基于红外框选测温与多种配置规则的实时预警系统及方法与流程

本发明涉及监测设备系统，具体为基于红外框选测温与多种配置规则的实时预警系统及方法。

背景技术：

1、变电站是现有城市能源运转的核心，其通过将发电站输送来的电源经过变压分配到千家万户，使人们能方便快捷使用电能，提高我们工作效率和生活品质，人们生活想方方面面都离不开电能的使用，变电站安全运行时保障人民生命财产的重中之重，为了保障变电站设备的运行，人们除了日常的检查维护保养外，还在变电站内安装了大量的智能监控设备来保障设备的安全运行，变电站中电能的释放都与温度息息相关，检查设备和线缆是否正常运行最直接的是检测其表面温度是否正常，温度是最能直接反映电流在线缆和设备中运行的指标之一，因此监测变电站内线缆和设备的温度是变电站监测设备中的常用技术手段之一，而在现有变电站运行过程中，现有的设备技术虽然能够非接触、快速地获取物体表面温度信息，但在实际应用中存在以下局限：

2、1、区域选择不精确：无法针对特定关注区域进行精准测温，可能导致重要部位温度异常未能及时发现；

3、2、告警规则固定：通常采用固定温度阈值作为唯一告警标准，难以适应复杂多变的应用场景和用户个性化需求；

4、3、实时性不足：部分系统告警响应延迟，无法做到即时预警，影响应急处理效率；

5、为此，申请人根据变电站监测多样化的需求，提出基于红外框选测温与多种配置规则的实时预警系统及方法，能实现对特定目标区域的精准温度监测，用户可根据实际需求自定义告警条件，系统实时判断并触发相应预警。

技术实现思路

1、为解决上述技术问题，本发明提出了基于红外框选测温与多种配置规则的实时预警系统及方法，系统通过设置实时红外框选测温交互模块、多种告警规则配置模块、测温模块、实时预警系统、推送服务和实时预警展示模块；系统的方法通过实时红外框选测温交互模块进行红外图像采集、用户框选和温度数据分析；通过多种告警规则配置模块规则定制界面、设置多种组合告警规则进行保存与更新；通过测温模块测量和反馈图像框选内设备的温度；通过实时预警系统进行数据处理、规则匹配、预警触发和用户交互；通过推送服务将告警信息推送到web前端；通过实时预警展示模块用图表的方式显示出来或发出警告，实现对特定目标区域的精准温度监测，用户可根据实际需求自定义告警条件，系统实时判断并触发相应预警。

2、为实现上述目的，本发明采取的技术方案是：

3、基于红外框选测温与多种配置规则的实时预警方法，其特征在于：所述系统设置有实时红外框选测温交互模块、多种告警规则配置模块、测温模块、实时预警系统、推送服务和实时预警展示模块；具体为：

4、实时红外框选测温交互模块；

5、采用红外热成像设备连续扫描目标对象，生成红外图像序列；并通过专门设计的交互界面，用户在红外图像上自由划定关注区域，实现对特定目标区域的精准框选；然后对框选区域内进行温度值提取，计算区域平均温度、最高温度和热点分布等关键指标；

6、多种告警规则配置模块；

7、根据规则定制界面，用户根据实际需求，在系统中自定义告警规则，包括但不限于：单点告警规则：如阈值告警、非正常值告警、状态变化告警和温度对比告警等；不同时间告警规则：如结果差值告警、多次结果无变化告警、偏差率告警和差值斜率告警等；多种组合告警：如支持用户根据实际需求配置多个告警条件，形成复杂的告警规则；然后对定义的规则保存和更新；用户配置的告警规则存储于系统数据库中，支持随时查看、修改和新增规则；

8、测温模块；

9、采用红外摄像机对目标对象进行测温，实时红外框选测温交互模块框选后把对应坐标传给后台，后台再把框选坐标给红外摄像机，然后红外摄像机返回坐标框内的温度，由web前端将返回的温度相关数据展示到测温框内；

10、实时预警系统；

11、对接收到的红外图像进行解析，提取框选区域温度数据，计算相关告警参数；将实时温度数据与预设告警规则进行比对，判断是否满足告警条件；当检测到符合告警规则的情况时，立即触发预警信号，可通过声光报警等方式告知相关人员；并提供图形化用户界面，展示实时温度分布图、历史温度曲线、告警事件记录等信息，支持用户进行框选操作、告警规则配置、查看告警详情及系统设置等，右下角弹出框展示告警记录以及详情信息；

12、推送服务；

13、通过实时红外框选对设备红外图像进行实时的框测温和点测温的方式进行画面测温位置选择，获得温度数据，后端通过websockets实时通信协议将告警信息推送到web前端，保证数据传输的低延迟和高可靠性；

14、实时预警展示模块；

15、系统中温框和测温点边上的温度数据是在不断变化的，按照设定测温时间间隔、设定测温方式不断刷新，即页面上一直显示最新的测温数值；通过图表的方式显示对应测温点温度、实时温度数据表的数据变化趋势；web前端在接收到推送信息后，一旦检测到超温情况符合预设告警规则，系统立即触发告警，即在用户界面触发告警通知。

16、进一步的，所述实时预警系统由数据处理模块、规则匹配模块、预警触发模块和用户交互模块组成；具体为：

17、数据处理模块：对接收到的红外图像进行解析，提取框选区域温度数据，计算相关告警参数；

18、规则匹配模块：将实时温度数据与预设告警规则进行比对，判断是否满足告警条件；

19、预警触发模块：当检测到符合告警规则的情况时，立即触发预警信号，可通过声光报警等方式告知相关人员；

20、用户交互模块：提供图形化用户界面，展示实时温度分布图、历史温度曲线、告警事件记录等信息，支持用户进行框选操作、告警规则配置、查看告警详情及系统设置等，右下角弹出框展示告警记录以及详情信息；

21、进一步的，所述多种告警规则配置模块中设置的规则类型有不同的规则类型、不同相别的规则类型和不同时间的规则类型；具体为：

22、不同的规则类型：

23、1)阈值告警：根据分段点数，输入每一分段点的值，自动生成阈值范围(-∞～+∞)，每一个阈值范围都可配置告警等级；当巡视结果值在某一阈值范围时，系统则进行判断是否告警，获取告警类型、告警等级；

24、2)非正常值告警：配置正常值，可配置多个；当巡视结果值不在配置的正常值内时，系统则进行告警，获取告警类型、告警等级；

25、3)状态变化告警：当本次巡视结果值和上一次巡视结果值不一致时，系统则进行告警，获取告警类型、告警等级；

26、4)温度对比告警：环境温度对比告警，设置告警类型、告警阈值范围等参数；计算规则：阈值差值＝巡视结果-环境温度，取绝对值；环境温度数据取最近的室内温度或大气温度；

27、不同相别的规则类型：

28、1)不同相别结果差值告警：根据分段点数，输入每一分段点的值，自动生成阈值范围(-∞～+∞)，每一个阈值范围都可配置告警等级；获取三相巡视结果，计算任意两相巡视结果差值(a相-b相、b相-c相、a相-c相，取绝对值最大的差值)在某一阈值范围时，系统则进行判断是否告警，获取告警类型、告警等级；

29、2)不同相别结果不一致告警：任意两相巡视结果不一致时产生告警；获取三相巡视结果，获取告警类型、告警等级；

30、3)不同相别平均值比值告警：每一相结果与三相分组平均值做比值，任意一相比值进行平均值比值范围内判断告警；根据分段点数，输入每一分段点的值，自动生成平均值比值范围(-∞～+∞)，每一个阈值范围都可配置告警等级；

31、不同时间的规则类型：

32、1)不同时间结果差值告警：根据分段点数，输入每一分段点的值，自动生成阈值范围(-∞～+∞)，每一个阈值范围都可配置告警等级；获取当前巡视结果与上次巡视结果，计算结果差值在某一阈值范围时，系统则进行判断是否告警，获取告警类型、告警等级；

33、2)多次结果无变化告警：巡视结果次数：默认5次(2≤n≤10)，整数数字；获取最近n次巡视结果，当n次巡视结果一直没有变化时，系统判断为告警，获取告警类型、告警等级；

34、3)偏差率告警：偏差率＝(a1-a0)/a0*100％，根据偏差率范围判断本次巡视结果是否需进行告警，获取告警类型、告警等级；对比数据类型：单选按钮，包括固定基准值、前一天最低值、前一天平均值、前一次值，默认选中固定基准值，当选中固定基准值时，需要输入具体值；a1代表当前巡视结果；a0代表固定基准值/前一天最低值/前一天平均值/前一次值；

35、4)差值斜率告警：差值斜率＝(数据差值/时间差值)*100％，根据偏差斜率判断本次巡视结果是否需进行告警，获取告警类型、告警等级。

36、进一步的，所述系统的方法步骤具体为：

37、步骤一、通过实时红外框选测温交互模块进行红外图像采集；用户通过专门设计的交互界面，在红外图像上自由划定关注区域，实现对特定目标区域的精准框选，软件对框选区域内进行温度值提取，计算区域平均温度、最高温度、热点分布等关键指标进行温度数据分析；

38、步骤二、通过多种告警规则配置模块规则定制的界面，用户根据实际需求，在系统中自定义告警规则，包括但不限于：单点告警规则：如阈值告警、非正常值告警、状态变化告警和温度对比告警等；不同时间告警规则：如结果差值告警、多次结果无变化告警、偏差率告警和差值斜率告警等；多种组合告警：如支持用户根据实际需求配置多个告警条件，形成复杂的告警规则；然后对定义的规则保存和更新；用户配置的告警规则存储于系统数据库中，支持随时查看、修改和新增规则；

39、步骤三、通过测温模块测量和反馈图像框选内设备的温度，通过红外摄像机对目标对象进行测温，实时红外框选测温交互模块框选后把对应坐标传给后台，后台再把框选坐标给红外摄像机，然后红外摄像机返回坐标框内的温度，由web前端将返回的温度相关数据展示到测温框内；

40、步骤四、通过实时预警系统进行数据处理、规则匹配、预警触发和用户交互；实时预警系统对接收到的红外图像进行解析，提取框选区域温度数据，计算相关告警参数；将实时温度数据与预设告警规则进行比对，判断是否满足告警条件；当检测到符合告警规则的情况时，立即触发预警信号，可通过声光报警等方式告知相关人员；并提供图形化用户界面，展示实时温度分布图、历史温度曲线、告警事件记录等信息，支持用户进行框选操作、告警规则配置、查看告警详情及系统设置等，右下角弹出框展示告警记录以及详情信息

41、步骤五、通过推送服务将告警信息推送到web前端；推送服务通过实时红外框选对设备红外图像进行实时的框测温和点测温的方式进行画面测温位置选择，获得温度数据，后端通过websockets实时通信协议将告警信息推送到web前端，保证数据传输的低延迟和高可靠性；

42、步骤六、通过实时预警展示模块用图表的方式显示出来或发出警告；实时预警展示模块按照设定测温时间间隔、设定测温方式不断刷新，即页面上一直显示最新的测温数值；通过图表的方式显示对应测温点温度、实时温度数据表的数据变化趋势；web前端在接收到推送信息后，一旦检测到超温情况符合预设告警规则，系统立即触发告警，即在用户界面触发告警通知。

43、本技术带来的好处是：

44、1、精确测温；

45、通过红外测温技术，实现对关键区域的精准温度监测，避免无关区域干扰，提高准确性，达到精确测温目的；

46、2、灵活配置；

47、用户可根据实际需求自定义告警规则，适应不同场景和设备的个性化温度管理需求，具有较高的灵活性，适用场景广；

48、4、实时高效；

49、系统具备强大的数据处理能力和实时告警机制，确保对事件的快速响应，降低因各种异常导致的安全风险和经济损失，实时高效，安全性能好。