[发明专利]基于边缘计算的设备故障双向预警方法和系统

权利要求书

1.基于边缘计算的设备故障双向预警方法，其特征在于，其包括如下步骤：

步骤S1，向与边缘计算设备进行物联网连接的目标设备发送运行参数获取指令；根据所述目标设备回传至所述边缘计算设备的运行参数，确定所述目标设备当前是否处于稳定运行状态；

步骤S2，当确定所述目标设备当前处于稳定运行状态时，向与边缘计算设备进行物联网连接的红外摄像设备发送拍摄动作指令，以使所述红外摄像设备采集所述目标设备的红外影像；再将所述红外影像回传至所述边缘计算设备；

步骤S3，对回传至所述边缘计算设备的红外影像进行降噪预处理后，识别所述红外影像，以此确定所述目标设备自身内部不同区域的温度状态；并根据所述温度状态确定，判断所述目标设备当前是否处于工作温度过高的故障状态；再根据故障状态的判断结果，进行预警提醒和指示散热设备调整对所述目标设备的散热操作，其具体包括：

步骤S301，对回传至所述边缘计算设备的红外影像进行卡尔曼滤波处理，以此去除红外影像的背景噪声；再识别所述红外影像包含的红外辐射强度分布，以此确定所述目标设备自身内部不同区域各自的温度值以及不同区域相互之间的温度差异值；

步骤S302，将所述目标设备自身内部某一区域的温度值与预设温度阈值进行比对；若某一区域的温度值超过预设温度阈值，则将某一区域确定为温度异常区域；再确定所述温度异常区域是否与所述目标设备的电源部件所在区域向重合，若重合，则判断所述目标设备当前处于工作温度过高的故障状态，若不重合，则所述目标设备当前不处于工作温度过高的故障状态；

步骤S303，通过所述边缘计算设备向管理平台发送预警提醒消息；并且还通过所述边缘计算设备指示散热设备向处于工作温度过高的故障状态的目标设备增大风冷散热的冷风对流强度；其中，

识别所述红外影像包含的红外辐射强度分布，以此确定所述目标设备自身内部不同区域各自的温度值以及不同区域相互之间的温度差异值，将所述目标设备自身内部某一区域的温度值与预设温度阈值进行比对；若某一区域的温度值超过预设温度阈值，则将某一区域确定为温度异常区域具体包括：

第一，利用下面公式(1)，根据所述红外影像包含的红外辐射强度分布得到目标设备的温度值，

在上述公式(1)中，T_i表示目标设备内部的第i个区域的绝对温度值；Q_i表示红外影像中对应于目标设备内部的第i个区域的红外辐射强度；σ表示斯蒂芬-波尔兹曼常数；ε表示目标设备表面的法向比辐射率；s_i表示红外影像中对应于目标设备的第i个区域的面积；

第二，利用下面公式(2)，根据目标设备每个区域的绝对温度值，生成用于表征目标设备每个区域温度高低的直观颜色图，

在上述公式(2)中，w_i表示目标设备内部的第i个区域在直观颜色图中对应的颜色决定值；当w_i＝1时，目标设备内部的第i个区域在直观颜色图中的颜色为白色；当w_i＝2时，目标设备内部的第i个区域在直观颜色图中的颜色为紫色；当w_i＝3时，目标设备内部的第i个区域在直观颜色图中的颜色为蓝色；当w_i＝4时，目标设备内部的第i个区域在直观颜色图中的颜色为绿色；当w_i＝5时，目标设备内部的第i个区域在直观颜色图中的颜色为黄色；当w_i＝6时，目标设备内部的第i个区域在直观颜色图中的颜色为橙色；当w_i＝7时，目标设备内部的第i个区域在直观颜色图中的颜色为红色；表示l的值从1取到7的过程中括号内函数的最小值；l表示颜色分段标识值，其取值为1-7之间的正整数；K表示温度单位开尔文；表示目标设备内部的第i个区域可允许的最大温度值，不同区域的可允许的最大温度值由目标设备的内部结构决定，其为预先设定值；

第三，利用下面公式(3)，判断目标设备内部的第i个区域是否为温度异常区域，并且被确定为属于温度异常区域的第i个区域在直观颜色图中显示为黑色，

在上述公式(3)中，c_i表示目标设备内部的第i个区域是否为温度异常区域的判定值，当w_i＝0时，则将第i个区域在直观颜色图中显示为黑色；表示目标设备内部的第i个区域可允许的最大温度值；max[]表示取括号内逗号两侧的数值中的最大值。