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专利号: 2023103434088
申请人: 探长信息技术(苏州)有限公司
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-12-08
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种用于通信柜的温度异常远程监测系统,其特征在于,所述系统包括:数据采集模块、数据处理模块和预警模块;

数据采集模块:采集温度数据得到通信柜温度监测矩阵和环境温度数据序列;

数据处理模块:根据环境温度数据序列中各时刻的温度数据与通信柜温度监测矩阵中各温度数据之间的差异情况得到通信柜温度监测矩阵中各温度元素的优化因子,根据各温度元素的优化因子对各温度元素进行优化处理得到各温度元素的优化后温度值,利用优化后温度值替换通信柜温度监测矩阵中各温度元素得到通信柜温度优化监测矩阵,对通信柜温度优化监测矩阵进行剔除噪声处理得到无噪温度元素集合,无噪温度元素集合是由无噪温度元素构成;

获取无噪温度元素的第一窗口,根据无噪温度元素第一窗口得到各类别的二元组个数,获取第一窗口的参考二元组个数,根据各类别的二元组个数和参考二元组个数得到无噪温度元素的数据分布指标;根据各无噪温度元素在各方向的变化情况得到各无噪温度元素的特征值,根据各无噪温度元素与邻域数据的差异情况得到各无噪温度元素的第一邻域差值和第二邻域差值,根据各无噪温度元素的特征值、第一邻域差值和第二邻域差值得到各无噪温度元素的数据变化指标;根据各无噪温度元素的数据分布指标和数据变化指标得到各无噪温度元素的异常程度;将异常程度大于预设异常程度阈值的无噪温度元素作为异常数据,根据异常数据的异常程度得到通信柜的异常结论;

预警模块:根据异常结论进行预警处理;

所述根据环境温度数据序列中各时刻的温度数据与通信柜温度监测矩阵中各温度数据之间的差异情况得到通信柜温度监测矩阵中各温度元素的优化因子,包括的具体步骤为:第u行第v列的温度元素的优化因子计算公式为:

其中 表示通信柜温度监测矩阵中第u行第v列的温度元素,

表示第u行第v列的温度元素的优化因子, 表示环境温度序列中第v时刻的环境温度,k表示调控系数,为绝对值符号;

所述根据各温度元素的优化因子对各温度元素进行优化处理得到各温度元素的优化后温度值,包括的具体步骤为:将环境温度序列中所有元素的均值称为环境温度均值,将通信柜温度监测矩阵中所有元素的均值称为通信柜温度均值;

根据环境温度均值、通信柜温度均值和各温度元素的优化因子得到各温度元素的优化后温度值:其中, 表示通信柜温度监测矩阵中第u行第v列的温度元

素, 表示第u行第v列的温度元素的优化后温度值, 表示第u行第v列的温度元素的优化因子, 表示环境温度均值,表示通信柜温度均值;

所述对通信柜温度优化监测矩阵进行剔除噪声处理得到无噪温度元素集合,包括的具体步骤为:采用DBSCAN算法对通信柜温度优化矩阵中的所有元素进行聚类分析,将只存在单个数据的聚类簇作为异常聚类簇,将异常聚类簇中的数据作为噪声数据;

将通信柜温度优化矩阵中不是噪声数据的元素称为无噪声数据,将所有无噪声数据构成的集合称为无噪温度元素集合。

2.如权利要求1所述的一种用于通信柜的温度异常远程监测系统,其特征在于,所述根据无噪温度元素第一窗口得到各类别的二元组个数,包括的具体步骤为:对于各无噪温度元素的第一窗口,获取第一窗口中所有数据的均值记为各无噪温度元素的窗口均值,将第一窗口中各数据与窗口均值构成的向量称为第一窗口中各数据的二元组,获取第一窗口中各数据的所属类别,第一窗口中各数据的所属类别作为各数据对应二元组的所属类别,获取每个类别的二元组的个数,获取二元组的类别数。

3.如权利要求1所述的一种用于通信柜的温度异常远程监测系统,其特征在于,所述获取第一窗口的参考二元组个数,包括的具体步骤为:将第一窗口中各数据与右邻接数据构成的向量称为参考二元组,获取第一窗口中所有数据得到的参考二元组的个数。

4.如权利要求1所述的一种用于通信柜的温度异常远程监测系统,其特征在于,所述根据各类别的二元组个数和参考二元组个数得到无噪温度元素的数据分布指标,包括的具体步骤为:统计各类别的二元组的个数占参考二元组个数的比例,记为各类别二元组的数据个数占比,根据各类别的二元组的数据个数占比得到各无噪温度元素的数据分布指标:其中, 表示第i个无噪温度元素 的第一窗口中第j个

类别的二元组的数据个数占比,表示第i个无噪温度元素的第一窗口中二元组的类别数,ln()表示以自然常数为底的对数函数,表示第i个无噪温度元素 的数据分布指标。

5.如权利要求1所述的一种用于通信柜的温度异常远程监测系统,其特征在于,所述根据各无噪温度元素在各方向的变化情况得到各无噪温度元素的特征值,包括的具体步骤为:将通信柜温度优化矩阵的行方向记为x方向,将列方向记为y方向;

基于通信柜温度优化矩阵,获取各无噪温度元素在x方向上的二阶导数、y方向上的二阶导数和xy方向上的二阶偏导数,将各无噪温度元素的x方向上的二阶导数、y方向上的二阶导数和xy方向上的二阶偏导数构成各无噪温度元素的数据变化矩阵;

获取各无噪温度元素的数据变化矩阵的特征值作为各无噪温度元素的特征值。

6.如权利要求1所述的一种用于通信柜的温度异常远程监测系统,其特征在于,所述根据各无噪温度元素与邻域数据的差异情况得到各无噪温度元素的第一邻域差值和第二邻域差值,包括的具体步骤为:获取各无噪温度元素与8邻域各数据的差值绝对值,获取个无噪温度元素与8邻域内所有数据的差值绝对值最大值记为各无噪温度元素的第一邻域差值,获取各无噪温度元素与

8邻域内所有数据的差值绝对值最小值记为各无噪温度元素的第二邻域差值。

7.如权利要求1所述的一种用于通信柜的温度异常远程监测系统,其特征在于,所述根据各无噪温度元素的特征值、第一邻域差值和第二邻域差值得到各无噪温度元素的数据变化指标,包括的具体步骤为:第i个无噪温度元素的数据变化指标计算公式为: 其中,

、 分别表示第i个无噪温度元素的特征值, 、 分别表示第i个无噪温度元素的第一邻域差值和第二邻域差值,exp()表示以自然常数为底的指数函数,表示第i个无噪温度元素的数据变化指标。