本技術(shù)涉及檢測(cè)，尤其涉及一種溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)及其方法。
背景技術(shù)：
1、溫度作為電力設(shè)備運(yùn)行安全、冷鏈質(zhì)量控制、精密制造過(guò)程穩(wěn)定性及實(shí)驗(yàn)室環(huán)境可靠性的重要基礎(chǔ)參數(shù)，在電力機(jī)柜、冷鏈倉(cāng)儲(chǔ)、精密制造車間及實(shí)驗(yàn)室環(huán)境監(jiān)測(cè)等場(chǎng)景中被廣泛采集與監(jiān)管。溫度數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性、實(shí)時(shí)性及安全性直接關(guān)系到設(shè)備故障預(yù)警、產(chǎn)品質(zhì)量追溯以及合規(guī)審計(jì)等關(guān)鍵業(yè)務(wù)目標(biāo)。因此，行業(yè)中逐步采用無(wú)線溫度監(jiān)測(cè)方案以降低布線復(fù)雜度、提升部署效率，并實(shí)現(xiàn)對(duì)分布式測(cè)點(diǎn)的集中管理。
2、傳統(tǒng)技術(shù)中的無(wú)線溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，通常采用終端直連云端的模式，系統(tǒng)對(duì)公網(wǎng)連接依賴度高，難以在局域網(wǎng)內(nèi)實(shí)現(xiàn)獨(dú)立的本地監(jiān)測(cè)、趨勢(shì)研判與預(yù)警處置，一旦外部網(wǎng)絡(luò)中斷即易影響數(shù)據(jù)連續(xù)性與告警及時(shí)性；同時(shí)，全量溫度數(shù)據(jù)持續(xù)上云不僅占用帶寬、增加運(yùn)營(yíng)成本，還可能引發(fā)敏感數(shù)據(jù)外傳的安全隱患。另一方面，現(xiàn)有采集終端多固化支持特定型號(hào)的溫度傳感器及固定線制接法，缺乏對(duì)傳感器型號(hào)的自動(dòng)識(shí)別與硬件適配能力，當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)傳感器型號(hào)變更或接線方式調(diào)整時(shí)，難以及時(shí)校驗(yàn)傳感器型號(hào)、接線狀態(tài)與配置的一致性，進(jìn)而容易造成采集參數(shù)不匹配、測(cè)量數(shù)據(jù)失真甚至無(wú)法正常采集。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本技術(shù)的目的在于提供一種溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)及其方法，以克服傳統(tǒng)技術(shù)中無(wú)線溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)缺乏獨(dú)立處理能力、對(duì)公網(wǎng)依賴強(qiáng)，斷網(wǎng)時(shí)難以持續(xù)監(jiān)測(cè)與預(yù)警，以及不同類型傳感器適配與配置校驗(yàn)?zāi)芰Σ蛔愣讓?dǎo)致測(cè)量錯(cuò)誤的缺陷。
2、第一方面，本技術(shù)提出了一種溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括:?感知層和邊緣服務(wù)器；
3、所述感知層包括至少一個(gè)采集終端，所述采集終端包括主控單元、轉(zhuǎn)換單元、開關(guān)組件和多個(gè)電阻網(wǎng)絡(luò)；
4、所述開關(guān)組件的一端與溫度傳感器連接，另一端與各所述電阻網(wǎng)絡(luò)連接，其中，在所述溫度傳感器為不同類型的情況下，所述開關(guān)組件的通斷狀態(tài)不同，以使所述溫度傳感器選擇性地與對(duì)應(yīng)的電阻網(wǎng)絡(luò)連接；
5、所述主控單元，用于根據(jù)所述開關(guān)組件的通斷狀態(tài)確定所述溫度傳感器的類型，并基于所述類型配置所述轉(zhuǎn)換單元，以輸出對(duì)應(yīng)的溫度檢測(cè)數(shù)據(jù)；其中，所述類型包括溫度傳感器型號(hào)和接線方式；
6、所述邊緣服務(wù)器，用于對(duì)所述溫度檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行時(shí)序趨勢(shì)分析，根據(jù)分析結(jié)果確定維護(hù)策略并在識(shí)別到趨勢(shì)異常時(shí)生成預(yù)警信息、以及確定云端上傳策略。
7、在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述開關(guān)組件包括：
8、控制組件，串接于所述溫度傳感器和各所述電阻網(wǎng)絡(luò)之間，用于通過(guò)物理通斷將所述溫度傳感器選擇性地與對(duì)應(yīng)的電阻網(wǎng)絡(luò)連接；
9、數(shù)字反饋組件，與所述主控單元連接，用于向所述主控單元提供表征所述通斷狀態(tài)的邏輯電平。
10、在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述主控單元根據(jù)所述開關(guān)組件的通斷狀態(tài)確定所述溫度傳感器的類型，并基于所述類型配置所述轉(zhuǎn)換單元，包括：
11、所述主控單元讀取所述通斷狀態(tài)對(duì)應(yīng)的邏輯電平、以及所述轉(zhuǎn)換單元中預(yù)存的修正標(biāo)志；
12、對(duì)所述邏輯電平和所述修正標(biāo)志進(jìn)行邏輯運(yùn)算，根據(jù)運(yùn)算結(jié)果確定溫度傳感器的類型；根據(jù)所述類型配置所述轉(zhuǎn)換單元的寄存器；并根據(jù)所述類型在預(yù)設(shè)表格中查詢得到算法系數(shù)，根據(jù)所述算法系數(shù)對(duì)所述轉(zhuǎn)換單元輸出的等效電阻值進(jìn)行轉(zhuǎn)換，得到對(duì)應(yīng)的溫度檢測(cè)數(shù)據(jù)。
13、在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述主控單元，還用于在所述轉(zhuǎn)換單元輸出的溫度檢測(cè)數(shù)據(jù)超出允許范圍時(shí)，按照預(yù)設(shè)規(guī)則更換當(dāng)前的設(shè)置參數(shù)，并基于更換后的設(shè)置參數(shù)重新配置所述轉(zhuǎn)換單元的寄存器，以使所述轉(zhuǎn)換單元輸出新的溫度檢測(cè)數(shù)據(jù)；
14、所述主控單元，還用于在新的溫度檢測(cè)數(shù)據(jù)位于允許范圍內(nèi)時(shí)，輸出表征所述開關(guān)組件與所述類型不符的診斷信息。
15、在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述主控單元，還用于根據(jù)溫度檢測(cè)數(shù)據(jù)，計(jì)算當(dāng)前采集周期和上一采集周期的溫度變化率，且當(dāng)前采集周期和上一采集周期的時(shí)長(zhǎng)為預(yù)設(shè)時(shí)長(zhǎng)；
16、在所述溫度變化率小于預(yù)設(shè)閾值的情況下，維持下一采集周期的時(shí)長(zhǎng)為預(yù)設(shè)時(shí)長(zhǎng)；
17、在所述溫度變化率大于預(yù)設(shè)閾值的情況下，生成預(yù)警信息并按照預(yù)設(shè)步長(zhǎng)縮短所述預(yù)設(shè)時(shí)長(zhǎng)，直至所述溫度變化率連續(xù)預(yù)設(shè)次數(shù)小于預(yù)設(shè)閾值，重新采用所述預(yù)設(shè)時(shí)長(zhǎng)。
18、在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述邊緣服務(wù)器包括：
19、數(shù)據(jù)接入模塊，用于與各所述采集終端連接，獲取各所述采集終端的溫度檢測(cè)數(shù)據(jù)；
20、分析模塊，用于對(duì)各所述溫度檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行時(shí)序趨勢(shì)分析，根據(jù)分析結(jié)果確定維護(hù)策略，并在識(shí)別到趨勢(shì)異常時(shí)生成預(yù)警信息；
21、邊緣協(xié)同模塊，用于基于預(yù)設(shè)的過(guò)濾規(guī)則引擎和分析結(jié)果，確定云端上傳策略；
22、所述系統(tǒng)還包括云端平臺(tái)，用于接收所述邊緣服務(wù)器上傳的協(xié)同數(shù)據(jù)，并提供遠(yuǎn)程管控服務(wù)。
23、在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述分析模塊對(duì)各所述溫度檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行時(shí)序趨勢(shì)分析，根據(jù)所述分析結(jié)果確定維護(hù)策略，并在識(shí)別到趨勢(shì)異常時(shí)生成預(yù)警信息，包括：
24、所述分析模塊對(duì)各所述溫度檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行滑動(dòng)窗口分析，計(jì)算滑動(dòng)窗口內(nèi)的溫度變化斜率和波動(dòng)方差；
25、在所述溫度變化斜率大于預(yù)設(shè)溫升速率閾值的情況下，認(rèn)為趨勢(shì)異常生成預(yù)警信息，此時(shí)所述維護(hù)策略包括檢查負(fù)載狀態(tài)和散熱風(fēng)扇運(yùn)行情況；
26、在所述波動(dòng)方差大于預(yù)設(shè)穩(wěn)定性閾值、且該滑動(dòng)窗口內(nèi)的溫度均值的漂移量小于預(yù)設(shè)漂移量的情況下，認(rèn)為趨勢(shì)異常生成預(yù)警信息，此時(shí)所述維護(hù)策略包括檢測(cè)接線端子松動(dòng)情況、線路接觸情況、及監(jiān)測(cè)環(huán)境的電磁干擾情況。
27、在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述過(guò)濾規(guī)則引擎包括報(bào)警模式、聚合模式和全量模式；所述邊緣服務(wù)器還包括數(shù)據(jù)上傳模塊和存儲(chǔ)模塊；
28、所述分析模塊，還用于基于預(yù)設(shè)策略對(duì)各所述溫度檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行清洗或聚合，得到表征溫度檢測(cè)異常的關(guān)鍵數(shù)據(jù)；并將所述關(guān)鍵數(shù)據(jù)加密后通過(guò)所述數(shù)據(jù)上傳模塊傳輸至所述云端平臺(tái)；
29、所述邊緣協(xié)同模塊基于預(yù)設(shè)的過(guò)濾規(guī)則引擎和分析結(jié)果，確定云端上傳策略，包括：
30、在所述過(guò)濾規(guī)則引擎包括報(bào)警模式的情況下，所述云端上傳策略包括僅在出現(xiàn)趨勢(shì)異常時(shí)，將各所述溫度檢測(cè)數(shù)據(jù)和分析結(jié)果上傳至所述云端平臺(tái)，否則存儲(chǔ)至所述存儲(chǔ)模塊；
31、在所述過(guò)濾規(guī)則引擎包括聚合模式的情況下，所述云端上傳策略包括存儲(chǔ)各所述溫度檢測(cè)數(shù)據(jù)和分析結(jié)果至所述存儲(chǔ)模塊，并按照預(yù)設(shè)時(shí)間窗口計(jì)算各所述溫度檢測(cè)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)值，上傳所述統(tǒng)計(jì)值至所述云端平臺(tái)；其中，所述統(tǒng)計(jì)值包括最大值、最小值、平均值的至少一個(gè)；
32、在所述過(guò)濾規(guī)則引擎包括全量模式的情況下，所述云端上傳策略包括實(shí)時(shí)上傳各所述溫度檢測(cè)數(shù)據(jù)和分析結(jié)果至所述云端平臺(tái)。
33、在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述邊緣服務(wù)器還包括：
34、可視化管理模塊，用于提供操作界面實(shí)時(shí)顯示各所述溫度檢測(cè)數(shù)據(jù)和分析結(jié)果；所述操作界面，還用于接收用戶輸入的管理指令；
35、所述分析模塊，還用于解析所述管理指令，并在各所述采集終端處于休眠模式時(shí)，緩存解析后的所述管理指令；
36、所述主控單元，還用于在被喚醒后的通信窗口期內(nèi)，向所述邊緣服務(wù)器發(fā)起查詢操作，并基于查詢得到的解析后的所述管理指令，更新其寄存器參數(shù)。
37、第二方面，本技術(shù)提出了一種溫度監(jiān)測(cè)方法，適用于第一方面中任一項(xiàng)所述的溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)；所述方法包括：
38、采用感知層獲取溫度傳感器的溫度檢測(cè)數(shù)據(jù)；其中，所述感知層包括至少一個(gè)采集終端，所述采集終端包括主控單元、轉(zhuǎn)換單元、開關(guān)組件和多個(gè)電阻網(wǎng)絡(luò)；所述開關(guān)組件的一端與溫度傳感器連接，另一端與各所述電阻網(wǎng)絡(luò)連接，且在所述溫度傳感器為不同類型的情況下，所述開關(guān)組件的通斷狀態(tài)不同，以使所述溫度傳感器選擇性地與對(duì)應(yīng)的電阻網(wǎng)絡(luò)連接；所述主控單元根據(jù)所述開關(guān)組件的通斷狀態(tài)確定所述溫度傳感器的類型，并基于所述類型配置所述轉(zhuǎn)換單元，以輸出對(duì)應(yīng)的溫度檢測(cè)數(shù)據(jù)；其中，所述類型包括溫度傳感器型號(hào)和接線方式；
39、采用邊緣服務(wù)器，對(duì)各所述溫度檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行時(shí)序趨勢(shì)分析，根據(jù)分析結(jié)果確定維護(hù)策略并在識(shí)別到趨勢(shì)異常時(shí)生成預(yù)警信息、以及確定云端上傳策略。
40、上述溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)及其方法，至少具有以下優(yōu)點(diǎn)：
41、本技術(shù)的溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)包括感知層和邊緣服務(wù)器，通過(guò)在感知層的采集終端內(nèi)設(shè)置可切換的電阻網(wǎng)絡(luò)，并由開關(guān)組件實(shí)現(xiàn)傳感器與電阻網(wǎng)絡(luò)的選擇性連接，主控單元能夠基于開關(guān)通斷狀態(tài)自動(dòng)識(shí)別溫度傳感器類型并據(jù)此配置轉(zhuǎn)換單元寄存器，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)不同型號(hào)傳感器的自適應(yīng)采集與配置，降低因傳感器類型不匹配導(dǎo)致的測(cè)量錯(cuò)誤；同時(shí)，邊緣服務(wù)器對(duì)溫度檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行本地時(shí)序趨勢(shì)分析，并在識(shí)別到趨勢(shì)異常時(shí)生成預(yù)警信息，可在外部網(wǎng)絡(luò)中斷時(shí)保持監(jiān)測(cè)與告警的連續(xù)性，并通過(guò)確定云端上傳策略實(shí)現(xiàn)按需上云，減少帶寬占用、降低運(yùn)營(yíng)成本并提升敏感數(shù)據(jù)在局域網(wǎng)內(nèi)的安全性，降低了對(duì)云端的依賴性的同時(shí)，也提升了復(fù)雜現(xiàn)場(chǎng)下的可靠性與可運(yùn)維性。