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一种基于温度测量与季候温差的设备预警方法及系统.pdf

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一种 基于 温度 测量 季候 温差 设备 预警 方法 系统
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摘要
申请专利号:

CN201610880988.4

申请日:

2016.10.09

公开号:

CN106482844A

公开日:

2017.03.08

当前法律状态:

授权

有效性:

有权

法?#19978;?#24773;: 授权|||实质审查的生效IPC(主分类):G01K 1/02申请日:20161009|||公开
IPC分类号: G01K1/02 主分类号: G01K1/02
申请人: 国网山东省电力公司东营供电公司; 济南舜风科技有限公司
发明人: 郭立; 袁淑敏; 杨梅; 王跟鹏; 张冲; 杜宗展; 宋?#31185;?
地址: 257081 山东省东营市东营区南一路357号
优?#28909;ǎ?/td>
专利代理机构: 济南圣达知识产权代理有限公司 37221 代理人: 张勇
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法律状态
申请(专利)号:

CN201610880988.4

授权公告号:

||||||

法律状态公告日:

2019.01.29|||2017.04.05|||2017.03.08

法律状态类型:

授权|||实质审查的生效|||公开

摘要

本发明公开了一种基于温度测量与季候温差的设备预警方法及系统,该方法包括获取特定区域当前时刻点的设备温度直接测量值并作为设备当前时刻点的绝对温度值Tdevice,同时获取当前时刻点的预测气温值Tair;利用Tdevice与Tair作差,得到设备当前时刻点的相对温升值ΔT;将Tdevice和ΔT?#30452;?#19982;预设绝对温度阈值Tdevice(th)和预设相对温升阈值ΔTth比较,若Tdevice和ΔT中任一者超过相应阈值,则进行预警;其中,时刻点为?#31181;?#26102;刻点或小时时刻点。

权利要求书

1.一种基于温度测量与季候温差的设备预警方法,其特征在于,包括:
步骤1:获取特定区域当前时刻点的设备温度直接测量值并作为设备当前时刻点的绝
对温度值Tdevice,同时获取当前时刻点的预测气温值Tair;
步骤2:利用Tdevice与Tair作差,得到设备当前时刻点的相对温升值ΔT;
步骤3:将Tdevice和ΔT?#30452;?#19982;预设绝对温度阈值Tdevice(th)和预设相对温升阈值ΔTth比
较,若Tdevice和ΔT中任一者超过相应阈值,则进行预警;
其中,时刻点为?#31181;?#26102;刻点或小时时刻点。
2.如权利要求1所述的一种基于温度测量与季候温差的设备预警方法,其特征在于,该
方法还包括预存特定区域历?#32442;?#30340;每日气温最高值和最低值;或该方法还包括:预存特定
区域历?#32442;?#30340;每日各个时刻点气温值,将历?#32442;?#30340;相应日各个时刻点气温值求取的平均值
作为当前年相对应任一时刻点的预测气温值Tair。
3.如权利要求2所述的一种基于温度测量与季候温差的设备预警方法,其特征在于,该
方法还包括:
将预存的特定区域历?#32442;?#30340;每日气温最高值和最低值?#30452;?#27714;取均值后,绘制出特定区
域当前年的日气温最高值和最低?#30340;?#35268;律性预测曲线S1;
根据预测曲线S1,绘制出特定区域任一天的24小时气温变化规律性预测曲线S2,进而
得到特定区域任一天时刻点的预测气温值Tair。
4.一种基于温度测量与季候温差的设备预警系统,其特征在于,包括:
温度获取模块,其用于获取特定区域当前时刻点的设备温度直接测量值并作为设备当
前时刻点的绝对温度值Tdevice,同时获取当前时刻点的预测气温值Tair;
相对温升计算模块,其用于利用Tdevice与Tair作差,得到设备当前时刻点的相对温升值
ΔT;
预警模块,其用于将Tdevice和ΔT?#30452;?#19982;预设绝对温度阈值Tdevice(th)和预设相对温升阈
值ΔTth比较,若Tdevice和ΔT中任一者超过相应阈值,则进行预警;
其中,时刻点为?#31181;?#26102;刻点或小时时刻点。
5.如权利要求4所述的一种基于温度测量与季候温差的设备预警系统,其特征在于,该
系统还包括第一存储模块,其用于预存特定区域历?#32442;?#30340;每日气温最高值和最低值。
6.如权利要求5所述的一种基于温度测量与季候温差的设备预警系统,其特征在于,该
系统还包括:
日气温最高值和最低?#30340;?#35268;律性预测曲线绘制模块,其用于将预存的特定区域历?#32442;?br />的每日气温最高值和最低值?#30452;?#27714;取均值后,绘制出特定区域当前年的日气温最高值和最
低?#30340;?#35268;律性预测曲线S1;
24小时气温变化规律性预测曲线绘制模块,其用于根据预测曲线S1,绘制出特定区域
任一天的24小时气温变化规律性预测曲线S2,进而得到特定区域任一天时刻点的预测气温
值Tair。
7.如权利要求4所述的一种基于温度测量与季候温差的设备预警系统,其特征在于,该
系统还包括:
第二存储模块,其用于预存特定区域历?#32442;?#30340;每日各个时刻点气温值;
任一时刻点的预测气温值获取模块,其用于将历?#32442;?#30340;相应日各个时刻点气温值求取
的平均值作为当前年相对应日任一时刻点的预测气温值Tair。
8.一种基于温度测量与季候温差的设备预警系统,其特征在于,包括:温度采集器,其
被配置为采集特定区域当前时刻点的设备温度直接测量值并传送至处理器;
存储器,其被配置为存储特定区域当前年任一时刻点的预测气温值Tair;
处理器,其被配置为:
获取特定区域当前时刻点的设备温度直接测量值并作为设备当前时刻点的绝对温度
值Tdevice,同时从存储器内获取当前时刻点的预测气温值Tair;
利用Tdevice与Tair作差,得到设备当前时刻点的相对温升值ΔT;
将Tdevice和ΔT?#30452;?#19982;预设绝对温度阈值Tdevice(th)和预设相对温升阈值ΔTth比较,若
Tdevice和ΔT中任一者超过相应阈值,则进行预警;
其中,时刻点为?#31181;?#26102;刻点或小时时刻点。
9.如权利要求8所述的一种基于温度测量与季候温差的设备预警系统,其特征在于,所
述存储器还被配置为预存特定区域历?#32442;?#30340;每日气温最高值和最低值;
或所述存储器还被配置为预存特定区域历?#32442;?#30340;每日各个时刻点气温值。
10.如权利要求9所述的一种基于温度测量与季候温差的设备预警系统,其特征在于,
所述处理器还被配置为:
从存储器内获取预存的特定区域历?#32442;?#30340;每日气温最高值和最低值;
将预存的特定区域历?#32442;?#30340;每日气温最高值和最低值?#30452;?#27714;取均值后,绘制出特定区
域当前年的日气温最高值和最低?#30340;?#35268;律性预测曲线S1;
根据预测曲线S1,绘制出特定区域任一天的24小时气温变化规律性预测曲线S2,进而
得到特定区域任一天时刻点的预测气温值Tair;
或所述处理器还被配置为:将历?#32442;?#30340;相应日各个时刻点气温值求取的平均值作为当
前年相对应日任一时刻点的预测气温值Tair。

说明书

一种基于温度测量与季候温差的设备预警方法及系统

技术领域

本发明属于设备温度监控领域,尤其涉及一种基于温度测量与季候温差的设备预
警方法及系统。

背景技术

在设备监控等领域,温度测量是必不可少的?#26041;冢?#33509;待测点的温度超过预警值,系
统将发出警报,做出应急反应,并通知工作人员采取措施,避免发生火灾、爆炸等事?#30465;?br />

针对特定区域内设备运行状态的监控,相应设备的温度测量会受到气温影响,例
如:第1时点:监控某设备的温度时,气温为A℃,设备温度的测量值为B℃,那么该设备相对
气温的温升为(B-A)℃;第2时点:若气温变为A’℃,设备温度的测量值仍为B℃,那么设备相
对气温的温升变为(B-A’)℃。通过对比:上述两个时点,虽然该区域的设备的温度测量值均
为B℃,但是相对于气温的温升是不一样的。在不同季节下,季候温差带来的影响会比较大。
例如,北方地区冬季和夏季的气温通常相差30℃甚至更高,这种情况下,季候温差便不容忽
视,尤其是对于温度变化敏感的设备。

此外,在获取待监控设备所在区域的气温值的过程中,会出现以下情况:有些设备
不具备在其周围安装测量气温检测装置的条件,而且这些设备也不能连接外网,因此,这些
设备无法从气象服务数据库内获取实时温度数据。

有些监控设备安装的位置比较特殊,比如变电站设备,这些电力设备很难维护,改
造成本比较高。即使待监测的设备有安装测量气温检测装置的条件,也会耗费大量的成本,
还会由于对气温检测装置误差调节而耗费大量时间和人力,影响了特定区域内设备运行状
态监控的效?#30465;?#23588;其针对变电站内电力设备,这些电力设备数据交互均是采用内网,与外界
网络是隔绝的,因为变电站是改变电压的场所,为了把发电厂发出来的电能输送到较远的
地方,必须把电压升高,变为高压电,?#25509;?#25143;附近再按需要把电压?#26723;停?#36825;种升降电压的工
作靠变电站来完成。变电站的主要设备是开关和变压器。变电站内的设备在连接外网的情
况下容易出?#20013;?#21495;干扰而导致变电站内设备动作不灵敏,引起安全性问题。

因此,为了提高特定区域内提高设备运行状态监控的效?#21097;?#38656;要考虑季候温差对
于温度变化敏感的设备影响。此外,针对无法与外网通信的设备,为了提高设备运行监控的
安全可靠性,还需要提供一种能够提供针对特定区域气温预测值较为准确的方法。

发明内容

为了解决现有技术的缺点,本发明提供一种基于温度测量与季候温差的设备预警
方法及系统。本发明的该方法考虑了季候温差对于设备的影响,提高设备运行状态监控的
效?#21097;?#36824;能够提供针对特定区域气温预测值较为准确的方法进而提高了设备运行状态监控
的可靠性。本发明的该系统在不增加测量气温检测装置硬件设备的基础上,能够提高设备
运行状态监控的效率及可靠性。本发明尤其适用于不能连接外网的设备监控温度预警。

为实现上述目的,本发明采用以下技术方案:

一种基于温度测量与季候温差的设备预警方法,包括:

步骤1:获取特定区域当前时刻点的设备温度直接测量值并作为设备当前时刻点
的绝对温度值Tdevice,同时获取当前时刻点的预测气温值Tair;

步骤2:利用Tdevice与Tair作差,得到设备当前时刻点的相对温升值ΔT;

步骤3:将Tdevice和ΔT?#30452;?#19982;预设绝对温度阈值Tdevice(th)和预设相对温升阈值Δ
Tth比较,若Tdevice和ΔT中任一者超过相应阈值,则进行预警;

其中,时刻点为?#31181;?#26102;刻点或小时时刻点。

本发明的该方法考虑了季候温差对于设备的影响,将获取的特定区域当前时刻点
的设备温度直接测量值作为设备当前时刻点的绝对温度值,再根据设备当前时刻点的绝对
温度值与相应时刻点的预测气温值作差,得到设备的相对温升值;最后将设备的绝对温度
值和相对温升值?#30452;?#19982;绝对温度阈值和相对温升阈值相比较,当前两者中任一者超过相应
阈值则对特定区域内设备进行监控预警,提高了设备运行状态监控的效?#30465;?br />

在步骤1之前,还包括预存特定区域历?#32442;?#30340;每日气温最高值和最低值。

该方法还包括:将预存的特定区域历?#32442;?#30340;每日气温最高值和最低值?#30452;?#27714;取均
值后,绘制出特定区域当前年的日气温最高值和最低?#30340;?#35268;律性预测曲线S1;

根据预测曲线S1,绘制出特定区域任一天的24小时气温变化规律性预测曲线S2,
进而得到特定区域任一天时刻点的预测气温值Tair。

本发明通过日气温最高值和最低?#30340;?#35268;律性预测曲线以及24小时气温变化规律
性预测曲线,通过将历史气温值规律化后来预测当前年的气温值,这样在保留针对特定区
域气温变化规律的前提下,能够较为准确可靠地预测当前年的气温值,保障了后续设备监
控运行状况预警的效率以及可靠性。

该方法还包括:预存特定区域历?#32442;?#30340;每日各个时刻点气温值,将历?#32442;?#30340;相应
日各个时刻点气温值求取的平均值作为当前年相对应任一时刻点的预测气温值Tair。

本发明也可以采用对历?#32442;?#30340;相应日各个时刻点气温值求取的平均值作为当前
年相对应任一时刻点的预测气温值,这样也能够较为准确可靠地预测当前年的气温值,保
障了后续设备监控运行状况预警的效率以及可靠性。

一种基于温度测量与季候温差的设备预警系统,包括:

温度获取模块,其用于获取特定区域当前时刻点的设备温度直接测量值并作为设
备当前时刻点的绝对温度值Tdevice,同时获取当前时刻点的预测气温值Tair;

相对温升计算模块,其用于利用Tdevice与Tair作差,得到设备当前时刻点的相对温
升值ΔT;

预警模块,其用于将Tdevice和ΔT?#30452;?#19982;预设绝对温度阈值Tdevice(th)和预设相对温
升阈值ΔTth比较,若Tdevice和ΔT中任一者超过相应阈值,则进行预警;

其中,时刻点为?#31181;?#26102;刻点或小时时刻点。

本发明的该系统在不增加测量气温检测装置硬件设备的基础上,且考虑了季候温
差对于设备的影响,将获取的特定区域当前时刻点的设备温度直接测量值作为设备当前时
刻点的绝对温度值,再根据设备当前时刻点的绝对温度值与相应时刻点的预测气温值作
差,得到设备的相对温升值;最后将设备的绝对温度值和相对温升值?#30452;?#19982;绝对温度阈值
和相对温升阈值相比较,当前两者中任一者超过相应阈值则对特定区域内设备进行监控预
警,提高了设备运行状态监控的效?#30465;?br />

该系统还包括第一存储模块,其用于预存特定区域历?#32442;?#30340;每日气温最高值和最
低值。

该系统还包括:

日气温最高值和最低?#30340;?#35268;律性预测曲线绘制模块,其用于将预存的特定区域历
?#32442;?#30340;每日气温最高值和最低值?#30452;?#27714;取均值后,绘制出特定区域当前年的日气温最高值
和最低?#30340;?#35268;律性预测曲线S1;

24小时气温变化规律性预测曲线绘制模块,其用于根据预测曲线S1,绘制出特定
区域任一天的24小时气温变化规律性预测曲线S2,进而得到特定区域任一天时刻点的预测
气温值Tair。

该系统还包括:

第二存储模块,其用于预存特定区域历?#32442;?#30340;每日各个时刻点气温值;

任一时刻点的预测气温值获取模块,其用于将历?#32442;?#30340;相应日各个时刻点气温值
求取的平均值作为当前年相对应日任一时刻点的预测气温值Tair。

一种基于温度测量与季候温差的设备预警系统,包括:温度采集器,其被配置为采
集特定区域当前时刻点的设备温度直接测量值并传送至处理器;

存储器,其被配置为存储特定区域当前年任一时刻点的预测气温值Tair;

处理器,其被配置为:

获取特定区域当前时刻点的设备温度直接测量值并作为设备当前时刻点的绝对
温度值Tdevice,同时从存储器内获取当前时刻点的预测气温值Tair;

利用Tdevice与Tair作差,得到设备当前时刻点的相对温升值ΔT;

将Tdevice和ΔT?#30452;?#19982;预设绝对温度阈值Tdevice(th)和预设相对温升阈值ΔTth比较,
若Tdevice和ΔT中任一者超过相应阈值,则进行预警;

其中,时刻点为?#31181;?#26102;刻点或小时时刻点。

所述存储器还被配置为预存特定区域历?#32442;?#30340;每日气温最高值和最低值。

所述处理器还被配置为:

从存储器内获取预存的特定区域历?#32442;?#30340;每日气温最高值和最低值;

将预存的特定区域历?#32442;?#30340;每日气温最高值和最低值?#30452;?#27714;取均值后,绘制出特
定区域当前年的日气温最高值和最低?#30340;?#35268;律性预测曲线S1;

根据预测曲线S1,绘制出特定区域任一天的24小时气温变化规律性预测曲线S2,
进而得到特定区域任一天时刻点的预测气温值Tair。

所述存储器还被配置为预存特定区域历?#32442;?#30340;每日各个时刻点气温值。

所述处理器还被配置为:将历?#32442;?#30340;相应日各个时刻点气温值求取的平均值作为
当前年相对应日任一时刻点的预测气温值Tair。

本发明的基于温度测量与季候温差的设备预警方法可以应用于变电?#38236;?#21147;设备
监控领域,还可以用于森?#22336;?#28779;?#32479;?#24066;安防领域。

本发明的有益效果为:

(1)本发明的该方法考虑了季候温差对于设备的影响,将获取的特定区域当前时
刻点的设备温度直接测量值作为设备当前时刻点的绝对温度值,再根据设备当前时刻点的
绝对温度值与相应时刻点的预测气温值作差,得到设备的相对温升值;最后将设备的绝对
温度值和相对温升值?#30452;?#19982;绝对温度阈值和相对温升阈值相比较,当前两者中任一者超过
相应阈值则对特定区域内设备进行监控预警,提高了设备运行状态监控的效?#30465;?br />

(2)本发明的该方法通过日气温最高值和最低?#30340;?#35268;律性预测曲线以及24小时气
温变化规律性预测曲线,通过将历史气温值规律化后来预测当前年的气温值,这样在保留
针对特定区域气温变化规律的前提下,能够较为准确可靠地预测当前年的气温值,保障了
后续设备监控运行状况预警的效率以及可靠性。

(3)本发明的基于温度测量与季候温差的设备预警方法可以应用于变电?#38236;?#21147;设
备监控领域,还可以用于森?#22336;?#28779;?#32479;?#24066;安防领域。本发明的该方法还可以对设备未来的
运行状况进行预测,例如:在气候进入最冷或最热阶段之前,提前调整巡视频?#30465;?#22686;加重点
监测对象的巡视次数?#21462;?br />

(4)本发明的该系统尤其适用于不具备在其周围安装测量气温检测装置条件的设
备温度预警检测,不需要对现有监控系统或装置进行改进,本发明的该系统在不增加测量
气温检测装置硬件设备的基础上,且考虑了季候温差对于设备的影响,将获取的特定区域
当前时刻点的设备温度直接测量值作为设备当前时刻点的绝对温度值,再根据设备当前时
刻点的绝对温度值与相应时刻点的预测气温值作差,得到设备的相对温升值;最后将设备
的绝对温度值和相对温升值?#30452;?#19982;绝对温度阈值和相对温升阈值相比较,当前两者中任一
者超过相应阈值则对特定区域内设备进行监控预警,提高了设备运行状态监控的效?#30465;?br />

附图说明

图1是本发明的基于温度测量与季候温差的设备预警方法流程示意图;

图2是日气温最高值和最低?#30340;?#35268;律性预测曲线图;

图3是24小时气温变化规律性预测曲线图;

图4是本发明的基于温度测量与季候温差的设备预警方法应用过程示意图;

图5是本发明的基于温度测量与季候温差的设备预警系统结构示意图。

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?#38468;?#34892;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。

图1是本发明的基于温度测量与季候温差的设备预警方法流程示意图,如图所示
的基于温度测量与季候温差的设备预警方法,包括:

步骤1:获取特定区域当前时刻点的设备温度直接测量值并作为设备当前时刻点
的绝对温度值Tdevice,同时获取当前时刻点的预测气温值Tair;

步骤2:利用Tdevice与Tair作差,得到设备当前时刻点的相对温升值ΔT;

步骤3:将Tdevice和ΔT?#30452;?#19982;预设绝对温度阈值Tdevice(th)和预设相对温升阈值Δ
Tth比较,若Tdevice和ΔT中任一者超过相应阈值,则进行预警;

其中,时刻点为?#31181;?#26102;刻点或小时时刻点。

本发明的该方法考虑了季候温差对于设备的影响,将获取的特定区域当前时刻点
的设备温度直接测量值作为设备当前时刻点的绝对温度值,再根据设备当前时刻点的绝对
温度值与相应时刻点的预测气温值作差,得到设备的相对温升值;最后将设备的绝对温度
值和相对温升值?#30452;?#19982;绝对温度阈值和相对温升阈值相比较,当前两者中任一者超过相应
阈值则对特定区域内设备进行监控预警,提高了设备运行状态监控的效?#30465;?br />

在步骤1之前,还包括预存特定区域历?#32442;?#30340;每日气温最高值和最低值。

该方法还包括:将预存的特定区域历?#32442;?#30340;每日气温最高值和最低值?#30452;?#27714;取均
值后,绘制出特定区域当前年的日气温最高值和最低?#30340;?#35268;律性预测曲线S1;

根据预测曲线S1,绘制出特定区域任一天的24小时气温变化规律性预测曲线S2,
进而得到特定区域任一天时刻点的预测气温值Tair。

下面以具有四季变化的北方地区为例:

可以利用正弦曲线、抛物线或分段曲线来进行绘制选定区域当前年的日气温最高
值和最低?#30340;?#35268;律性预测曲线S1。

选用其中一种实施例:利用正弦曲线来绘制选定区域当前年的日气温最高值和最
低?#30340;?#35268;律性预测曲线S1。

图2是日气温最高值和最低?#30340;?#35268;律性预测曲线S1示意图。如图2所示,本实施例
采用以六月末为对称轴的正弦曲线来拟合日气温最高值和最低?#30340;?#35268;律性曲线。日气温最
高值和最低?#30340;?#35268;律性预测曲线S1的表达式?#30452;?#20026;:

日气温最高值:TD-max=A1·sinD+B1

日气温最低值:TD-min=A2·sinD+B2

式中,TD-max—日气温最高值;A1,B1—日气温最高值曲线参数,为常系数,且与地理
区域有关系;TD-min—日气温最低值;A2,B2—日气温最低值曲线参数,为常系数,且与地理区
域有关系;D—日期,D=1,2,3,…,365。

特定区域任一天的24小时气温变化规律性预测曲线S2可以采用分段函数或抛物
线其他函数形式的曲线来进行描述。

本实施例中,由日气温最高值和最低?#30340;?#35268;律性预测曲线S1,得到当天气温最高
值和最低值,再利用分段函数拟?#31995;?#22825;的24小时气温变化规律性预测曲线S2。

在具体实施过程中,分段函数至少为三段;其中,第一段函数与最后一段函数均为
直线。

第一段与最后一段函数值的大小相等,均为当天气温最低值。

图3是24小时气温变化规律性预测曲线S2示意图。如图3所示,本实施例中利用分
成四段的分段函数拟?#31995;?#22825;的气温日变化趋势规律性曲线。由于不同季节的最低温和最高
温差异巨大,因此纵坐标的刻度依据最低温和最高温确定,图3中不直接体现出来。在图3
中,从0时开始,24小时气温变化规律性预测曲线S2大致规律化为4段,表达式为:


式中,T—设备运行时气温的近似值(℃);H—设备运行的时刻(时);TD-min—日气温
最低值;A3,B3,A4,B4—24小时气温变化规律性预测曲线S2的参数,为常数,且满足下列关
系:

A3·sin14+B3=TD-max;A4·sin14+B4=TD-max;TD-max—日气温最高值。

本发明通过日气温最高值和最低?#30340;?#35268;律性预测曲线以及24小时气温变化规律
性预测曲线,通过将历史气温值规律化后来预测当前年的气温值,这样在保留针对特定区
域气温变化规律的前提下,能够较为准确可靠地预测当前年的气温值,保障了后续设备监
控运行状况预警的效率以及可靠性。

获取任一时刻点的预测气温值Tair的方法,还可以采用下列方式:

预存特定区域历?#32442;?#30340;每日各个时刻点气温值,将历?#32442;?#30340;相应日各个时刻点气
温值求取的平均值作为当前年相对应任一时刻点的预测气温值Tair。

该方法也可以采用对历?#32442;?#30340;相应日各个时刻点气温值求取的平均值作为当前
年相对应任一时刻点的预测气温值,这样也能够较为准确可靠地预测当前年的气温值,保
障了后续设备监控运行状况预警的效率以及可靠性。

具体地设定:日气温最高值和最低?#30340;?#35268;律性预测曲线S1为曲线1,24小时气温变
化规律性预测曲线S2为曲线2。如图4所示,在实际应用中,针对确定的地理区域内的设备,
首先获取相应地理区域内的设备运行时间,然后根据设备运行时间段来查询曲线1,得到设
备运行时间段当天的预计最高气温和最低气温;

然后,将预计最高气温和最低气温传递至曲线2来确认曲线2的纵坐标温度刻度,
曲线2的横坐标为时间刻度,通过查询曲线2横坐标对应的曲线2上纵坐标值,就可以得到设
备当天任意时刻的气温值。

根据获取的设备当前时刻点的设备温度的直接测量值,就得到设备的绝对温度
值;再根据设备的绝对温度值与相对应时刻点的气温值作差,得到设备的相对温升值。

将设备的绝对温度值和相对温升值?#30452;?#19982;绝对温度阈值和相对温升阈值相比较,
若设备的绝对温度值和相对温升值中任一者超过相应阈值,则输出预警信号。

图5是本发明的基于温度测量与季候温差的设备预警系统结构示意图。如图5所示
的基于温度测量与季候温差的设备预警系统,包括:温度获取模块、相对温升计算模块和预
警模块。

(1)温度获取模块,其用于获取特定区域当前时刻点的设备温度直接测量值并作
为设备当前时刻点的绝对温度值Tdevice,同时获取当前时刻点的预测气温值Tair。

(2)相对温升计算模块,其用于利用Tdevice与Tair作差,得到设备当前时刻点的相对
温升值ΔT。

(3)预警模块,其用于将Tdevice和ΔT?#30452;?#19982;预设绝对温度阈值Tdevice(th)和预设相
对温升阈值ΔTth比较,若Tdevice和ΔT中任一者超过相应阈值,则进行预警;

其中,时刻点为?#31181;?#26102;刻点或小时时刻点。

本发明的该系统在不增加测量气温检测装置硬件设备的基础上,且考虑了季候温
差对于设备的影响,将获取的特定区域当前时刻点的设备温度直接测量值作为设备当前时
刻点的绝对温度值,再根据设备当前时刻点的绝对温度值与相应时刻点的预测气温值作
差,得到设备的相对温升值;最后将设备的绝对温度值和相对温升值?#30452;?#19982;绝对温度阈值
和相对温升阈值相比较,当前两者中任一者超过相应阈值则对特定区域内设备进行监控预
警,提高了设备运行状态监控的效?#30465;?br />

该系统还包括第一存储模块,其用于预存特定区域历?#32442;?#30340;每日气温最高值和最
低值。

该系统还包括:

日气温最高值和最低?#30340;?#35268;律性预测曲线绘制模块,其用于将预存的特定区域历
?#32442;?#30340;每日气温最高值和最低值?#30452;?#27714;取均值后,绘制出特定区域当前年的日气温最高值
和最低?#30340;?#35268;律性预测曲线S1;

24小时气温变化规律性预测曲线绘制模块,其用于根据预测曲线S1,绘制出特定
区域任一天的24小时气温变化规律性预测曲线S2,进而得到特定区域任一天时刻点的预测
气温值Tair。

本实施例以具有四季变化的北方地区为例:

可以利用正弦曲线、抛物线或分段曲线来进行绘制选定区域当前年的日气温最高
值和最低?#30340;?#35268;律性预测曲线S1。

选用其中一种实施例:利用正弦曲线来绘制选定区域当前年的日气温最高值和最
低?#30340;?#35268;律性预测曲线S1。

图2是日气温最高值和最低?#30340;?#35268;律性预测曲线S1示意图。如图2所示,本实施例
采用以六月末为对称轴的正弦曲线来拟合日气温最高值和最低?#30340;?#35268;律性曲线。日气温最
高值和最低?#30340;?#35268;律性预测曲线S1的表达式?#30452;?#20026;:

日气温最高值:TD-max=A1·sinD+B1

日气温最低值:TD-min=A2·sinD+B2

式中,TD-max—日气温最高值;A1,B1—日气温最高值曲线参数,为常系数,且与地理
区域有关系;TD-min—日气温最低值;A2,B2—日气温最低值曲线参数,为常系数,且与地理区
域有关系;D—日期,D=1,2,3,…,365。

特定区域任一天的24小时气温变化规律性预测曲线S2可以采用分段函数或抛物
线其他函数形式的曲线来进行描述。

本实施例中,由日气温最高值和最低?#30340;?#35268;律性预测曲线S1,得到当天气温最高
值和最低值,再利用分段函数拟?#31995;?#22825;的24小时气温变化规律性预测曲线S2。

在具体实施过程中,分段函数至少为三段;其中,第一段函数与最后一段函数均为
直线。

第一段与最后一段函数值的大小相等,均为当天气温最低值。

图3是24小时气温变化规律性预测曲线S2示意图。如图3所示,本实施例中利用分
成四段的分段函数拟?#31995;?#22825;的气温日变化趋势规律性曲线。由于不同季节的最低温和最高
温差异巨大,因此纵坐标的刻度依据最低温和最高温确定,图3中不直接体现出来。在图3
中,从0时开始,24小时气温变化规律性预测曲线S2大致规律化为4段,表达式为:


式中,T—设备运行时气温的近似值(℃);H—设备运行的时刻(时);TD-min—日气温
最低值;A3,B3,A4,B4—24小时气温变化规律性预测曲线S2的参数,为常数,且满足下列关
系:

A3·sin14+B3=TD-max;A4·sin14+B4=TD-max;TD-max—日气温最高值。

该系统还包括:

第二存储模块,其用于预存特定区域历?#32442;?#30340;每日各个时刻点气温值;

任一时刻点的预测气温值获取模块,其用于将历?#32442;?#30340;相应日各个时刻点气温值
求取的平均值作为当前年相对应日任一时刻点的预测气温值Tair。

该系统还包括第二存储模块,本发明的该系统也可以采用对历?#32442;?#30340;相应日各个
时刻点气温值求取的平均值作为当前年相对应任一时刻点的预测气温值,这样也能够较为
准确可靠地预测当前年的气温值,保障了后续设备监控运行状况预警的效率以及可靠性。

本发明?#22266;?#20379;了一种基于温度测量与季候温差的设备预警系统,包括:温度采集
器,其被配置为采集特定区域当前时刻点的设备温度直接测量值并传送至处理器;

存储器,其被配置为存储特定区域当前年任一时刻点的预测气温值Tair;

处理器,其被配置为:

获取特定区域当前时刻点的设备温度直接测量值并作为设备当前时刻点的绝对
温度值Tdevice,同时从存储器内获取当前时刻点的预测气温值Tair;

利用Tdevice与Tair作差,得到设备当前时刻点的相对温升值ΔT;

将Tdevice和ΔT?#30452;?#19982;预设绝对温度阈值Tdevice(th)和预设相对温升阈值ΔTth比较,
若Tdevice和ΔT中任一者超过相应阈值,则进行预警;

其中,时刻点为?#31181;?#26102;刻点或小时时刻点。

其中,存储器还被配置为预存特定区域历?#32442;?#30340;每日气温最高值和最低值。

进一步地,处理器还被配置为:

从存储器内获取预存的特定区域历?#32442;?#30340;每日气温最高值和最低值;

将预存的特定区域历?#32442;?#30340;每日气温最高值和最低值?#30452;?#27714;取均值后,绘制出特
定区域当前年的日气温最高值和最低?#30340;?#35268;律性预测曲线S1;

根据预测曲线S1,绘制出特定区域任一天的24小时气温变化规律性预测曲线S2,
进而得到特定区域任一天时刻点的预测气温值Tair。

其中,存储器还被配置为预存特定区域历?#32442;?#30340;每日各个时刻点气温值。

进一步地,处理器还被配置为:将历?#32442;?#30340;相应日各个时刻点气温值求取的平均
值作为当前年相对应日任一时刻点的预测气温值Tair。

本发明的该系统尤其适用于不具备在其周围安装测量气温检测装置条件的设备
温度预警检测,不需要对现有监控系统或装置进行改进,本发明的该系统在不增加测量气
温检测装置硬件设备的基础上,且考虑了季候温差对于设备的影响,将获取的特定区域当
前时刻点的设备温度直接测量值作为设备当前时刻点的绝对温度值,再根据设备当前时刻
点的绝对温度值与相应时刻点的预测气温值作差,得到设备的相对温升值;最后将设备的
绝对温度值和相对温升值?#30452;?#19982;绝对温度阈值和相对温升阈值相比较,当前两者中任一者
超过相应阈值则对特定区域内设备进行监控预警,提高了设备运行状态监控的效?#30465;?br />

本领域内的技术人员应明白,本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序
产品。因此,本发明可采用硬件实施例、软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形
式。而且,本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储
介质(包括但不限于磁盘存储器和光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程
图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流
程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序
指令到通用计算机、专用计算机、?#24230;?#24335;处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产
生一个机器,使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实
现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引?#25216;?#31639;机或其他可编程数据处理设备以特
定方式工作的计算机可读存储器中,使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指
令装置的制造品,该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或
多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上,使得在计
算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理,从而在计算机或
其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一
个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程,是可以
通过计算机程序来指令相关的硬件来完成,所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质
中,该程序在执行时,可包括如上述各方法的实施例的流程。其中,所述的存储介质可为磁
碟、光盘、只读存储?#19988;?#20307;(Read-Only Memory,ROM)或随机存储?#19988;?#20307;(Random
AccessMemory,RAM)?#21462;?br />

上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述,但并非对本发明保护范
围的限制,所属领域技术人员应该明白,在本发明的技术方案的基础上,本领域技术人员不
需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

关于本文
本文标题:一种基于温度测量与季候温差的设备预警方法及系统.pdf
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