CN115574963A - 一种基于iot技术的无线温采系统及温采方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于温采系统技术领域，具体涉及一种基于IOT技术的无线温采系统及温采方法。本发明能够通过对设备的实时运行温度进行监测，计算出设备的温度变化趋势，以此来判断设备温度是否有超出安全温度额定值的风险，从而实现在设备达到安全温度额定值之前进行预警，并且同步启动断电保护机制，对设备实时断电保护，进而便可避免因数据传输的影响而导致设备损毁的现象发生，再结合对瞬时温度的监测，计算设备的温度变化趋势时，有效的规避瞬时温度对变化趋势值的影响，进一步加强温采系统所采集数据的准确性，进而也可加强设备所发出的报警信号和预警信号的可信度。

Description

一种基于IOT技术的无线温采系统及温采方法

技术领域

本发明属于温采系统技术领域，具体涉及一种基于IOT技术的无线温采系统及温采方法。

背景技术

随着物联网技术的不断完善和成熟，以RFID技术为主的IOT技术在越来越多的行业得到应用，如零售、物流、交通、仓储、金融、医疗等各个领域，给人们的生活及工作带来便利，RFID技术较SAW表面波技术、红外测温具有明显的抗干扰能力强、识别距离远、数据可靠性高、测温精度高等特点满足电力设备的电气特性。在电力行业中，电力系统的高压开关柜、环网柜、刀闸开关等重要设备，在长期运行中可能出现设备老化、表面氧化、腐蚀、紧固螺栓松动等问题。加上很多电力设备长期高负荷运行，容易引发温度异常。利用RFID射频技术可以在不接触接头的情况下获取接头的温度，记录并分析的基础上进行安全预警。可大幅提升电力企业的管理与运作效率，减少安全隐患，降低运营成本。

现有的无线温采系统在使用时，是在设备温度达到额定值之后，其配备的断电保护机制才会启动，但是，此机制的启动仍然需要一定的时长，该机制在启动时需要先行接受启动指令，而指令的传输又受到数据传递的影响，但是在此种情况下，设备的瞬时温度爬升较快，极可能在断电保护机制启动之前，就已经造成设备的损毁，严重情况下，还会导致与其相连接的其它设备也受到影响，进而便会造成设备大面积瘫痪的现象发生，缺乏相应的预测机制来保护设备的安全性，基于此，本发明提供了一种能够预测设备爬升趋势和瞬时温度监测的无线温采系统。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于IOT技术的无线温采系统及温采方法，能够通过对设备的实时运行温度进行监测，计算出设备的温度变化趋势，以此来判断设备温度是否有超出安全温度额定值的风险，再结合对瞬时温度的监测，进一步加强所采集数据的准确性。

本发明采取的技术方案具体如下：

一种基于IOT技术的无线温采方法，包括：

获取RFID温采标签发出的所有响应信号，其中，所述响应信号包括设备数字ID信息和设备温度信息；

获取所述响应信号的发出节点，其中，所述发出节点包括历史节点和实时节点；

获取所有所述历史节点下的设备温度信息，并构建为评估样本集；

获取取样周期，并根据所述取样周期从所述评估样本集中提取样本数据，其中，所述取样周期的终止节点对应所述评估样本集中的末位数据；

将所述样本数据代入至趋势计算模型中，得到所述设备温度信息的变化趋势值；

获取设备的安全温度额定值和安全温度下限值，并将所述实时节点下的实时温度信息与安全温度额定值和安全温度下限值相比对；

若所述实时节点下的实时温度信息小于安全温度下限值，表明设备运行正常；

若所述实时节点下的实时温度信息大于安全温度下限值且小于安全温度额定值，则设备发出预警信号；

将所述变化趋势值与实时节点下的实时温度信息代入至预测模型中，并与所述安全温度额定值相比较，得到所述实时温度信息升高至安全温度额定值的模糊时长；

获取标准反应时长；

将所述模糊时长与所述标准反应时长进行比对，并根据比对结果判断设备是否将预警信号升级为报警信号，其中，所述报警信号的等级高于所述预警信号的等级；

若所述模糊时长大于或等于标准反应时长，则表明能在设备温度达到安全温度额定值之前进行断电保护；

若所述模糊时长小于标准反应时长，则表明不能在设备温度达到安全温度额定值之前进行断电保护，且将所述预警信号升级为报警信号；

若所述实时节点下的实时温度信息大于安全温度额定值，则设备直接发出报警信号。

在一种优选方案中，所述获取RFID温采标签发出的所有响应信号的步骤，包括：

所述RFID温采标签接收射频读写器发出的射频信号；

所述RFID温采标签从射频信号中获取感应电流；

将所述设备数字ID信号与设备温度信息压缩并生成响应信号；

所述射频读写器接收响应信号并解码，并获取每个ID下设备的温度信息。

在一种优选方案中，根据所述取样周期从所述评估样本集中提取样本数据的步骤，包括：

获取所述RFID温采标签的响应周期；

根据所述响应周期在取样周期内建立多个取样时间段；

以所述评估样本集中的末位数据为起始数据，根据所述取样时间段逐一从评估样本集中获取历史设备温度信息作为样本数据。

在一种优选方案中，所述将所述样本数据代入至趋势计算模型中，得到所述设备温度信息的变化趋势值的步骤，包括：

获取所有所述样本数据；

获取所述趋势计算模型中的标准函数；

将所有样本数据代入至标准函数中，得到所述设备温度信息的变化趋势值；

其中，所述标准函数为：

，式中，

表示设备温度信息的变化趋 势值，

表示

的取值上限，

表示样本数据总量，且

=1，2，3……，

与

分别表示第

和 第

个样本数据的设备温度值。

在一种优选方案中，所述将所述变化趋势值与实时节点下的实时温度信息代入至预测模型中，并与所述安全温度额定值相比较，得到所述实时温度信息升高至安全温度额定值的模糊时长的步骤，包括：

获取实时温度值与变化趋势值；

获取预测模型中的目标函数；

将所述实时温度值、变化趋势值以及安全温度额定值一同代入至目标函数中，得到所述实时温度信息升高至安全温度额定值的模糊时长；

其中，所述目标函数为：

，式中，

表示模糊时长，

表示安全 温度额定值，

表示实时温度值，其中，所述实时温度值高于或者等于安全温度下限值。

在一种优选方案中，所述获取每个ID下设备的温度信息之后的步骤，包括：

获取所述实时节点下的实时温度信息；

获取与实时节点相邻的上一节点下的设备温度信息，得到设备的瞬时温度变化量；

获取设备温度的标准起伏度；

判断所述瞬时温度变化量是否超出设备温度的标准起伏度；

若是，则将所述瞬时温度变化量标定为异常变量，且所述实时温度信息不导入评估样本集中；

若否，则将所述实时温度信息导入至评估样本集中。

在一种优选方案中，所述将所述瞬时温度变化量标定为异常变量之后的步骤，包括：

获取取样周期内所有异常变量出现的次数；

获取每次异常变量出现的间隔时长；

判断所述相邻异常变量出现的间隔时长与取样时间段的比较结果是否满足判定公式JT≥5QT，其中，JT表示相邻异常变量出现的间隔时长，QT表示取样时间段的时长；

若满足，则判定所述异常变量的出现为正常起伏；

若不满足，则判定所述异常变量为风险变量，且设备发出预警信号。

在一种优选方案中，将所述模糊时长与所述标准反应时长进行比对时，对所述模糊时长与标准反应时长进行做差处理，得到偏差时长，若所述偏差值大于零，则说明模糊时长大于或等于标准反应时长，若偏差值的取值小于零，则说明模糊时长小于标准反应时长。

本发明还提供了，一种基于IOT技术的无线温采系统，应用于上述中任一项所述的基于IOT技术的无线温采方法，包括：

第一获取模块，所述第一获取模块用于获取RFID温采标签发出的所有响应信号，其中，所述响应信号包括设备数字ID信息和设备温度信息；

第二获取模块，所述第二获取模块用于获取所述响应信号的发出节点，其中，所述发出节点包括历史节点和实时节点；

第三获取模块，所述第三获取模块用于获取所有所述历史节点下的设备温度信息，并构建为评估样本集；

取样模块，所述取样模块用于获取取样周期，并根据所述取样周期从所述评估样本集中提取样本数据，其中，所述取样周期的终止节点对应所述评估样本集中的末位数据；

第一计算模块，所述计算模块用于将所述样本数据代入至趋势计算模型中，得到所述设备温度信息的变化趋势值；

第一比对模块，所述比对模块用于获取设备的安全温度额定值和安全温度下限值，并将所述实时节点下的实时温度信息与安全温度额定值和安全温度下限值相比对；

若所述实时节点下的实时温度信息小于安全温度下限值，表明设备运行正常；

若所述实时节点下的实时温度信息大于安全温度下限值且小于安全温度额定值，则设备发出预警信号；

若所述实时节点下的实时温度信息大于安全温度额定值，则设备直接发出报警信号；

第二计算模块，所述第二计算模块用于将所述变化趋势值与实时节点下的实时温度信息代入至预测模型中，并与所述安全温度额定值相比较，得到所述实时温度信息升高至安全温度额定值的模糊时长；

第四获取模块，所述第四获取模块用于获取标准反应时长；

第二比对模块，所述第二比对模块用于将所述模糊时长与所述标准反应时长进行比对，并根据比对结果判断设备是否将预警信号升级为报警信号，其中，所述报警信号的等级高于所述预警信号的等级；

若所述模糊时长大于或等于标准反应时长，则表明能在设备温度达到安全温度额定值之前进行断电保护；

若所述模糊时长小于标准反应时长，则表明不能在设备温度达到安全温度额定值之前进行断电保护，且将所述预警信号升级为报警信号。

以及，一种基于IOT技术的无线温采终端，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述中任一项所述的基于IOT技术的无线温采方法。

本发明取得的技术效果为：

本发明能够通过对设备的实时运行温度进行监测，计算出设备的温度变化趋势，以此来判断设备温度是否有超出安全温度额定值的风险，从而实现在设备达到安全温度额定值之前进行预警，并且同步启动断电保护机制，对设备实时断电保护，进而便可避免因数据传输的影响而导致设备损毁的现象发生，再结合对瞬时温度的监测，计算设备的温度变化趋势时，有效的规避瞬时温度对变化趋势值的影响，进一步加强温采系统所采集数据的准确性，进而也可加强设备所发出的报警信号和预警信号的可信度。

附图说明

图1是本发明的实施例所提供的方法流程图；

图2是本发明的实施例所提供的系统模块图；

图3是本发明的实施例所提供的温度采集框图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合说明书附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。

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其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

其次，此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本发明至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个较佳的实施方式中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。

再其次，本发明结合示意图进行详细描述，在详述本发明实施例时，为便于说明，表示器件结构的剖面图会不依一般比例作局部放大，而且所述示意图只是示例，其在此不应限制本发明保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。

请参阅图1至图3所示，本发明提供了一种基于IOT技术的无线温采方法，包括：

S1、获取RFID温采标签发出的所有响应信号，其中，响应信号包括设备数字ID信息和设备温度信息；

S2、获取响应信号的发出节点，其中，发出节点包括历史节点和实时节点；

S3、获取所有历史节点下的设备温度信息，并构建为评估样本集；

S4、获取取样周期，并根据取样周期从评估样本集中提取样本数据，其中，取样周期的终止节点对应评估样本集中的末位数据；

S5、将样本数据代入至趋势计算模型中，得到设备温度信息的变化趋势值；

S6、获取设备的安全温度额定值和安全温度下限值，并将实时节点下的实时温度信息与安全温度额定值和安全温度下限值相比对；

S7、若实时节点下的实时温度信息小于安全温度下限值，表明设备运行正常；

S8、若实时节点下的实时温度信息大于安全温度下限值且小于安全温度额定值，则设备发出预警信号；

S801、将变化趋势值与实时节点下的实时温度信息代入至预测模型中，并与安全温度额定值相比较，得到实时温度信息升高至安全温度额定值的模糊时长；

S802、获取标准反应时长；

S803、将模糊时长与标准反应时长进行比对，并根据比对结果判断设备是否将预警信号升级为报警信号，其中，报警信号的等级高于预警信号的等级；

S804、若模糊时长大于或等于标准反应时长，则表明能在设备温度达到安全温度额定值之前进行断电保护；

S805、若模糊时长小于标准反应时长，则表明不能在设备温度达到安全温度额定值之前进行断电保护，且将预警信号升级为报警信号；

S9、若实时节点下的实时温度信息大于安全温度额定值，则设备直接发出报警信号。

如上述步骤，S1-S9所述，在电力行业中，电力系统的高压开关柜、环网柜、刀闸开关等重要设备，在长期运行中可能出现设备老化、表面氧化、腐蚀、紧固螺栓松动等问题。加上很多电力设备长期高负荷运行，容易引发温度异常。利用RFID射频技术可以在不接触接头的情况下获取接头的温度，记录并分析的基础上进行安全预警，是当下较为流行的温采方式，本实施方式中，在对电力系统的各种设备进行温度采集时，采用的是统计设备的历史节点下的温度信息，并基于此，计算出设备的温度变化趋势值，且在设备的温度达到安全温度系下限值时，通过预测模型能够预测出设备达到安全温度额定值所需的模糊时长，从而可判断，设备是否能在此时间段内反应过来，并且对设备进行断电保护，与此同时，在设备温度达到安全温度下限值时，会发出预警信号，从而达到警示工作人员的作用，工作人员可通过主动断开设备电路的方式来对设备进行排查，保证在不损毁设备的前提下，完成对设备的检修，但是在此时间段内，若是设备的反应时长小于温度爬升的时长，那么会发出报警信号，提醒工作人员设备可能出现损坏，在进行检修作业时，不可将设备接入电路，否则可能会造成设备二次损毁，当然，如若是设备的运行温度在安全温度下限值内时，表明设备是在正常状态下运转，本实施例中，还提供了测算设备瞬时温度是否异常的方法，通过记录设备瞬时温度的发生频次，以及相邻瞬时温度发生节点的间隔时长为条件，来判断设备温度起伏度的连续性，以此来判断设备温度是否有突破安全温度额定值的风险，以此来进一步规避设备温度过载的现象发生。

在一个较佳的实施方式中，获取RFID温采标签发出的所有响应信号的步骤，包括：

S101、RFID温采标签接收射频读写器发出的射频信号；

S102、RFID温采标签从射频信号中获取感应电流；

S103、将设备数字ID信号与设备温度信息压缩并生成响应信号；

S104、射频读写器接收响应信号并解码，并获取每个ID下设备的温度信息。

如上述步骤S101-S104所述，射频读写器通过增益天线将电磁能量和指令发送出去，通信上行ModbusRTU，下行ISO18000-6C(EPCGEN2)，采用间歇式读取RFID温采标签，间隔时间可设置，具备识别标签EPCID、读取标签的温度、温度数据管理、modbus通信的功能，在能量辐射范围内的RFID温采标签接收到能量后被激活、解析接收到的指令并发送测量的结果，射频读写器和RFID温采标签采用国际通用的超高频ISO18000-6C（EPCGEN2）无线通信协议，其中，RFID温采标签选用温度Sensor标签。

在一个较佳的实施方式中，根据取样周期从评估样本集中提取样本数据的步骤，包括：

S401、获取RFID温采标签的响应周期；

S402、根据响应周期在取样周期内建立多个取样时间段；

S403、以评估样本集中的末位数据为起始数据，根据取样时间段逐一从评估样本集中获取历史设备温度信息作为样本数据。

如上述步骤S401-S403所述，在确定取样时间段时，取样周期应为取样时间段的整倍数，例如，取样周期设置为3min，取样时间段设置为6s，再者，取样时间段的设置也应与响应周期呈整倍数关系，以取样时间段设置为6s为例，响应周期可以为3s，即每两个响应周期，采集一次设备的温度，当然，具体应根据设备的使用时长以及损耗来确定，若是设备刚刚投入使用，各个零件的运行均在最优化的状态，那么，取样时间段的设置可以适当延长，反之，设备老化严重，取样时间段的设备也应该相应的减短，具体以实际监测的设备为准，在此，文中对此不再加以限定和过多的赘述。

在一个较佳的实施方式中，将样本数据代入至趋势计算模型中，得到设备温度信息的变化趋势值的步骤，包括：

S501、获取所有样本数据；

S502、获取趋势计算模型中的标准函数；

S503、将所有样本数据代入至标准函数中，得到设备温度信息的变化趋势值；

其中，标准函数为：

，式中，

表示设备温度信息的变化趋势 值，

表示

的取值上限，

表示样本数据总量，且

=1，2，3……，

与

分别表示第

和第

个样本数据的设备温度值。

如上述步骤S501-S503所述，在所有的样本数据确定之后，通过标准函数计算出设备温度的变化趋势值，而在此过程中，随着实时节点的更新，评估样本集中的末位数据也在不断的更新，同样的，从评估样本集中取用的样本数据也在不断的更新，进而所获得的设备温度信息的变化趋势值也是在实时变化的，进而便能够更为准确定的预测出设备温度的变化趋势，为后续预测模型提供更为准确的标准参量，若是实时节点下的温度值超出预设的起伏度，那么便不将此超出的温度值作为样本数据补充到评估样本集中，以此来规避瞬时温度变化对设备温度变化趋势的影响，保证设备温度信息的变化趋势值的准确度不会受到影响，而在设备重启或者维保之后，设备温度会降低至室温，相应的，评估样本集也需要重新建立，设备温度信息的变化趋势值也将得到实时的更新。

在一个较佳的实施方式中，将变化趋势值与实时节点下的实时温度信息代入至预测模型中，并与安全温度额定值相比较，得到实时温度信息升高至安全温度额定值的模糊时长的步骤，包括：

S8011、获取实时温度值与变化趋势值；

S8012、获取预测模型中的目标函数；

S8013、将实时温度值、变化趋势值以及安全温度额定值一同代入至目标函数中，得到实时温度信息升高至安全温度额定值的模糊时长；

其中，目标函数为：

，式中，

表示模糊时长，

表示安全温度 额定值，

表示实时温度值，其中，实时温度值高于或者等于安全温度下限值。

如上述步骤S8011-S8013所述，在设备温度达到安全温度下限值之后，此情况可能对应着设备临时外接大功率设备而导致的，设备通过发出预警信号来警示工作人员尽快断开外接设备，当然也可能因为设备自身原因而导致的，这时通过预警信号来警示工作人员尽快断开设备电路，并进行相应的排查工作，而在此过程中，设备的温度会不断的上升，其变化趋势值也在不断的增加，在此，因为系统的反应时长不固定，在预设标准时长时，通常以系统反应的最长时长为标准值，其在设备温度不断升高的过程中，目标函数在实时计算设备温度爬升到安全温度额定值所需的时长，以此来判断是否能够在系统反应时长内对设备进行断电，当满足断电条件时，立即切断该设备的电路，避免设备损坏，而后，工作人员再行排查，找出具体故障点并进行维修即可，此方式能有效的预测设备因温度变化过快而产生的风险，并非在设备达到额定值之后才对其进行断电保护，有效的减少设备的损坏率，反之则生成报警信号，并切断与该设备相连接的其它用电设备的电路，从而避免电力设备大面积瘫痪的现象发生。

在一个较佳的实施方式中，获取每个ID下设备的温度信息之后的步骤，包括：

S105、获取实时节点下的实时温度信息；

S106、获取与实时节点相邻的上一节点下的设备温度信息，得到设备的瞬时温度变化量；

S107、获取设备温度的标准起伏度；

S108、判断瞬时温度变化量是否超出设备温度的标准起伏度；

若是，则将瞬时温度变化量标定为异常变量，且实时温度信息不导入评估样本集中；

若否，则将实时温度信息导入至评估样本集中。

如上述步骤S105-S108所述，设备在运行的过程中，难免会有部分外接器件存在瞬时功率的变化，进而便会导致设备的温度发生瞬时变化，此种现象属于设备温度的正常起伏现象，但是此瞬时温度的数据对于变化趋势值的计算存在较大影响，若参与变化趋势值的预测，则会在极大程度上导致变化趋势值增大，进而就会导致预测模型导出的结果出现误差，因此，对于瞬时温度的处理是将其标定为异常变量，并且不导入评估样本集中来作为样本数据，保证设备温度信息的变化趋势值的准确度不会受到影响，但在设备温度达到安全温度下限值之后，其中，瞬时温度的设备应当低于安全温度下限值。

在一个较佳的实施方式中，将瞬时温度变化量标定为异常变量之后的步骤，包括：

S1081、获取取样周期内所有异常变量出现的次数；

S1082、获取每次异常变量出现的间隔时长；

S1083、判断相邻异常变量出现的间隔时长与取样时间段的比较结果是否满足判定公式JT≥5QT，其中，JT表示相邻异常变量出现的间隔时长，QT表示取样时间段的时长；

若满足，则判定异常变量的出现为正常起伏；

若不满足，则判定异常变量为风险变量，且设备发出预警信号。

如上述步骤S1081-S1083所述，在设备产生瞬时的温度变化后，根据瞬时温度变化的间隔时长来判断设备温度是否有超出安全温度额定值的风险，并且发出相应的预警信号来通知工作人员进行检修，避免后续瞬时温度变化过大，而超出安全温度额定值的现象发生，通过此方式能够预测设备温度的瞬时变化，并在设备温度升高到安全温度额定值之前进行预警，规避了设备因运行温度过高而损坏的现象发生。

在一个较佳的实施方式中，将模糊时长与标准反应时长进行比对时，对模糊时长与标准反应时长进行做差处理，得到偏差时长，若偏差值大于零，则说明模糊时长大于或等于标准反应时长，若偏差值的取值小于零，则说明模糊时长小于标准反应时长。

在该实施方式中，偏差值是由模糊时长减去标准反应时长所得，是判断设备发出预警信号提升为报警信号的评判标准，工作人员根据预警信号和报警信号的提示做出对应的检修方案，以此来实现对设备的维护。

本发明还提供了，一种基于IOT技术的无线温采系统，应用于上述中任一项的基于IOT技术的无线温采方法，包括：

第一获取模块，第一获取模块用于获取RFID温采标签发出的所有响应信号，其中，响应信号包括设备数字ID信息和设备温度信息；

第二获取模块，第二获取模块用于获取响应信号的发出节点，其中，发出节点包括历史节点和实时节点；

第三获取模块，第三获取模块用于获取所有历史节点下的设备温度信息，并构建为评估样本集；

取样模块，取样模块用于获取取样周期，并根据取样周期从评估样本集中提取样本数据，其中，取样周期的终止节点对应评估样本集中的末位数据；

第一计算模块，计算模块用于将样本数据代入至趋势计算模型中，得到设备温度信息的变化趋势值；

第一比对模块，比对模块用于获取设备的安全温度额定值和安全温度下限值，并将实时节点下的实时温度信息与安全温度额定值和安全温度下限值相比对；

若实时节点下的实时温度信息小于安全温度下限值，表明设备运行正常；

若实时节点下的实时温度信息大于安全温度下限值且小于安全温度额定值，则设备发出预警信号；

若实时节点下的实时温度信息大于安全温度额定值，则设备直接发出报警信号；

第二计算模块，第二计算模块用于将变化趋势值与实时节点下的实时温度信息代入至预测模型中，并与安全温度额定值相比较，得到实时温度信息升高至安全温度额定值的模糊时长；

第四获取模块，第四获取模块用于获取标准反应时长；

第二比对模块，第二比对模块用于将模糊时长与标准反应时长进行比对，并根据比对结果判断设备是否将预警信号升级为报警信号，其中，报警信号的等级高于预警信号的等级；

若模糊时长大于或等于标准反应时长，则表明能在设备温度达到安全温度额定值之前进行断电保护；

若模糊时长小于标准反应时长，则表明不能在设备温度达到安全温度额定值之前进行断电保护，且将预警信号升级为报警信号。

上述中，整个系统是基于超高频射频信号进行温度的读取，系该统包含射频读写器、增益天线、无线传感温度标签、上位机组成；上位机人机交互UI软件实现了对RFID读写器的配置和读取RFID读写器采集到的标签的温度，支持对不同从机地址的RFID读写器管理，通过对RFID读写器从机地址的配置，达到不同读写器采集不同类型标签温度的效果；支持对 RFID读写器收发报文的监测，其中，射频读写器、增益天线、温度标签是主要部件，通常部署在工业现场，通过标签监测电力设备零部件的实时温度，再由射频读写器读取温度值并保存在本地Flash中，至于上述所提到的各种判断条件，均可通过if……else这类判断函数进行逐级嵌套来实现。

以及，一种基于IOT技术的无线温采终端，包括存储器和处理器，存储器存储有计算机程序，处理器执行计算机程序时实现上述中任一项的基于IOT技术的无线温采方法。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其它变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、装置、物品或者方法不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其它要素，或者是还包括为这种过程、装置、物品或者方法所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、装置、物品或者方法中还存在另外的相同要素。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。本发明中未具体描述和解释说明的结构、装置以及操作方法，如无特别说明和限定，均按照本领域的常规手段进行实施。

Claims (10)

1.一种基于IOT技术的无线温采方法，其特征在于：包括：

获取RFID温采标签发出的所有响应信号，其中，所述响应信号包括设备数字ID信息和设备温度信息；

获取所述响应信号的发出节点，其中，所述发出节点包括历史节点和实时节点；

获取所有所述历史节点下的设备温度信息，并构建为评估样本集；

获取取样周期，并根据所述取样周期从所述评估样本集中提取样本数据，其中，所述取样周期的终止节点对应所述评估样本集中的末位数据；

将所述样本数据代入至趋势计算模型中，得到所述设备温度信息的变化趋势值；

获取设备的安全温度额定值和安全温度下限值，并将所述实时节点下的实时温度信息与安全温度额定值和安全温度下限值相比对；

若所述实时节点下的实时温度信息小于安全温度下限值，表明设备运行正常；

若所述实时节点下的实时温度信息大于安全温度下限值且小于安全温度额定值，则设备发出预警信号；

将所述变化趋势值与实时节点下的实时温度信息代入至预测模型中，并与所述安全温度额定值相比较，得到所述实时温度信息升高至安全温度额定值的模糊时长；

获取标准反应时长；

将所述模糊时长与所述标准反应时长进行比对，并根据比对结果判断设备是否将预警信号升级为报警信号，其中，所述报警信号的等级高于所述预警信号的等级；

若所述模糊时长大于或等于标准反应时长，则表明能在设备温度达到安全温度额定值之前进行断电保护；

若所述模糊时长小于标准反应时长，则表明不能在设备温度达到安全温度额定值之前进行断电保护，且将所述预警信号升级为报警信号；

若所述实时节点下的实时温度信息大于安全温度额定值，则设备直接发出报警信号。

2.根据权利要求1所述的一种基于IOT技术的无线温采方法，其特征在于：所述获取RFID温采标签发出的所有响应信号的步骤，包括：

所述RFID温采标签接收射频读写器发出的射频信号；

所述RFID温采标签从射频信号中获取感应电流；

将所述设备数字ID信号与设备温度信息压缩并生成响应信号；

所述射频读写器接收响应信号并解码，并获取每个ID下设备的温度信息。

3.根据权利要求1所述的一种基于IOT技术的无线温采方法，其特征在于：根据所述取样周期从所述评估样本集中提取样本数据的步骤，包括：

获取所述RFID温采标签的响应周期；

根据所述响应周期在取样周期内建立多个取样时间段；

以所述评估样本集中的末位数据为起始数据，根据所述取样时间段逐一从评估样本集中获取历史设备温度信息作为样本数据。

4.根据权利要求1所述的一种基于IOT技术的无线温采方法，其特征在于：所述将所述样本数据代入至趋势计算模型中，得到所述设备温度信息的变化趋势值的步骤，包括：

获取所有所述样本数据；

获取所述趋势计算模型中的标准函数；

将所有样本数据代入至标准函数中，得到所述设备温度信息的变化趋势值；

其中，所述标准函数为：

，式中，

表示设备温度信息的变化趋势 值，

表示

的取值上限，

表示样本数据总量，且

=1，2，3……，

与

分别表示第

和第

个样本数据的设备温度值。

5.根据权利要求4所述的一种基于IOT技术的无线温采方法，其特征在于：所述将所述变化趋势值与实时节点下的实时温度信息代入至预测模型中，并与所述安全温度额定值相比较，得到所述实时温度信息升高至安全温度额定值的模糊时长的步骤，包括：

获取实时温度值与变化趋势值；

获取预测模型中的目标函数；

将所述实时温度值、变化趋势值以及安全温度额定值一同代入至目标函数中，得到所述实时温度信息升高至安全温度额定值的模糊时长；

其中，所述目标函数为：

，式中，

表示模糊时长，

表示安全温度 额定值，

表示实时温度值，其中，所述实时温度值高于或者等于安全温度下限值。

6.根据权利要求1所述的一种基于IOT技术的无线温采方法，其特征在于：所述获取每个ID下设备的温度信息之后的步骤，包括：

获取所述实时节点下的实时温度信息；

获取与实时节点相邻的上一节点下的设备温度信息，得到设备的瞬时温度变化量；

获取设备温度的标准起伏度；

判断所述瞬时温度变化量是否超出设备温度的标准起伏度；

若是，则将所述瞬时温度变化量标定为异常变量，且所述实时温度信息不导入评估样本集中；

若否，则将所述实时温度信息导入至评估样本集中。

7.根据权利要求6所述的一种基于IOT技术的无线温采方法，其特征在于：所述将所述瞬时温度变化量标定为异常变量之后的步骤，包括：

获取取样周期内所有异常变量出现的次数；

获取每次异常变量出现的间隔时长；

判断所述相邻异常变量出现的间隔时长与取样时间段的比较结果是否满足判定公式JT≥5QT，其中，JT表示相邻异常变量出现的间隔时长，QT表示取样时间段的时长；

若满足，则判定所述异常变量的出现为正常起伏；

若不满足，则判定所述异常变量为风险变量，且设备发出预警信号。

8.根据权利要求1所述的一种基于IOT技术的无线温采方法，其特征在于：将所述模糊时长与所述标准反应时长进行比对时，对所述模糊时长与标准反应时长进行做差处理，得到偏差时长，若所述偏差值大于零，则说明模糊时长大于或等于标准反应时长，若偏差值的取值小于零，则说明模糊时长小于标准反应时长。

9.一种基于IOT技术的无线温采系统，应用于权利要求1-8中任一项所述的基于IOT技术的无线温采方法，其特征在于：包括：

第一获取模块，所述第一获取模块用于获取RFID温采标签发出的所有响应信号，其中，所述响应信号包括设备数字ID信息和设备温度信息；

第二获取模块，所述第二获取模块用于获取所述响应信号的发出节点，其中，所述发出节点包括历史节点和实时节点；

第三获取模块，所述第三获取模块用于获取所有所述历史节点下的设备温度信息，并构建为评估样本集；

取样模块，所述取样模块用于获取取样周期，并根据所述取样周期从所述评估样本集中提取样本数据，其中，所述取样周期的终止节点对应所述评估样本集中的末位数据；

第一计算模块，所述计算模块用于将所述样本数据代入至趋势计算模型中，得到所述设备温度信息的变化趋势值；

第一比对模块，所述比对模块用于获取设备的安全温度额定值和安全温度下限值，并将所述实时节点下的实时温度信息与安全温度额定值和安全温度下限值相比对；

若所述实时节点下的实时温度信息小于安全温度下限值，表明设备运行正常；

若所述实时节点下的实时温度信息大于安全温度下限值且小于安全温度额定值，则设备发出预警信号；

若所述实时节点下的实时温度信息大于安全温度额定值，则设备直接发出报警信号；

第二计算模块，所述第二计算模块用于将所述变化趋势值与实时节点下的实时温度信息代入至预测模型中，并与所述安全温度额定值相比较，得到所述实时温度信息升高至安全温度额定值的模糊时长；

第四获取模块，所述第四获取模块用于获取标准反应时长；

第二比对模块，所述第二比对模块用于将所述模糊时长与所述标准反应时长进行比对，并根据比对结果判断设备是否将预警信号升级为报警信号，其中，所述报警信号的等级高于所述预警信号的等级；

若所述模糊时长大于或等于标准反应时长，则表明能在设备温度达到安全温度额定值之前进行断电保护；

若所述模糊时长小于标准反应时长，则表明不能在设备温度达到安全温度额定值之前进行断电保护，且将所述预警信号升级为报警信号。

10.一种基于IOT技术的无线温采终端，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于：所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至8中任一项所述的基于IOT技术的无线温采方法。

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