[发明专利]基于复杂网络与Page Rank随机游走的多点温度融合监测方法

说明书

本发明公开一种基于复杂网络与Page Rank随机游走的多点温度融合监测方法，通过对设备测温点复杂网络组网分析以及使用Page Rank进行温度稳态点求解，解决了电力设备多点温度融合监测问题，实现对不同电力设备温度变化趋势分析，实现设备风险分类，降低了传统测温方法的成本，提高了站内安全性。

技术领域

本发明涉及温度监测领域，具体涉及一种基于复杂网络与Page Rank随机游走的多点温度融合监测方法。

背景技术：

温度监测是一种广泛应用于工业，军事，航天航空，民用生产等领域的技术。在电力行业中，变电站、储能站等电力设备异常升温发热带来的安全隐患尤为突出，是亟待解决的重点安全生产问题。目前变电站内主要电力设备以油浸式变压器为主，当此类变压器内部过热或放电故障时，冷却油液会发生裂解反应，产生大量可燃性气体并导致链式发热反应，会使得变压器内部压力和温度急速上升，引发局部异常高温甚至着火事故。针对该类场景，对电力设备运行温度的实时监测便显得尤为重要。

多点温度测量应用在变电站、储能站等对设备安全温度有较高要求的场景，旨在满足对发热电力设备进行温度实时监测、升温趋势判断、高温预警等功能。在变电站等场景中，由于主变压器等电力设备功率、体积大，变压器主体以及套管等部件的温度变化难以有效预判，经常产生瞬时高温异常点的情况较多。传统部署的温度传感器常以热敏电阻测温为主，即单点部署单点测量，温度测量速度慢，时效短，且无法对温度趋势进行综合判断。另外，传统多点测温方法不对综合测温结果进行实时排序，无法对重点部件温度进行温度趋势监测，难以有效对设备整体的温度安全性做出准确判断。

发明内容：

针对目前技术存在的不足，本发明提出了一种基于复杂网络与Page Rank随机游走的多点温度融合监测方法。该方法可以根据多点温度红外测量反馈结果，实现设备就地温度测量多点组网，并利用page rank 随机游走的方法进行动态排序，实现设备部件的风险分类，在确保测量结果的准确性前提下降低生产成本和人工劳动强度，提高生产安全性。

为了达到上述目的，本发明采用如下方案：基于复杂网络与Page Rank随机游走的多点温度融合监测方法，其具体步骤如下：

步骤1：通过红外摄像头反馈影像，以秒为时间间隔，采集多个设备温度测量红外成像图，并编码为；

步骤2：使用基于形状先验的水平集电力设备分割算法对电力设备进行分割和区域划分，形成α个部件模块并编号[1,...,α]；

步骤3：对于每个单独的区域模块，随机确定n个温度测量点，获取n个测量点的红外测温数据，选取δ为邻近温度间隔，连在临近间隔内的温度点，获得m条边，完成形成本地温度点的组网并对节点编号，形成图，表示顶点，表示边，则形成温度点的邻接矩阵：

式中，表示第行，表示第列，_表示邻接矩阵里第行第列的元素；

步骤4：定义第i节点的距离 ，定义对角矩阵，定义权值矩阵W，则有：

权值矩阵的元素

步骤5：应用主方程获取第i个节点在图像t时的概率，一般邻接矩阵的行号和列号都表示的是节点编号（1……n），这里用i、j表示的都是节点号，但是当i等于j的时候表示的都是一个节点，比如（1，1）在邻接矩阵里必然为0，因为节点不存在与自己连接的边，pi(t+1)表示的就是点i在时刻t+1是的概率，表示点j在时刻t的概率，因为是为了获取每个节点在长时间稳定后其数据，所以利用page rank的方法模拟节点在组网的网络中漫步，然后落在某一个时刻处于网络中某点的稳定概率，可获得概率分布为：