CN117596265A - 一种基于无线通信技术的测温终端数据监测系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于无线通信技术的测温终端数据监测系统及方法，属于温度监测技术领域。系统包括数据采集模块、数据分析模块、运行管理模块和可视化模块；数据采集模块用于采集工厂的运行日志和历史记录，以及所有设备信息；数据分析单元通过分析运行日志，将温度容易受到影响的设备之间进行关联，设置关联设备之间的温度关系，并将温度关系中一个设备的实际温度代入公式中计算另一个设备的预测温度；运行管理模块将同一个设备的实际温度与预测温度进行对比，判断是否异常，异常情况下将异常设备信息上报至数据中心进行预警；可视化模块用于展示数据中心的全部数据，通过可视化监控大屏动态展示工厂区域内各设备的温度和预警信息。
Description
技术领域
本发明涉及温度监测技术领域，具体为一种基于无线通信技术的测温终端数据监测系统及方法。
背景技术
近年来，随着物联网和人工智能技术的发展，工业监测也得到了更多的关注和研究。其中，温度监测是工业生产过程中非常重要的一项工作，它可以帮助企业实时监测和控制温度，确保生产过程的稳定性和安全性。通过将温度传感器与互联网相连，可以实现对分布式设备的远程监控和管理，提高监测的效率和精度，为工业生产提供更多的决策支持。
目前温度监测方法主要依靠传感器实时采集温度数据，传入到后台数据中心，在后台大屏幕中进行显示，由工作人员浏览并结合自身经验判断设备是否异常，或者通过事先设定的阈值由计算机进行简单判断是否超出阈值区间从而进行预警。这种方法只能提供实时的温度信息和简单的判断，在现代工业生产过程中，简单判断温度是否超过阈值区间并不能精准的发现问题。例如，某些设备之间需要进行热交换，设备温度相互影响，如果其中一个设备温度没有被影响则说明热交换异常，需要进行预警。或者，某些设备在不同功能时存在不同的温度变化区间，如果在运行某个功能时温度超出其应该存在的温度区间时，需要进行预警。针对这些情况，简单判断温度是否超过阈值区间并不能及时发现异常，所以现阶段需要一种更加智能、高效的温度监测技术，来解决上面的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于无线通信技术的测温终端数据监测系统及方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种基于无线通信技术的测温终端数据监测系统，该系统包括数据采集模块、数据分析模块、运行管理模块和可视化模块。
所述数据采集模块用于采集工厂的运行日志和历史记录，以及所有设备信息；所述数据分析单元通过分析运行日志，将温度容易受到影响的设备之间进行关联，设置关联设备之间的温度关系，将关联设备的历史记录进行拟合，得到拟合公式后，在设备信息中获取关联设备的实际温度，将温度关系中一个设备的实际温度代入公式中计算另一个设备的预测温度；所述运行管理模块将同一个设备的实际温度与预测温度进行对比，判断是否异常，异常情况下将异常设备信息上报至数据中心进行预警；所述可视化模块用于展示数据中心的全部数据，通过可视化监控大屏动态展示工厂区域内各设备的温度和预警信息。
所述数据采集模块包括运行日志采集单元、设备信息采集单元和历史记录采集单元。
所述运行日志采集单元用于实时采集工厂的运行日志；运行日志是指工厂在生产过程中的调用记录，调用记录随着每次设备的调用实时更新，每条调用记录包括调用对象、被调用对象和调用方式。
所述设备信息采集单元用于采集工厂内所有设备的信息；设备是指在运行过程中温度会发生变化的工业设备；设备信息包括设备标识符、温度和影响程度，影响程度是指设备温度受到其他设备温度的影响程度，包括强影响和弱影响。
强影响是指本设备温度受其他设备正常运行时的热传导或程序设定所带来最大变化的温度超过M摄氏度，弱影响是指本设备温度受其他设备正常运行时的热传导或程序设定所带来最大变化的温度不超过M摄氏度。M具体取值由管理员设定，用来区分设备温度受其他设备温度的影响程度。
所述历史记录采集单元用于采集工厂的历史记录；历史记录是指历史调用记录，每条历史调用记录包括调用对象、被调用对象、调用开始时间、调用结束时间、调用方式和设备温度。
当设备调用另一个设备时，将设备作为调用对象，另一个设备作为被调用对象。记录当前时间作为调用开始时间，同时将调用对象、被调用对象和调用方式放入调用记录中。当被调用对象停止运行，则调用结束，记录当前时间作为调用结束时间。从设备信息中获取调用对象和被调用对象的平均温度作为设备温度。将调用对象、被调用对象、调用开始时间、调用结束时间、调用方式和设备温度一起放入历史记录中。
调用方式包括热传导调用和程序设定调用。热传导调用是指设备被其他设备通过热传递的方式进行调用；程序设定调用是指设备被其他设备通过程序指令的方式进行调用。调用过程中往往会有交互控制，不断接收新的指令，调用设备与被调用设备之间相互影响。
热传导调用和程序设定调用区别在于设备之间是否发生热量传递。热传导调用的设备之间通过接触式连接，提供热量传递的渠道，设备之间温度存在一定关系。程序设定调用的设备之间通过信号连接，其中一个设备工作状态受到另外一个设备工作状态的影响，设备之间本身不发生热量传递，但由于程序设定原因，两者在运行时温度存在一定关系。
所述数据分析模块包括温度关系分析单元和预测温度计算单元。
所述温度关系分析单元用于分析设备之间的温度关系。首先，获取最新的运行日志，分析每条调用记录中的调用对象和被调用对象的设备信息；其次，排除调用对象和被调用对象的影响程度都为弱影响的调用记录后，将剩余的调用记录中调用对象和被调用对象的设备标识符进行关联后得到关联数据，每条剩余的调用记录对应一条关联数据；最后，按照调用记录中调用方式的不同对关联数据进行分类，作为关联数据的温度关系；温度关系包括热传导关系和程序设定关系。
所述预测温度计算单元用于计算设备的预测温度。首先，在历史记录中分别检索每个关联数据内设备标识符所对应的历史调用记录，一个关联数据对应N条历史调用记录，不同关联数据对应的历史调用记录条数N取值不同；其次，获取每条历史调用记录中的设备温度，拆分为调用设备温度和被调用设备温度后进行拟合，得到调用设备与被调用设备的温度关系公式，每个关联数据对应一个温度关系公式；最后，在设备信息中检索关联数据中两个设备标识符的当前温度，作为实际温度，选择其中一个设备标识符对应的实际温度带入到关系公式，计算得到另一个设备标识符对应的预测温度。
关联数据的温度关系不同，温度关系公式也不同。同种温度关系不同关联数据所对应的温度关系公式采用的参数不同，不同种温度关系的关联数据所对应的温度关系公式结构不同。
所述运行管理模块包括温度对比单元和断电保护单元。
所述温度对比单元用于对比温度是否正常。先将同一设备标识符对应的预测温度与实际温度求取差值后，得到温度误差，判断温度误差是否大于误差阈值，结果为是，则将设备标识符设置为异常状态并进行预警，结果为否则不做处理；再获取运行日志中没有关联数据的调用记录，采集这些调用记录中调用对象或调出对象为设备所对应的设备标识符，在设备信息中分别检索这些设备标识符的当前温度，判断是否处于各自的正常温度区间，处于则不做处理，不处于则将设备标识符设置为异常状态并进行预警。
所述断电保护单元用于断电保护温度过高的设备。获取所有异常状态设备标识符的温度，依次判断是否大于温度上限阈值，结果都为否，则将所有异常状态设备标识符及其对应的温度上报至数据中心进行预警；结果为是，则对该异常状态设备标识符进行标记，全部判断完成后，将关联数据中与被标记的异常状态设备标识符存在联系的所有设备标识符对应的设备进行断电处理，关闭这些设备的电源，同时将所有异常状态设备标识符及其对应的温度上报至数据中心进行预警。
可视化模块用于实时展示数据中心的全部数据，通过可视化监控大屏动态展示工厂区域内各设备的温度和预警信息。
一种基于无线通信技术的测温终端数据监测方法，该监测方法包括以下步骤：
S1、采集工厂的运行日志和历史记录，以及所有设备信息；
S2、将存在温度影响的设备之间进行关联，按照调用方式进行分类；
S3、获取关联设备历史记录中的温度关系，计算关联设备的预测温度；
S4、将预测温度与实际温度进行对比，根据对比结果判断是否进行预警；
S5、数据中心通过可视化监控大屏动态展示工厂区域内各设备温度和预警信息。
在S1中，运行日志是指工厂在生产过程中的调用记录，调用记录随着每次设备的调用实时更新，每条调用记录包括调用对象、被调用对象和调用方式。历史记录是指历史调用记录，每条历史调用记录包括调用对象、被调用对象、调用开始时间、调用结束时间、调用方式和设备温度。调用对象或被调用对象具体为设备，调用方式包括热传导调用和程序设定调用，设备温度是指从调用开始时间到调用结束时间内调用对象和被调用对象的平均温度。设备是指在运行过程中温度会发生变化的设备。设备信息包括设备标识符、温度和影响程度，影响程度是指设备温度受到其他设备温度的影响程度，包括强影响和弱影响。
在S2中，具体步骤如下：
S201、获取最新的运行日志，分析调用记录中调用对象和被调用对象的设备信息。
S202、排除调用对象和被调用对象的影响程度都为弱影响的调用记录，将剩余的调用记录中调用对象和被调用对象的设备标识符进行关联后得到关联数据，每条被标记的调用记录对应一条关联数据。
S203、按照调用方式的不同对关联数据进行分类，作为关联数据的类型；类型包括热传导类型和程序设定类型。
在S3中，具体步骤如下：
S301、获取所有热传导类型的关联数据，在历史记录中分别检索每个关联数据内设备标识符所对应的历史调用记录，一个关联数据对应N条历史调用记录，不同关联数据对应的历史调用记录条数N取值不同，确保每条历史调用记录中调用对象和被调用对象与关联数据内调用对象和被调用对象的设备标识符都一致，获取每条历史调用记录中的设备温度，拆分为调用设备温度和被调用设备温度后进行拟合，得到调用设备与被调用设备的温度关系公式，每个关联数据对应一个温度关系公式。在设备信息中检索关联数据中两个设备标识符的当前温度，作为实际温度，选择其中一个设备标识符对应的实际温度带入到关系公式，计算另一个设备标识符对应的预测温度，计算公式如下：
式中，Thy为热传导类型设备标识符对应的预测温度，d为两个设备之间的距离，Q为两个设备之间热传导损耗的热量，k为热传导系数，A为两个设备接触面的面积，Ths为热传导类型设备标识符对应的实际温度。
S302、获取所有程序设定调用类型的关联数据，在历史记录中分别检索每个关联数据内设备标识符所对应的历史调用记录，一个关联数据对应N条历史调用记录，不同关联数据对应的历史调用记录条数N取值不同，确保每条历史调用记录中调用对象和被调用对象与关联数据内调用对象和被调用对象的设备标识符都一致，获取每条历史调用记录中的设备温度，拆分为调用设备温度和被调用设备温度后进行拟合，得到调用设备与被调用设备的温度关系公式，每个关联数据对应一个温度关系公式。在设备信息中检索关联数据中两个设备标识符的当前温度，作为实际温度，选择其中一个设备标识符对应的实际温度带入到关系公式，计算另一个设备标识符对应的预测温度，计算公式如下：
Tcy＝H+a×logfTcs+1
式中，Tcy为程序设定类型设备标识符对应的预测温度，H为环境温度，a为预测温度影响系数，f为大于1的常数，Tcs为程序设定类型设备标识符对应的实际温度。
在S4中，具体步骤如下：
S401、将同一设备标识符对应的预测温度与实际温度求取差值后，得到温度误差，判断温度误差是否大于误差阈值，结果为是，则将设备标识符设置为异常状态并进行预警，结果为否则不做处理。
S402、获取运行日志中没有关联数据的调用记录，采集这些调用记录中调用对象或调出对象为设备所对应的设备标识符，在设备信息中分别检索这些设备标识符的当前温度，判断是否处于各自的正常温度区间，处于则不做处理，不处于则将设备标识符设置为异常状态并进行预警。
S403、获取异常状态设备标识符的温度，判断是否大于温度上限阈值，结果为否，则将所有异常状态设备标识符及其对应的温度上报至数据中心进行预警，结果为是，则进入S404步骤。
S404、获取温度大于温度上限阈值的异常状态设备标识符放入到断电设备集合中，在每个关联数据中检索是否存在断电设备集合中的设备标识符，存在则将对应关联数据中另外一个设备标识符也放入到断电设备集合中，再次以同样方式进行检索，直到所有关联数据不存在只有其中一个设备标识符与断电设备集合中的设备标识符相同的情况；每条关联数据中两个设备标识符都在或都不在断电设备集合中，则检索完毕。
S405、将断电设备集合中所有设备标识符对应的设备进行断电处理，关闭这些设备的电源，同时将断电设备集合和所有异常状态设备标识符及其对应的温度上报至数据中心进行预警。
与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：
1、关联设备分析：传统方法只能对单个设备的温度进行监测，无法考虑设备之间的关联关系。而本申请提出了热传导类型和程序设定类型的关联分析方法，通过分析设备之间的热传导特性或程序设定关系，建立温度之间的数学公式，从而考虑设备之间的关联关系。
2、历史数据拟合：传统方法仅仅通过阈值判断来判断是否存在异常情况，无法对温度变化进行预测和分析。而本申请提出了利用历史数据进行拟合，得到关联关系的拟合公式。通过将实际温度代入到拟合公式中计算预测温度，判断实际温度是否符合关系来判断异常情况。
3、预警和保护：传统方法通常只提供预警功能，当温度超过设定阈值时会触发预警。而本申请提出了预警加断电保护的方式，即对温度过高的设备进行自动断电操作，以防止温度继续升高导致设备损坏或事故发生。同时，也通过可视化大屏显示预警数据，方便操作人员及时获取异常信息并采取相应的措施。
综上所述，本申请的技术相比传统温度监测方法，通过关联分析和历史数据拟合，提供了更全面的温度监测和预警保护能力，能够更准确地判断异常情况并采取相应的措施，具有更高的实用性和创新性。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1是本发明一种基于无线通信技术的测温终端数据监测系统的结构示意图；
图2是本发明一种基于无线通信技术的测温终端数据监测方法的流程示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1，本发明提供一种基于无线通信技术的测温终端数据监测系统，该系统包括数据采集模块、数据分析模块、运行管理模块和可视化模块。
数据采集模块用于采集工厂的运行日志和历史记录，以及所有设备信息；数据分析单元通过分析运行日志，将温度容易受到影响的设备之间进行关联，设置关联设备之间的温度关系，将关联设备的历史记录进行拟合，得到拟合公式后，在设备信息中获取关联设备的实际温度，将温度关系中一个设备的实际温度代入公式中计算另一个设备的预测温度；运行管理模块将同一个设备的实际温度与预测温度进行对比，判断是否异常，异常情况下将异常设备信息上报至数据中心进行预警；可视化模块用于展示数据中心的全部数据，通过可视化监控大屏动态展示工厂区域内各设备的温度和预警信息。
数据采集模块包括运行日志采集单元、设备信息采集单元和历史记录采集单元。
运行日志采集单元用于实时采集工厂的运行日志；运行日志是指工厂在生产过程中的调用记录，调用记录随着每次设备的调用实时更新，每条调用记录包括调用对象、被调用对象和调用方式。
设备信息采集单元用于采集工厂内所有设备的信息；设备是指在运行过程中温度会发生变化的工业设备；设备信息包括设备标识符、温度和影响程度，影响程度是指设备温度受到其他设备温度的影响程度，包括强影响和弱影响。
强影响是指本设备温度受其他设备正常运行时的热传导或程序设定所带来最大变化的温度超过M摄氏度，弱影响是指本设备温度受其他设备正常运行时的热传导或程序设定所带来最大变化的温度不超过M摄氏度。M具体取值由管理员设定，用来区分设备温度受其他设备温度的影响程度。
历史记录采集单元用于采集工厂的历史记录；历史记录是指历史调用记录，每条历史调用记录包括调用对象、被调用对象、调用开始时间、调用结束时间、调用方式和设备温度。
当设备调用另一个设备时，将设备作为调用对象，另一个设备作为被调用对象。记录当前时间作为调用开始时间，同时将调用对象、被调用对象和调用方式放入调用记录中。当被调用对象停止运行，则调用结束，记录当前时间作为调用结束时间。从设备信息中获取调用对象和被调用对象的平均温度作为设备温度。将调用对象、被调用对象、调用开始时间、调用结束时间、调用方式和设备温度一起放入历史记录中。
调用方式包括热传导调用和程序设定调用。热传导调用是指设备被其他设备通过热传递的方式进行调用；程序设定调用是指设备被其他设备通过程序指令的方式进行调用。调用过程中往往会有交互控制，不断接收新的指令，调用设备与被调用设备之间相互影响。
热传导调用和程序设定调用区别在于设备之间是否发生热量传递。热传导调用的设备之间通过接触式连接，提供热量传递的渠道，设备之间温度存在一定关系。程序设定调用的设备之间通过信号连接，其中一个设备工作状态受到另外一个设备工作状态的影响，设备之间本身不发生热量传递，但由于程序设定原因，两者在运行时温度存在一定关系。
数据分析模块包括温度关系分析单元和预测温度计算单元。
温度关系分析单元用于分析设备之间的温度关系。首先，获取最新的运行日志，分析每条调用记录中的调用对象和被调用对象的设备信息；其次，排除调用对象和被调用对象的影响程度都为弱影响的调用记录后，将剩余的调用记录中调用对象和被调用对象的设备标识符进行关联后得到关联数据，每条剩余的调用记录对应一条关联数据；最后，按照调用记录中调用方式的不同对关联数据进行分类，作为关联数据的温度关系；温度关系包括热传导关系和程序设定关系。
预测温度计算单元用于计算设备的预测温度。首先，在历史记录中分别检索每个关联数据内设备标识符所对应的历史调用记录，一个关联数据对应N条历史调用记录,不同关联数据对应的历史调用记录条数N取值不同；其次，获取每条历史调用记录中的设备温度，拆分为调用设备温度和被调用设备温度后进行拟合，得到调用设备与被调用设备的温度关系公式，每个关联数据对应一个温度关系公式；最后，在设备信息中检索关联数据中两个设备标识符的当前温度，作为实际温度，选择其中一个设备标识符对应的实际温度带入到关系公式，计算得到另一个设备标识符对应的预测温度。
关联数据的温度关系不同，温度关系公式也不同。同种温度关系不同关联数据所对应的温度关系公式采用的参数不同，不同种温度关系的关联数据所对应的温度关系公式结构不同。
运行管理模块包括温度对比单元和断电保护单元。
温度对比单元用于对比温度是否正常。先将同一设备标识符对应的预测温度与实际温度求取差值后，得到温度误差，判断温度误差是否大于误差阈值，结果为是，则将设备标识符设置为异常状态并进行预警，结果为否则不做处理；再获取运行日志中没有关联数据的调用记录，采集这些调用记录中调用对象或调出对象为设备所对应的设备标识符，在设备信息中分别检索这些设备标识符的当前温度，判断是否处于各自的正常温度区间，处于则不做处理，不处于则将设备标识符设置为异常状态并进行预警。
断电保护单元用于断电保护温度过高的设备。获取所有异常状态设备标识符的温度，依次判断是否大于温度上限阈值，结果都为否，则将所有异常状态设备标识符及其对应的温度上报至数据中心进行预警；结果为是，则对该异常状态设备标识符进行标记，全部判断完成后，将关联数据中与被标记的异常状态设备标识符存在联系的所有设备标识符对应的设备进行断电处理，关闭这些设备的电源，同时将所有异常状态设备标识符及其对应的温度上报至数据中心进行预警。
可视化模块用于实时展示数据中心的全部数据，通过可视化监控大屏动态展示工厂区域内各设备的温度和预警信息。
请参阅图2，本发明提供一种基于无线通信技术的测温终端数据监测方法，该监测方法包括以下步骤：
S1、采集工厂的运行日志和历史记录，以及所有设备信息；
S2、将存在温度影响的设备之间进行关联，按照调用方式进行分类；
S3、获取关联设备历史记录中的温度关系，计算关联设备的预测温度；
S4、将预测温度与实际温度进行对比，根据对比结果判断是否进行预警；
S5、数据中心通过可视化监控大屏动态展示工厂区域内各设备温度和预警信息。
在S1中，运行日志是指工厂在生产过程中的调用记录，调用记录随着每次设备的调用实时更新，每条调用记录包括调用对象、被调用对象和调用方式。历史记录是指历史调用记录，每条历史调用记录包括调用对象、被调用对象、调用开始时间、调用结束时间、调用方式和设备温度。调用对象或被调用对象具体为设备，调用方式包括热传导调用和程序设定调用，设备温度是指从调用开始时间到调用结束时间内调用对象和被调用对象的平均温度。设备是指在运行过程中温度会发生变化的设备。设备信息包括设备标识符、温度和影响程度，影响程度是指设备温度受到其他设备温度的影响程度，包括强影响和弱影响。
在S2中，具体步骤如下：
S201、获取最新的运行日志，分析调用记录中调用对象和被调用对象的设备信息。
S202、排除调用对象和被调用对象的影响程度都为弱影响的调用记录，将剩余的调用记录中调用对象和被调用对象的设备标识符进行关联后得到关联数据，每条被标记的调用记录对应一条关联数据。
S203、按照调用方式的不同对关联数据进行分类，作为关联数据的类型；类型包括热传导类型和程序设定类型。
在S3中，具体步骤如下：
S301、获取所有热传导类型的关联数据，在历史记录中分别检索每个关联数据内设备标识符所对应的历史调用记录，一个关联数据对应N条历史调用记录，不同关联数据对应的历史调用记录条数N取值不同，确保每条历史调用记录中调用对象和被调用对象与关联数据内调用对象和被调用对象的设备标识符都一致，获取每条历史调用记录中的设备温度，拆分为调用设备温度和被调用设备温度后进行拟合，得到调用设备与被调用设备的温度关系公式，每个关联数据对应一个温度关系公式。在设备信息中检索关联数据中两个设备标识符的当前温度，作为实际温度，选择其中一个设备标识符对应的实际温度带入到关系公式，计算另一个设备标识符对应的预测温度，计算公式如下：
式中，Thy为热传导类型设备标识符对应的预测温度，d为两个设备之间的距离，Q为两个设备之间热传导损耗的热量，k为热传导系数，A为两个设备接触面的面积，Ths为热传导类型设备标识符对应的实际温度。
S302、获取所有程序设定调用类型的关联数据，在历史记录中分别检索每个关联数据内设备标识符所对应的历史调用记录，一个关联数据对应N条历史调用记录，不同关联数据对应的历史调用记录条数N取值不同，确保每条历史调用记录中调用对象和被调用对象与关联数据内调用对象和被调用对象的设备标识符都一致，获取每条历史调用记录中的设备温度，拆分为调用设备温度和被调用设备温度后进行拟合，得到调用设备与被调用设备的温度关系公式，每个关联数据对应一个温度关系公式。在设备信息中检索关联数据中两个设备标识符的当前温度，作为实际温度，选择其中一个设备标识符对应的实际温度带入到关系公式，计算另一个设备标识符对应的预测温度，计算公式如下：
Tcy＝H+a×logfTcs+1
式中，Tcy为程序设定类型设备标识符对应的预测温度，H为环境温度，a为预测温度影响系数，f为大于1的常数，Tcs为程序设定类型设备标识符对应的实际温度。
在S4中，具体步骤如下：
S401、将同一设备标识符对应的预测温度与实际温度求取差值后，得到温度误差，判断温度误差是否大于误差阈值，结果为是，则将设备标识符设置为异常状态并进行预警，结果为否则不做处理。
S402、获取运行日志中没有关联数据的调用记录，采集这些调用记录中调用对象或调出对象为设备所对应的设备标识符，在设备信息中分别检索这些设备标识符的当前温度，判断是否处于各自的正常温度区间，处于则不做处理，不处于则将设备标识符设置为异常状态并进行预警。
S403、获取异常状态设备标识符的温度，判断是否大于温度上限阈值，结果为否，则将所有异常状态设备标识符及其对应的温度上报至数据中心进行预警，结果为是，则进入S404步骤。
S404、获取温度大于温度上限阈值的异常状态设备标识符放入到断电设备集合中，在每个关联数据中检索是否存在断电设备集合中的设备标识符，存在则将对应关联数据中另外一个设备标识符也放入到断电设备集合中，再次以同样方式进行检索，直到所有关联数据不存在只有其中一个设备标识符与断电设备集合中的设备标识符相同的情况；每条关联数据中两个设备标识符都在或都不在断电设备集合中，则检索完毕。
S405、将断电设备集合中所有设备标识符对应的设备进行断电处理，关闭这些设备的电源，同时将断电设备集合和所有异常状态设备标识符及其对应的温度上报至数据中心进行预警。
实施例一：
假设设备A和B之间为热传导类型，A和B之间的距离为0.02m，热传导损耗的热量为120W，热传导系数为1.2W/(m·℃),接触面的面积为0.1m2，A实际温度为30℃；代入公式计算设备B的预测温度：
预测温度为：
假设设备C和D之间为程序设定类型,预测温度影响系数为1.2，常数为1.5，C实际温度为30℃，环境温度为15℃；代入公式计算设备D的预测温度：
预测温度为：15+1.2×log1.530+1≈25℃。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他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、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种基于无线通信技术的测温终端数据监测系统，其特征在于：该系统包括数据采集模块、数据分析模块、运行管理模块和可视化模块；
所述数据采集模块用于采集工厂的运行日志和历史记录，以及所有设备信息；所述数据分析单元通过分析运行日志，将温度容易受到影响的设备之间进行关联，设置关联设备之间的温度关系，将关联设备的历史记录进行拟合，得到拟合公式后，在设备信息中获取关联设备的实际温度，将温度关系中一个设备的实际温度代入公式中计算另一个设备的预测温度；所述运行管理模块将同一个设备的实际温度与预测温度进行对比，判断是否异常，异常情况下将异常设备信息上报至数据中心进行预警；所述可视化模块用于展示数据中心的全部数据，通过可视化监控大屏动态展示工厂区域内各设备的温度和预警信息。
2.根据权利要求1所述的一种基于无线通信技术的测温终端数据监测系统，其特征在于：所述数据采集模块包括运行日志采集单元、设备信息采集单元和历史记录采集单元；
所述运行日志采集单元用于实时采集工厂的运行日志；运行日志是指工厂在生产过程中的调用记录，调用记录随着每次设备的调用实时更新，每条调用记录包括调用对象、被调用对象和调用方式；
所述设备信息采集单元用于采集工厂内所有设备的信息；设备是指在运行过程中温度会发生变化的工业设备；设备信息包括设备标识符、温度和影响程度，影响程度是指设备温度受到其他设备温度的影响程度，包括强影响和弱影响；
所述历史记录采集单元用于采集工厂的历史记录；历史记录是指历史调用记录，每条历史调用记录包括调用对象、被调用对象、调用开始时间、调用结束时间、调用方式和设备温度。
3.根据权利要求1所述的一种基于无线通信技术的测温终端数据监测系统，其特征在于：所述数据分析模块包括温度关系分析单元和预测温度计算单元；
所述温度关系分析单元用于分析设备之间的温度关系；首先，获取最新的运行日志，分析每条调用记录中的调用对象和被调用对象的设备信息；其次，排除调用对象和被调用对象的影响程度都为弱影响的调用记录后，将剩余的调用记录中调用对象和被调用对象的设备标识符进行关联后得到关联数据，每条剩余的调用记录对应一条关联数据；最后，按照调用记录中调用方式的不同对关联数据进行分类，作为关联数据的温度关系；温度关系包括热传导关系和程序设定关系；
所述预测温度计算单元用于计算设备的预测温度；首先，在历史记录中分别检索每个关联数据内设备标识符所对应的历史调用记录，一个关联数据对应N条历史调用记录；其次，获取每条历史调用记录中的设备温度，拆分为调用设备温度和被调用设备温度后进行拟合，得到调用设备与被调用设备的温度关系公式，每个关联数据对应一个温度关系公式；最后，在设备信息中检索关联数据中两个设备标识符的当前温度，作为实际温度，选择其中一个设备标识符对应的实际温度带入到关系公式，计算得到另一个设备标识符对应的预测温度。
4.根据权利要求1所述的一种基于无线通信技术的测温终端数据监测系统，其特征在于：所述运行管理模块包括温度对比单元和断电保护单元；
所述温度对比单元用于对比温度是否正常；先将同一设备标识符对应的预测温度与实际温度求取差值后，得到温度误差，判断温度误差是否大于误差阈值，结果为是，则将设备标识符设置为异常状态并进行预警，结果为否则不做处理；再获取运行日志中没有关联数据的调用记录，采集这些调用记录中调用对象或调出对象为设备所对应的设备标识符，在设备信息中分别检索这些设备标识符的当前温度，判断是否处于各自的正常温度区间，处于则不做处理，不处于则将设备标识符设置为异常状态并进行预警；
所述断电保护单元用于断电保护温度过高的设备；获取所有异常状态设备标识符的温度，依次判断是否大于温度上限阈值，结果都为否，则将所有异常状态设备标识符及其对应的温度上报至数据中心进行预警；结果为是，则对该异常状态设备标识符进行标记，全部判断完成后，将关联数据中与被标记的异常状态设备标识符存在联系的所有设备标识符对应的设备进行断电处理，关闭这些设备的电源，同时将所有异常状态设备标识符及其对应的温度上报至数据中心进行预警。
5.根据权利要求1所述的一种基于无线通信技术的测温终端数据监测系统，其特征在于：所述可视化模块用于实时展示数据中心的全部数据，通过可视化监控大屏动态展示工厂区域内各设备的温度和预警信息。
6.一种基于无线通信技术的测温终端数据监测方法，其特征在于：该监测方法包括以下步骤：
S1、采集工厂的运行日志和历史记录，以及所有设备信息；
S2、将存在温度影响的设备之间进行关联，按照调用方式进行分类；
S3、获取关联设备历史记录中的温度关系，计算关联设备的预测温度；
S4、将预测温度与实际温度进行对比，根据对比结果判断是否进行预警；
S5、数据中心通过可视化监控大屏动态展示工厂区域内各设备温度和预警信息。
7.根据权利要求6所述的一种基于无线通信技术的测温终端数据监测方法，其特征在于：在S1中，运行日志是指工厂在生产过程中的调用记录，调用记录随着每次设备的调用实时更新，每条调用记录包括调用对象、被调用对象和调用方式；历史记录是指历史调用记录，每条历史调用记录包括调用对象、被调用对象、调用开始时间、调用结束时间、调用方式和设备温度；调用对象或被调用对象具体为设备，调用方式包括热传导调用和程序设定调用，设备温度是指从调用开始时间到调用结束时间内调用对象和被调用对象的平均温度；设备是指在运行过程中温度会发生变化的设备；设备信息包括设备标识符、温度和影响程度，影响程度是指设备温度受到其他设备温度的影响程度，包括强影响和弱影响。
8.根据权利要求6所述的一种基于无线通信技术的测温终端数据监测方法，其特征在于：在S2中，具体步骤如下：
S201、获取最新的运行日志，分析调用记录中调用对象和被调用对象的设备信息；
S202、排除调用对象和被调用对象的影响程度都为弱影响的调用记录，将剩余的调用记录中调用对象和被调用对象的设备标识符进行关联后得到关联数据，每条被标记的调用记录对应一条关联数据；
S203、按照调用方式的不同对关联数据进行分类，作为关联数据的类型；类型包括热传导类型和程序设定类型。
9.根据权利要求6所述的一种基于无线通信技术的测温终端数据监测方法，其特征在于：在S3中，具体步骤如下：
S301、获取所有热传导类型的关联数据，在历史记录中分别检索每个关联数据内设备标识符所对应的历史调用记录，一个关联数据对应N条历史调用记录，确保每条历史调用记录中调用对象和被调用对象与关联数据内调用对象和被调用对象的设备标识符都一致，获取每条历史调用记录中的设备温度，拆分为调用设备温度和被调用设备温度后进行拟合，得到调用设备与被调用设备的温度关系公式，每个关联数据对应一个温度关系公式；在设备信息中检索关联数据中两个设备标识符的当前温度，作为实际温度，选择其中一个设备标识符对应的实际温度带入到关系公式，计算另一个设备标识符对应的预测温度，计算公式如下：
式中，Thy为热传导类型设备标识符对应的预测温度，d为两个设备之间的距离，Q为两个设备之间热传导损耗的热量，k为热传导系数，A为两个设备接触面的面积，Ths为热传导类型设备标识符对应的实际温度；
S302、获取所有程序设定调用类型的关联数据，在历史记录中分别检索每个关联数据内设备标识符所对应的历史调用记录，一个关联数据对应N条历史调用记录，确保每条历史调用记录中调用对象和被调用对象与关联数据内调用对象和被调用对象的设备标识符都一致，获取每条历史调用记录中的设备温度，拆分为调用设备温度和被调用设备温度后进行拟合，得到调用设备与被调用设备的温度关系公式，每个关联数据对应一个温度关系公式；在设备信息中检索关联数据中两个设备标识符的当前温度，作为实际温度，选择其中一个设备标识符对应的实际温度带入到关系公式，计算另一个设备标识符对应的预测温度，计算公式如下：
Tcy＝H+a×logfTcs+1
式中，Tcy为程序设定类型设备标识符对应的预测温度，H为环境温度，a为预测温度影响系数，f为大于1的常数，Tcs为程序设定类型设备标识符对应的实际温度。
10.根据权利要求6所述的一种基于无线通信技术的测温终端数据监测方法，其特征在于：在S4中，具体步骤如下：
S401、将同一设备标识符对应的预测温度与实际温度求取差值后，得到温度误差，判断温度误差是否大于误差阈值，结果为是，则将设备标识符设置为异常状态并进行预警，结果为否则不做处理；
S402、获取运行日志中没有关联数据的调用记录，采集这些调用记录中调用对象或调出对象为设备所对应的设备标识符，在设备信息中分别检索这些设备标识符的当前温度，判断是否处于各自的正常温度区间，处于则不做处理，不处于则将设备标识符设置为异常状态并进行预警；
S403、获取异常状态设备标识符的温度，判断是否大于温度上限阈值，结果为否，则将所有异常状态设备标识符及其对应的温度上报至数据中心进行预警，结果为是，则进入S404步骤；
S404、获取温度大于温度上限阈值的异常状态设备标识符放入到断电设备集合中，在每个关联数据中检索是否存在断电设备集合中的设备标识符，存在则将对应关联数据中另外一个设备标识符也放入到断电设备集合中，再次以同样方式进行检索，直到所有关联数据不存在只有其中一个设备标识符与断电设备集合中的设备标识符相同的情况；每条关联数据中两个设备标识符都在或都不在断电设备集合中，则检索完毕；
S405、将断电设备集合中所有设备标识符对应的设备进行断电处理，关闭这些设备的电源，同时将断电设备集合和所有异常状态设备标识符及其对应的温度上报至数据中心进行预警。
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|---|---|---|---|
| CN202311554740.5A CN117596265A (zh) | 2023-11-21 | 2023-11-21 | 一种基于无线通信技术的测温终端数据监测系统及方法 |
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| CN202311554740.5A Pending CN117596265A (zh) | 2023-11-21 | 2023-11-21 | 一种基于无线通信技术的测温终端数据监测系统及方法 |
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| CN (1) | CN117596265A (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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-
2023
- 2023-11-21 CN CN202311554740.5A patent/CN117596265A/zh active Pending
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