本發(fā)明涉及電數(shù)據(jù)處理，具體而言，涉及一種餐飲業(yè)排煙管道溫度傳感器的異常檢測(cè)方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、由于廚師灶臺(tái)油鍋溫度掌握失常，導(dǎo)致油鍋著火，燃燒的灶臺(tái)火以及高溫極易引燃排煙管道內(nèi)的油垢，導(dǎo)致排煙管道整體著火，進(jìn)而引發(fā)嚴(yán)重次生災(zāi)害。因此做好對(duì)廚房排煙管道的溫度檢測(cè)，對(duì)防范煙道著火事故、對(duì)公共建筑安全都具有重要意義。但是長(zhǎng)期以來(lái)這個(gè)領(lǐng)域一直是空白，因此研發(fā)一種餐飲業(yè)排煙管道溫度傳感器的異常檢測(cè)方法或系統(tǒng)，對(duì)于準(zhǔn)確發(fā)現(xiàn)煙道溫度異常情況，以及及時(shí)防范處置煙道著火事故具有重要意義。

2、傳統(tǒng)的溫度監(jiān)測(cè)方法依賴(lài)于單一溫度傳感器來(lái)實(shí)時(shí)檢測(cè)排煙管道內(nèi)的溫度變化，然而，這些方法常常面臨溫度傳感器出現(xiàn)故障或失準(zhǔn)的風(fēng)險(xiǎn)，從而導(dǎo)致監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的不準(zhǔn)確。為了提高溫度監(jiān)測(cè)的精確度與可靠性，尤其是在復(fù)雜的工作環(huán)境中，出現(xiàn)了使用多點(diǎn)傳感器陣列進(jìn)行溫度監(jiān)測(cè)的方案。

3、但現(xiàn)有技術(shù)中往往缺乏有效的異常檢測(cè)手段用于及時(shí)發(fā)現(xiàn)溫度傳感器的異常狀態(tài)，如傳感器故障或偏差。

4、因此，如何通過(guò)數(shù)據(jù)處理與智能分析，準(zhǔn)確檢測(cè)和識(shí)別溫度傳感器的異常，進(jìn)而提升排煙管道溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的準(zhǔn)確性與可靠性，成為了亟待解決的問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、鑒于此，本發(fā)明提出了一種餐飲業(yè)排煙管道溫度傳感器的異常檢測(cè)方法及系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有技術(shù)中缺乏對(duì)溫度傳感器有效的異常檢測(cè)手段的問(wèn)題。

2、一方面，本發(fā)明提出的一種餐飲業(yè)排煙管道溫度傳感器的異常檢測(cè)系統(tǒng)，包括：

3、數(shù)據(jù)采集模塊，與傳感器陣列電連接，所述采集模塊被配置為獲取傳感器陣列中各溫度傳感器的溫度值，構(gòu)建所述溫度值、采集時(shí)間以及對(duì)應(yīng)溫度傳感器的位置坐標(biāo)的數(shù)據(jù)集，記為第一數(shù)據(jù)集，所述第一數(shù)據(jù)集根據(jù)所述采集時(shí)間排列；

4、數(shù)據(jù)處理模塊，與所述數(shù)據(jù)采集模塊電連接，所述數(shù)據(jù)處理模塊被配置為判斷并統(tǒng)計(jì)所述第一數(shù)據(jù)集中的離群點(diǎn)，根據(jù)所述離群點(diǎn)建立敏感數(shù)據(jù)集，根據(jù)所述第一數(shù)據(jù)集中的剩余數(shù)據(jù)建立第二數(shù)據(jù)集；

5、熱變化標(biāo)準(zhǔn)模塊，與所述數(shù)據(jù)處理模塊電連接，所述熱變化標(biāo)準(zhǔn)模塊被配置為根據(jù)紅外攝像儀獲取溫度傳感器的熱輻射圖，采集所述熱輻射圖中每個(gè)溫度傳感器處時(shí)間與像素值的變化關(guān)系，得到時(shí)間-像素值曲線；

6、異常檢測(cè)模塊，分別與所述數(shù)據(jù)處理模塊、熱變化標(biāo)準(zhǔn)模塊電連接，所述異常檢測(cè)模塊被配置為根據(jù)所述敏感數(shù)據(jù)集、第二數(shù)據(jù)集與時(shí)間-像素值曲線判斷溫度傳感器精確性；

7、日志管理模塊，分別與所述數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、熱變化標(biāo)準(zhǔn)模塊與異常檢測(cè)模塊電連接，所述日志管理模塊用于存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。

8、進(jìn)一步的，所述離群點(diǎn)的判斷步驟包括：

9、獲取傳感器陣列中各溫度傳感器的位置坐標(biāo)，根據(jù)所述位置坐標(biāo)確定各溫度傳感器的位置關(guān)系，逐一選取每個(gè)溫度傳感器為中心，根據(jù)排煙管道內(nèi)的熱擴(kuò)散系數(shù)與相同采集時(shí)間下位于中心溫度傳感器與所有相鄰溫度傳感器之間的溫度值的標(biāo)準(zhǔn)差確定半徑長(zhǎng)度，形成當(dāng)前溫度傳感器的領(lǐng)域范圍，提取所述領(lǐng)域范圍內(nèi)的溫度傳感器，并通過(guò)以下關(guān)系判斷是否為離群點(diǎn)：

10、；

11、；

12、；

13、；

14、；

15、其中，表示溫度傳感器i，即所述當(dāng)前溫度傳感器，表示溫度傳感器j，即除之外的鄰域范圍內(nèi)的剩余溫度傳感器，表示兩個(gè)溫度傳感器的溫度差異，為當(dāng)前溫度傳感器的溫度值，為剩余傳感器的溫度值；為溫度差異的標(biāo)準(zhǔn)差，為剩余傳感器的數(shù)量；為當(dāng)前傳感器在t時(shí)刻的溫度增量，為當(dāng)前溫度傳感器在t時(shí)刻的溫度值，為溫度傳感器設(shè)定的采集周期；為溫度差異的臨界值，為溫度差異的平均值，為臨界系數(shù)；為剩余溫度傳感器在t時(shí)刻的溫度增量；為比例閾值；

16、若滿足或，則將當(dāng)前溫度傳感器的溫度值判斷為離群點(diǎn)。

17、進(jìn)一步的，所述半徑長(zhǎng)度通過(guò)以下關(guān)系獲?。?/p>

18、；

19、其中，為半徑長(zhǎng)度，為熱擴(kuò)散系數(shù)，為溫度傳感器設(shè)定的采集周期，為兩個(gè)溫度傳感器間的最大間隔距離。

20、進(jìn)一步的，所述比例閾值通過(guò)以下方法獲?。?/p>

21、獲取若干組傳感器陣列的正確歷史數(shù)據(jù)，計(jì)算每組正確歷史數(shù)據(jù)中溫度傳感器采集到的最大值與最小值的比例，將所述比例確定為比例閾值。

22、進(jìn)一步的，當(dāng)判斷并統(tǒng)計(jì)所述第一數(shù)據(jù)集中的離群點(diǎn)，根據(jù)所述離群點(diǎn)建立敏感數(shù)據(jù)集時(shí)，包括：

23、當(dāng)判斷存在離群點(diǎn)時(shí)，將離群點(diǎn)對(duì)應(yīng)的采集時(shí)間與位置坐標(biāo)統(tǒng)一輸入至所述敏感數(shù)據(jù)集中。

24、進(jìn)一步的，當(dāng)獲取所述時(shí)間-像素值曲線時(shí)，包括：

25、根據(jù)每個(gè)溫度傳感器位置坐標(biāo)，在每次采集周期通過(guò)紅外攝像儀得到紅外熱輻射圖，基于高斯濾波或小波變換對(duì)所述紅外熱輻射圖進(jìn)行去噪，根據(jù)坐標(biāo)位置獲取各溫度傳感器處的像素值；根據(jù)所述采集周期與像素值建立所述時(shí)間-像素值曲線。

26、進(jìn)一步的，當(dāng)根據(jù)所述敏感數(shù)據(jù)集、第二數(shù)據(jù)集與時(shí)間-像素值曲線判斷溫度傳感器精確性時(shí)，包括：

27、獲取時(shí)間-像素值曲線以及所述敏感數(shù)據(jù)集中對(duì)應(yīng)各溫度傳感器的采集時(shí)間與溫度值，根據(jù)最小最大歸一化法分別對(duì)所述像素值、溫度值進(jìn)行歸一化，得到時(shí)間-溫度值曲線與時(shí)間-像素值修正曲線；

28、計(jì)算所述時(shí)間-溫度值曲線與時(shí)間-像素值修正曲線的相似度，將相似度與相似閾值進(jìn)行比對(duì)，當(dāng)相似度大于或等于相似閾值時(shí)，判斷當(dāng)前溫度傳感器精確，當(dāng)相似度小于相似閾值時(shí)，判斷當(dāng)前溫度傳感器異常。

29、進(jìn)一步的，當(dāng)根據(jù)所述敏感數(shù)據(jù)集、第二數(shù)據(jù)集與時(shí)間-像素值曲線判斷溫度傳感器精確性時(shí)，還包括：

30、獲取相同時(shí)間下傳感器陣列中各溫度傳感器的溫度值與坐標(biāo)位置以及去噪后的熱輻射圖，根據(jù)所述熱輻射圖中對(duì)應(yīng)坐標(biāo)位置處的像素值，分別對(duì)溫度值與像素值進(jìn)行歸一化，得到歸一化溫度值與歸一化像素值，將相同坐標(biāo)位置處的歸一化溫度值與歸一化像素值進(jìn)行比對(duì)，若比對(duì)結(jié)果為相等時(shí)，判斷溫度傳感器精確，若比對(duì)結(jié)果為不等時(shí)，判斷所述溫度傳感器異常。

31、進(jìn)一步的，當(dāng)計(jì)算相似度時(shí)，通過(guò)以下關(guān)系計(jì)算獲?。?/p>

32、將所述時(shí)間-溫度值曲線與時(shí)間-像素值修正曲線中的首個(gè)溫度值與像素值對(duì)齊后，依次計(jì)算每個(gè)溫度值與像素值的比值，所述比值的乘積記為相似度。

33、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果在于：

34、本發(fā)明采用多點(diǎn)傳感器陣列與紅外熱輻射圖相結(jié)合的方式進(jìn)行溫度監(jiān)測(cè)，通過(guò)對(duì)傳感器的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)與熱輻射圖的分析，能夠有效判斷溫度傳感器是否存在異常。這種多層次、多維度的監(jiān)測(cè)方式大大增強(qiáng)了溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的準(zhǔn)確性，尤其在復(fù)雜的廚房環(huán)境中，能夠及時(shí)識(shí)別溫度傳感器的故障或偏差，避免因傳感器故障導(dǎo)致的安全隱患。

35、本發(fā)明通過(guò)科學(xué)的離群點(diǎn)檢測(cè)方法，能夠精準(zhǔn)識(shí)別傳感器數(shù)據(jù)中的異常值，并將其對(duì)應(yīng)的時(shí)間與位置數(shù)據(jù)輸入到敏感數(shù)據(jù)集中。這一機(jī)制能夠有效幫助系統(tǒng)識(shí)別可能存在故障的溫度傳感器，及時(shí)采取維護(hù)或更換措施，確保溫度監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的精度和穩(wěn)定性。

36、通過(guò)紅外攝像儀獲取的熱輻射圖，以及基于像素值變化的時(shí)間-像素值曲線，系統(tǒng)能夠動(dòng)態(tài)監(jiān)控溫度傳感器的熱變化，實(shí)時(shí)分析傳感器的性能變化。這一熱變化標(biāo)準(zhǔn)模塊為異常檢測(cè)提供了重要依據(jù)，進(jìn)一步提升了檢測(cè)的準(zhǔn)確性和反應(yīng)速度。

37、本發(fā)明通過(guò)最小最大歸一化法和時(shí)間-溫度值曲線與時(shí)間-像素值修正曲線的比對(duì)，能夠精準(zhǔn)判斷溫度傳感器的精確性。當(dāng)相似度達(dá)到設(shè)定的閾值時(shí)，系統(tǒng)能夠確認(rèn)傳感器精確無(wú)誤；若不滿足相似度標(biāo)準(zhǔn)，則會(huì)判定傳感器存在異常，確保溫度監(jiān)測(cè)結(jié)果的可靠性。

38、系統(tǒng)配備日志管理模塊，可以記錄和存儲(chǔ)各個(gè)環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)，包括溫度傳感器的采集數(shù)據(jù)、異常檢測(cè)過(guò)程以及熱變化曲線等信息。這樣一來(lái)，用戶可以對(duì)監(jiān)測(cè)過(guò)程進(jìn)行全面追溯，便于進(jìn)行歷史數(shù)據(jù)分析與故障診斷，同時(shí)提升了系統(tǒng)的可維護(hù)性。

39、本發(fā)明的系統(tǒng)結(jié)合數(shù)據(jù)采集、異常檢測(cè)、日志管理等多個(gè)模塊，構(gòu)成了一個(gè)智能化的溫度監(jiān)測(cè)與異常檢測(cè)系統(tǒng)。該系統(tǒng)不僅能夠自動(dòng)化完成數(shù)據(jù)處理與異常判斷，還能根據(jù)監(jiān)測(cè)結(jié)果自動(dòng)采取相應(yīng)措施，如報(bào)警或提示維護(hù)，從而實(shí)現(xiàn)了溫度監(jiān)測(cè)過(guò)程的全自動(dòng)化，減少了人工干預(yù)的需要。

40、本發(fā)明的方法能夠靈活適應(yīng)不同類(lèi)型的排煙管道和復(fù)雜的工作環(huán)境，特別是在餐飲業(yè)中，排煙管道的環(huán)境因素復(fù)雜且變化多樣。通過(guò)精確的溫度監(jiān)測(cè)與異常檢測(cè)，系統(tǒng)能夠在不同條件下穩(wěn)定運(yùn)行，滿足餐飲業(yè)的特殊需求。

41、另一方面，本發(fā)明提出的一種餐飲業(yè)排煙管道溫度傳感器的異常檢測(cè)方法，包括：

42、s1：獲取傳感器陣列中各溫度傳感器的溫度值，構(gòu)建溫度值、采集時(shí)間以及對(duì)應(yīng)溫度傳感器的位置坐標(biāo)的數(shù)據(jù)集，記為第一數(shù)據(jù)集，所述第一數(shù)據(jù)集根據(jù)所述采集時(shí)間排列；

43、s2：判斷并統(tǒng)計(jì)所述第一數(shù)據(jù)集中的離群點(diǎn)，根據(jù)所述離群點(diǎn)建立敏感數(shù)據(jù)集，根據(jù)所述第一數(shù)據(jù)集中的剩余數(shù)據(jù)建立第二數(shù)據(jù)集；

44、s3：根據(jù)紅外攝像儀獲取溫度傳感器的熱輻射圖，采集所述熱輻射圖中每個(gè)溫度傳感器處時(shí)間與像素值的變化關(guān)系，得到時(shí)間-像素值曲線；

45、s4：根據(jù)所述敏感數(shù)據(jù)集、第二數(shù)據(jù)集與時(shí)間-像素值曲線判斷溫度傳感器精確性；

46、s5：存儲(chǔ)所述第一數(shù)據(jù)集、敏感數(shù)據(jù)集與第二數(shù)據(jù)集。

47、可以理解的是，本技術(shù)提供的餐飲業(yè)排煙管道溫度傳感器的異常檢測(cè)方法及系統(tǒng)具有相同的有益效果，在此不再贅述。