，所述云服务器被配置为：
将所述第一检测数据按所述样品集的类型分成多个小组得到第一检测数据小组集合；
将所述第二检测数据按所述样品集的类型分成多个小组得到第二检测数据小组集合；
按所述样品集的类型将所述第一检测数据小组集合中的各个第一小组与所述第二检测数据小组集合的各个第二小组间建立一一对应的关系。
10.根据权利要求9所述的质子交换膜的智能化监测系统，其特征在于，所述按所述样品集的类型将所述第一检测数据小组集合中的各个第一小组与所述第二检测数据小组集合的各个第二小组间建立一一对应的关系的步骤，所述云服务器被配置为：
按照所述样品集的类型，确定与所述第一小组对应的类型相同的所述第二小组；
根据所述第一小组中的第一质子导电性数据、第一离子透过率数据、第一成分数据、第一膜厚度数据、第一表面数据、第一结构特征数据、第一表面反射率数据、第一三维点云数据与所述第二小组中的第二吸水率、第二离子交换当量、第二电导率、第二热稳定性数据、第二溶胀率、第二气体透过率、第二机械强度数据，利用大数据分析技术和神经网络技术，得到关联关系模型；
所述关联关系模型包含了所述质子导电性数据、所述离子透过率数据、所述成分数据、所述膜厚度数据、所述表面数据、所述结构特征数据、所述表面反射率数据、所述三维点云数据，与所述吸水率、所述离子交换当量、所述电导率、所述热稳定性数据、所述溶胀率、所述气体透过率、所述机械强度的关联关系；通过所述质子导电性数据、所述离子透过率数据、所述成分数据、所述膜厚度数据、所述表面数据、所述结构特征数据、所述表面反射率数据、所述三维点云数据中的一个或几个，可以利用所述关联关系模型确定所述吸水率、所述离子交换当量、所述电导率、所述热稳定性数据、所述溶胀率、所述气体透过率、所述机械强度中一个或几个。
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