預測溫度的方法及其裝置的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種預測溫度的方法，包括：以固定頻率采樣被測物體的實測溫度，獲取在當前采樣點到過去的第M個采樣點之間的每一個采樣點上檢測到的被測物體的實測溫度，并劃分成N組實測溫度數(shù)據(jù)；對于每一組實測溫度數(shù)據(jù)，計算由該組實測溫度數(shù)據(jù)組成的溫度隨時間變化曲線的擬合直線斜率；當所述N組實測溫度數(shù)據(jù)的擬合直線斜率滿足預測條件時，根據(jù)預測增量模型計算所述被測物體在當前采樣點的預測增量溫度；根據(jù)所述被測物體在當前采樣點的實測溫度和預測增量溫度、以及在上一個采樣點的預測溫度，計算所述被測物體在當前采樣點的預測溫度。相應地，本發(fā)明還公開了一種預測溫度的裝置。采用本發(fā)明實施例，能加快溫度的測量，且抗干擾能力強。
【專利說明】
預測溫度的方法及其裝置
技術領域
[0001 ]本發(fā)明涉及溫度檢測領域，尤其涉及一種預測溫度的方法及其裝置。
【背景技術】
[0002] 電子溫度計(或稱體溫計)通過導熱器件與被測物體接觸，從而導熱器件的溫度緩 慢地改變至被測物體的溫度，然后通過溫度傳感器獲取導熱器件的溫度，因而得到被測物 體的溫度。
[0003] 目前的電子溫度id 般采用NTC(Negative Temperature Coefficient，負溫度系 數(shù))熱敏電阻與溫度之間的關系來測量被測物體的溫度，但NTC探頭與被測物體的接觸有傳 遞介質(zhì)或不能完全性的接觸，而使NTC探頭的溫度上升緩慢，導致溫度計的測溫速度降低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明實施例提出一種預測溫度的方法及其裝置，能加快溫度的測量，且抗干擾 能力強。
[0005] 第一方面，本發(fā)明實施例提供一種預測溫度的方法，包括：
[0006] 以固定頻率采樣被測物體的實測溫度，獲取從當前采樣點到過去的第Μ個采樣點 之間的每一個采樣點采樣到的被測物體的實測溫度，并劃分成Ν組實測溫度數(shù)據(jù);其中，Ν多 3；
[0007] 對于每一組實測溫度數(shù)據(jù)，計算由該組實測溫度數(shù)據(jù)組成的溫度隨時間變化曲線 的擬合直線斜率；
[0008] 當所述Ν組實測溫度數(shù)據(jù)的擬合直線斜率滿足預測條件時，根據(jù)預測增量模型計 算所述被測物體在當前采樣點的預測增量溫度；
[0009] 根據(jù)所述被測物體在當前采樣點的實測溫度和預測增量溫度、以及在上一個采樣 點的預測溫度，計算所述被測物體在當前采樣點的預測溫度，并輸出當前采樣點的預測溫 度;其中，所述上一個采樣點的預測溫度是根據(jù)所述被測物體在上一個采樣點的實測溫度 和預測增量溫度、以及在所述上一個采樣點的再上一個采樣點的預測溫度計算的。
[0010] 結(jié)合第一方面，在第一方面的第一種實現(xiàn)方式中，所述劃分成Ν組實測溫度數(shù)據(jù)的 過程具體為：
[0011 ]根據(jù)時間軸的變化，將所述過去的第Μ個采樣點到當前采樣點的時間依次序劃分 成Ν-1個時間段；
[0012] 將所述被測物體在所劃分的第m個時間段中的所有采樣點的實測溫度作為第m組 實測溫度數(shù)據(jù)，以及將所述被測物體在當前采樣點到所述檢測采樣點之間的所有采樣點的 實測溫度作為第N組實測溫度數(shù)據(jù);其中，1彡m彡N-1。
[0013] 結(jié)合第一方面的第一種實現(xiàn)方式，在第一方面的第二種實現(xiàn)方式中，計算所述擬 合直線斜率的公式為：
[0014]
;其中，bj為第j組實測溫度數(shù)據(jù) 的擬合直線斜率，l<j<N;n為第j組實測溫度數(shù)據(jù)中所包含采樣點數(shù)量;為第j組實測溫 度數(shù)據(jù)中的第i個采樣點對應的時間點為第j組實測溫度數(shù)據(jù)中的所述被測物體在第i 個采樣點的實測溫度；
[0015] 則，所述預測條件的一種實現(xiàn)方式可為:所述N組實測溫度數(shù)據(jù)的擬合直線斜率的 絕對值均屬于預設的直線斜率區(qū)間內(nèi)，以及在所述N組實測溫度數(shù)據(jù)中任意兩組間的擬合 直線斜率的差值的絕對值均小于預設的斜差閾值;以及，
[0016] 所述預測增量模型的一種實現(xiàn)方式可為：Λ T = r X ( - b n / K )，且
，0<r<l;其中，bN為第N組實測溫度數(shù)據(jù)的擬合直線斜 率，為第j-Ι組實測溫度數(shù)據(jù)的擬合直線斜率，^為第j組實測溫度數(shù)據(jù)中所有采樣點的 實測溫度的平均值，€為第j-Ι組實測溫度數(shù)據(jù)中所有采樣點的實測溫度的平均值。
[0017] 結(jié)合第一方面，在第一方面的第三種實現(xiàn)方式中，所述方法還包括：
[0018] 當所述N組實測溫度數(shù)據(jù)的擬合直線斜率不滿足預測條件時，將所述被測物體在 當前采樣點的預測增量溫度設為零;以及，
[0019] 在計算出所述被測物體在當前采樣點的預測增量溫度之后，所述方法還包括：
[0020] 判斷所述被測物體在當前采樣點的預測增量溫度的絕對值是否大于1;
[0021] 若是，將所述被測物體在當前采樣點的預測增量溫度修訂為零。
[0022]結(jié)合第一方面，在第一方面的第四種實現(xiàn)方式中，所述計算所述被測物體在當前 采樣點的預測溫度的過程具體為：
[0023] 將所述被測物體在當前采樣點的實測溫度和預測增量溫度兩者的和與第一系數(shù) 相乘，并在相乘后與所述被測物體在上一個采樣點的預測溫度與第二系數(shù)的乘積相加，計 算出所述被測物體在當前采樣點的預測溫度;其中，所述第一系數(shù)與所述第二系數(shù)兩者之 和為1。
[0024] 結(jié)合第一方面的第二種實現(xiàn)方式，第一方面的第五種實現(xiàn)方式中，在計算出所述 被測物體在當前采樣點的預測溫度之后，所述方法還包括：
[0025] 當判斷bN大于零且所述被測物體在當前采樣點的預測溫度小于在上一個采樣點 的預測溫度，或者bN小于零且所述被測物體在當前采樣點的預測溫度大于在上一個采樣點 的預測溫度時，將所述被測物體在當前采樣點的預測溫度修訂為在上一個采樣點的預測溫 度。
[0026] 第二方面，本發(fā)明實施例還提供一種預測溫度的裝置，包括：
[0027] 預測數(shù)據(jù)模塊，用于以固定頻率采樣被測物體的實測溫度，獲取從當前采樣點到 過去的第Μ個采樣點之間的每一個采樣點采樣到的被測物體的實測溫度，并劃分成N組實測 溫度數(shù)據(jù);其中，Ν>3;
[0028] 斜率計算模塊，用于對于每一組實測溫度數(shù)據(jù)，計算由該組實測溫度數(shù)據(jù)組成的 溫度隨時間變化曲線的擬合直線斜率；
[0029] 預測計算模塊，用于當所述N組實測溫度數(shù)據(jù)的擬合直線斜率滿足預測條件時，根 據(jù)預測增量模型計算所述被測物體在當前采樣點的預測增量溫度；
[0030] 預測溫度計算模塊，用于根據(jù)所述被測物體在當前采樣點的實測溫度和預測增量 溫度、以及在上一個采樣點的預測溫度，計算所述被測物體在當前采樣點的預測溫度，并輸 出當前采樣點的預測溫度;其中，所述上一個采樣點的預測溫度是根據(jù)所述被測物體在上 一個采樣點的實測溫度和預測增量溫度、以及在所述上一個采樣點的再上一個采樣點的預 測溫度計算的。
[0031] 結(jié)合第二方面，在第二方面的第一種實現(xiàn)方式中，所述預測數(shù)據(jù)模塊包括用于劃 分成N組實測溫度數(shù)據(jù)的單元，具體為：
[0032] 時間劃分單元，用于根據(jù)時間軸的變化，將所述過去的第Μ個采樣點到當前采樣點 的時間依次序劃分成Ν-1個時間段；
[0033]數(shù)據(jù)劃分單元，用于將所述被測物體在所劃分的第m個時間段中的所有采樣點的 實測溫度作為第m組實測溫度數(shù)據(jù)，以及將所述被測物體在當前采樣點到所述檢測采樣點 之間的所有采樣點的實測溫度作為第N組實測溫度數(shù)據(jù);其中，1彡m彡N-1。
[0034]結(jié)合第二方面的第一種實現(xiàn)方式，在第二方面的第二種實現(xiàn)方式中，計算所述擬 合直線斜率的公式為：
[0035]
其中，h為第j組實測溫度數(shù)據(jù) 的擬合直線斜率，l<j<N;n為第j組實測溫度數(shù)據(jù)中所包含采樣點數(shù)量;^為第j組實測溫 度數(shù)據(jù)中的第i個采樣點對應的時間點為第j組實測溫度數(shù)據(jù)中的所述被測物體在第i 個采樣點的實測溫度；
[0036] 則所述預測條件的一種實現(xiàn)方式可為:所述N組實測溫度數(shù)據(jù)的擬合直線斜率的 絕對值均屬于預設的直線斜率區(qū)間內(nèi)，以及在所述N組實測溫度數(shù)據(jù)中任意兩組間的擬合 直線斜率的差值的絕對值均小于預設的斜差閾值；
[0037]所述預測增量模型的一種實現(xiàn)方式可為：Δ T = r X ( - b n / K )，且
，0<r<l;其中，bN為第N組實測溫度數(shù)據(jù)的擬合直線斜 率，為第j-Ι組實測溫度數(shù)據(jù)的擬合直線斜率，^為第j組實測溫度數(shù)據(jù)中所有采樣點的 實測溫度的平均值，f為第j-Ι組實測溫度數(shù)據(jù)中所有采樣點的實測溫度的平均值。
[0038]結(jié)合第二方面，在第二方面的第三種實現(xiàn)方式中，所述裝置還包括：
[0039] 預測調(diào)整模塊，用于當所述N組實測溫度數(shù)據(jù)的擬合直線斜率不滿足預測條件時， 將所述被測物體在當前采樣點的預測增量溫度設為零；
[0040] 預測判斷模塊，用于在計算出所述被測物體在當前采樣點的預測增量溫度之后， 判斷所述被測物體在當前采樣點的預測增量溫度的絕對值是否大于1;
[0041 ]預測修訂模塊，用于當所述被測物體在當前采樣點的預測增量溫度的絕對值大于 1時，將所述被測物體在當前采樣點的預測增量溫度修訂為零；
[0042]溫度調(diào)整模塊，用于在計算出所述被測物體在當前采樣點的預測溫度之后，當判 斷bN大于零且所述被測物體在當前采樣點的預測溫度小于在上一個采樣點的預測溫度，或 者bN小于零且所述被測物體在當前采樣點的預測溫度大于在上一個采樣點的預測溫度時， 將所述被測物體在當前采樣點的預測溫度修訂為在上一個采樣點的預測溫度。
[0043] 實施本發(fā)明實施例，具有如下有益效果：
[0044] 本發(fā)明實施例提供的預測溫度的方法，將當前采樣點到過去的第Μ個采樣點的獲 取到的實測溫度劃分成多組實測溫度數(shù)據(jù)，然后利用每一組實測溫度數(shù)據(jù)構建的溫度隨時 間變化曲線的擬合直線斜率來判斷當前實測溫度的輸出顯示是否需要調(diào)整，當需要時，再 基于預測增量模型，根據(jù)上述擬合直線斜率計算出被測物體在當前采樣點的預測增量溫 度，進而結(jié)合將當前采樣點的實測溫度以及上一采樣點的預測溫度，從而能加快溫度的測 量；由于計算出來的預測溫度能考慮當前實測溫度與上一個采樣點的預測溫度的變化情 況，抗干性強；另外，由于每一個采樣點的預測溫度都按照上述方法預測，所采集的數(shù)據(jù)是 動態(tài)，能動態(tài)預測預測溫度。
【附圖說明】
[0045] 圖1是本發(fā)明提供的預測溫度的方法的一個實施例的流程示意圖；
[0046] 圖2是本發(fā)明提供的溫度隨時間變化曲線的示意圖；
[0047] 圖3是本發(fā)明提供的實測溫度與預測溫度的曲線變化對比示意圖；
[0048] 圖4是本發(fā)明提供的擬合直線斜率隨溫度變化的示意圖；
[0049] 圖5是本發(fā)明提供的預測溫度的裝置的一個實施例的結(jié)構示意圖；
[0050] 圖6是本發(fā)明提供的預測溫度的裝置的預測數(shù)據(jù)模塊的一個實施例的結(jié)構示意 圖。
【具體實施方式】
[0051] 下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完 整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；?本發(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他 實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
[0052] 電子溫度計通過探頭檢測被測物體的實測溫度時，通常直接將檢測到的實測溫度 顯示在溫度計的顯示界面上，但由于從檢測開始到檢測到被測物體最終的實際溫度時，顯 示出來的溫度上升過程過于緩慢，為了讓加快顯示溫度的速度，并且確保檢測到被測物體 最終檢測到的實際溫度的準確性，因而本發(fā)明實施基于溫度隨時間變化曲線滿足指數(shù)關系 為理論提供一種預測溫度的方法由電子溫度計執(zhí)行，該理論如下：
[0053]電子溫度計檢測被測物體的實測溫度曲線可如圖3所示的實測溫度曲線，圖3是本 發(fā)明提供的實測溫度與預測溫度的曲線變化對比示意圖；其中，實測溫度曲線滿足：
[0054] T = T_-Toe-kt (1)
[0055] 其中，T為當前采樣點的實測溫度，目標溫度Ta標是被測物體溫度（即t為無窮大 時），（Ta標-To)為目標溫度與起始溫度之間的溫差（即t為零時刻），k可以等效為溫度傳遞系 數(shù)，t為時間。
[0056] 本發(fā)明實施例提供的預測溫度的方法的目的是使加快溫度的測量。對于溫度變化 本身很快的則不進行預測，以及對于溫度變化很慢的則認為達到穩(wěn)定溫度也不進行預測。
[0057] 對式（1)進行求導得出：
[0058] T，=Toke-kt (2)
[0059] 由式(1)(2)得出
[0061] 如圖4所示為式(3)曲線，當導數(shù)Τ'為0是得出被測物體溫度Ta標，該值也是本發(fā)明 實施例提供的預測溫度的方法將要預測的溫度。
[0062] 則結(jié)合上述理論，本發(fā)明實施提供的預測溫度的方法具體如下：
[0063] 具體參見圖1，是本發(fā)明提供的預測溫度的方法的一個實施例的流程示意圖，該預 測溫度的方法由溫度計執(zhí)行，包括步驟S1至S4,具體如下：
[0064] S1，以固定頻率采樣被測物體的實測溫度，獲取從當前采樣點到過去的第Μ個采樣 點之間的每一個采樣點采樣到的被測物體的實測溫度，并劃分成Ν組實測溫度數(shù)據(jù);其中，Ν ^2〇
[0065] 需要說明的，所述固定頻率可以根據(jù)溫度計采樣的需要進行設定。下面將舉例說 明在對當前采樣點的預測溫度的預測過程中數(shù)據(jù)采集與數(shù)據(jù)分組的過程：
[0066] 首先，進行數(shù)據(jù)采集；當溫度計啟動檢測溫度并通過探頭檢測被測物體的實測溫 度時，溫度計以1Hz的固定頻率采樣被測物體的實測溫度，以此刻的時間t作為當前采樣點， 從當前采樣點t開始往后數(shù)到第Μ個采樣點t-Μ+Ι(即上述檢測采樣點），獲取上述Μ個采樣點 的實測溫度，BP : {(t-M+1，T(t-M+1))，（ t-M+2，T(t-M+2))，（ t-M+3，T(t-M+3)).......(t，T (t))}，共M采樣點。
[0067] 然后，進行數(shù)據(jù)分組;根據(jù)時間軸的變化，將第M個采樣點t-M+1到當前采樣點t的 時間依次序平均劃分成2個時間段；需要說明的是時間段的劃分可以不均分且劃分的段數(shù) 也可根據(jù)需要進行設置，此處僅作為舉例說明；然后，將所述被測物體在所劃分的第1個時 間段中的從采樣點t-Μ+Ι到采樣點t-M/2+l中所有采樣點的實測溫度作為第1組實測溫度數(shù) 據(jù);將所述被測物體在所劃分的第2個時間段中的從采樣點t-M/2+l到采樣點t中所有采樣 點的實測溫度作為第2組實測溫度數(shù)據(jù)，以及將所述被測物體在當前采樣點t到第Μ個采樣 點t-Μ+Ι之間的所有采樣點的實測溫度作為第3組實測溫度數(shù)據(jù)。若劃分的時間段為3個以 上，則可類似上述實測溫度數(shù)據(jù)組分組方式，將后續(xù)的時間段內(nèi)所包含的所有采樣點的實 測溫度作為與該時間段同一序號的測量數(shù)據(jù)組中的數(shù)據(jù)，以及將原始采樣到所述采樣點的 實測溫度作為最后一組實測溫度數(shù)據(jù)。上述組號的設定只是為了后續(xù)預測方便進行分組設 置，組號的設置也可為其他形式，只需保證相鄰兩組數(shù)據(jù)基本不重合，且本組內(nèi)的溫度數(shù)據(jù) 的時間是連續(xù)變化的即可。
[0068] 在本實施例中，采樣的Μ不易太小，太小則數(shù)據(jù)量不夠，后面進行的線性擬合計算 時精確度不足，則抗干擾性弱;Μ取值太大，則采樣時間長，預測當前采樣點的預測溫度的實 時性變?nèi)酰以跍囟劝l(fā)生突變時容易預測錯誤。為了達到好的效果，優(yōu)選Μ取值30，即30秒數(shù) 據(jù)。
[0069] S2,對于每一組實測溫度數(shù)據(jù)，計算由該組實測溫度數(shù)據(jù)組成的溫度隨時間變化 曲線的擬合直線斜率；
[0070] 結(jié)合對上述數(shù)據(jù)采集與數(shù)據(jù)分組的過程的舉例說明，下面以計算第3組實測溫度 數(shù)據(jù)的擬合直線斜率的過程來舉例說明每一組實測溫度數(shù)據(jù)擬合直線斜率的計算方式：
[0071] 如圖2所示，圖2是本發(fā)明提供的溫度隨時間變化曲線的示意圖；假設由第3組實測 溫度數(shù)據(jù)組成的溫度隨時間變化曲線如圖2的中曲線中的一段，對該段曲線進行線性擬合， 即以直線擬合該段曲線的方式計算出以該直線的斜率真作為該段曲線的斜率;則假設能擬 合該段曲線的直線滿足T = a+b*t的一次函數(shù)，為了使該直線與該段曲線之間的誤差最小， 則應該當滿足如下：
[0072]
式中等式取最小值時，則a和b的參數(shù)使擬合直線與該曲 線誤差最小。則根據(jù)二元求級值法對上式分別求a和b的參數(shù)的偏導數(shù)：
[0074]令式(4)上述兩偏導數(shù)等于零，計算出：
[0076]
，則此公式為擬 合直線斜率公式，因此將第3組實測溫度數(shù)據(jù)代入擬合直線斜率公式中，即可獲得第3組實 測溫度數(shù)據(jù)的擬合直線斜率b3,類似地可計算出第1組和第2組實測溫度數(shù)據(jù)的擬合直線斜 率b#Pb 2。一般地，任何一組實測溫度數(shù)據(jù)均可通過上述擬合直線斜率公式計算出該組實測 溫度數(shù)據(jù)的擬合直線斜率;其中，η為該組實測溫度數(shù)據(jù)中所包含采樣點數(shù)量為該組實 測溫度數(shù)據(jù)中的第i個采樣點對應的時間點為該組實測溫度數(shù)據(jù)中的所述被測物體在 第i個采樣點的實測溫度。另外，采用線性擬合的方式計算直線斜率，運算量小，且通過多點 擬合能提高抗干擾能力。
[0077] S3,當所述N組實測溫度數(shù)據(jù)的擬合直線斜率滿足預測條件時，根據(jù)預測增量模型 計算所述被測物體在當前采樣點的預測增量溫度。
[0078] 需要說明的是，溫度計檢測被測物體的實測溫度的曲線可參考圖3的實測溫度曲 線，結(jié)合實測溫度曲線可知，若實測溫度上升相對較快與預測溫度上升速度等同或大于時， 即擬合直線斜率絕對值相對較大，則認為溫度計探頭的傳遞介質(zhì)很好不用進行預測并計算 預測溫度;若溫度變化很慢，即擬合直線斜率絕對值相對較小，則認為檢測到的溫度達到穩(wěn) 定不用進行預測并計算預測溫度;若任意兩組數(shù)據(jù)的擬合直線斜率差異過大，則認為溫度 有突變不用進行預測。也就是說，當所劃分的N組實測溫度數(shù)據(jù)的擬合直線斜率不滿足預測 條件時，將所述被測物體在當前采樣點的預測增量溫度設為零。即不進行預測增量溫度的 預測。因此，上述預測條件可設置為：上述所劃分成的N組實測溫度數(shù)據(jù)的擬合直線斜率的 絕對值均屬于預設的直線斜率區(qū)間內(nèi)，以及在所述N組實測溫度數(shù)據(jù)中任意兩組間的擬合 直線斜率的差值的絕對值均小于預設的斜差閾值;優(yōu)選地，所述直線斜率區(qū)間為(0.0001， 0.28)，所述斜差閾值為0.004;上述直線斜率區(qū)間的斜差閾值并不限定為上述數(shù)值，可根據(jù) 實際情況調(diào)整。
[0079] 在滿足上述預測條件后，對當前采樣點的預測增量溫度進行預測，基于前述理論 推導，可知每一組實測溫度數(shù)據(jù)的擬合直線斜率h和該組中所有采樣點的實測溫度的平均 值組成一坐標點（卜，f λ可近似于落在圖4上的坐標點，則圖4中直線的斜率為
進而可從Ν組實測溫度數(shù)據(jù)組成的Ν個坐標點中選取一 個，此處優(yōu)選為第Ν組實測溫度數(shù)據(jù)組成的坐標點（Λ.、）,進行預測增量溫度的計算：ΔΤ =rX (_bN/K);從而推導出本發(fā)明實施例的預測增量模型Δ T = rX (_bN/K)，且
，0 <r < 1;其中，bN為第N組實測溫度數(shù)據(jù)的擬合直線斜 率，為第j-Ι組實測溫度數(shù)據(jù)的擬合直線斜率，^為第j組實測溫度數(shù)據(jù)中所有采樣點的 實測溫度的平均值，5為第j-Ι組實測溫度數(shù)據(jù)中所有采樣點的實測溫度的平均值。上述 預測增量模型是多組實測溫度數(shù)據(jù)進行擬合，由于多組實測溫度數(shù)據(jù)的劃分方式為分段 式，即本預測增量模型是以分段線性擬合斜率真變化與溫度變化的關系，能動態(tài)調(diào)整預測 增量溫度;且本預測增量模型能適用于探頭為多種類型的傳遞介質(zhì)的溫度計。
[0080] 則結(jié)合上述增量模型，以上述舉例過程中的提供3組實測溫度數(shù)據(jù)的為例，計算被 測物體在當前采樣點的預測增量溫度，具體如下：
[0081] 參見圖4,是本發(fā)明提供的擬合直線斜率隨溫度變化的示意圖；第1組和第2組實測 溫度數(shù)據(jù)中的汍,1^(62忑）可近似圖4中的兩點，則圖4中的直線的斜率為： 心=(? -/丨)/$ ，為了提高當前采樣點的預測增量溫度的可靠性，假設第3組實測溫度 數(shù)據(jù)中的汍，巧)也為圖4中的一點，且為了防止過度預測，此處設定r的值為0.6;則基于上 述3組實測溫度數(shù)據(jù)預測出的被測物體在當前采樣點的預測增量溫度為：AT = 0.6X(-b3/ Κτ) 〇
[0082] 另外，為了進一步防止上述預測增量溫度的預測過度，在本實施例中，需要在計算 出被測物體在當前采樣點的預測增量溫度之后，還需要進行以下預測增量溫度的修訂操 作：
[0083] 判斷所述被測物體在當前采樣點的預測增量溫度的絕對值是否大于1;
[0084] 若是，將所述被測物體在當前采樣點的預測增量溫度修訂為零。
[0085] S4,根據(jù)所述被測物體在當前采樣點的實測溫度和預測增量溫度、以及在上一個 采樣點的預測溫度，計算所述被測物體在當前采樣點的預測溫度，并輸出當前采樣點的預 測溫度;其中，所述上一個采樣點的預測溫度是根據(jù)所述被測物體在上一個采樣點的實測 溫度和預測增量溫度、以及在所述上一個采樣點的再上一個采樣點的預測溫度計算的。
[0086] 其中，上述計算所述被測物體在當前采樣點的預測溫度的過程可具體為：
[0087] 將所述被測物體在當前采樣點的實測溫度和預測增量溫度兩者的和與第一系數(shù) 相乘，并在相乘后與所述被測物體在上一個采樣點的預測溫度與第二系數(shù)的乘積相加，計 算出所述被測物體在當前采樣點的預測溫度;其中，所述第一系數(shù)與所述第二系數(shù)兩者之 和為1。
[0088] 需要說明的是，求所述被測物體在當前采樣點的實測溫度和預測增量溫度兩者之 和，可將兩者之和作為當前采樣點的預測溫度，但若直接將兩者之和作為當前采樣的預測 溫度，則相鄰采樣點的預測溫度構成的曲線會過于突兀，因而為使相鄰采樣點的預測溫度 能過度平滑，則將上一個采樣點的預測溫度作為一個參數(shù)加入上述計算過程。優(yōu)選地，上述 第一系數(shù)為0.2,上述第二系數(shù)為0.8。并且上一個采樣點的預測過程與當前采樣點的預測 過程基本一致，在此不再贅述。
[0089] 另外，在計算出所述被測物體在當前采樣點的預測溫度之后，還包括以下對當前 采樣點的預測溫度的修訂操作，能夠避免預測出來的預測溫度出現(xiàn)震蕩的情況：
[0090] 當判斷bN大于零且所述被測物體在當前采樣點的預測溫度小于在上一個采樣點 的預測溫度，或者bN小于零且所述被測物體在當前采樣點的預測溫度大于在上一個采樣點 的預測溫度時，將所述被測物體在當前采樣點的預測溫度修訂為在上一個采樣點的預測溫 度。
[0091] 同時，完成上述對當前采樣點的預測溫度的修訂操作后輸出該預測溫度，即溫度 計顯示該預測溫度于顯示界面。
[0092] 后續(xù)每一個采樣點的預測溫度的預測過程均可以該采樣點作為當前采樣點重復 上述步驟S1至S4計算該采樣點的預測溫度。
[0093] 本發(fā)明實施例提供的預測溫度的方法，將當前采樣點到過去的第Μ個采樣點的獲 取到的實測溫度劃分成多組實測溫度數(shù)據(jù)，然后利用每一組實測溫度數(shù)據(jù)構建的溫度隨時 間變化曲線的擬合直線斜率來判斷當前實測溫度的輸出顯示是否需要調(diào)整，當需要時，再 基于預測增量模型，根據(jù)上述擬合直線斜率計算出被測物體在當前采樣點的預測增量溫 度，進而結(jié)合將當前采樣點的實測溫度以及上一采樣點的預測溫度，計算出來的預測溫度 能考慮當前實測溫度與上一個采樣點的預測溫度的變化情況，抗干性強。另外，由于每一個 采樣點的預測溫度都按照上述方法預測，所采集的數(shù)據(jù)是動態(tài)，能動態(tài)預測預測溫度。
[0094] 參見圖5,是本發(fā)明提供的預測溫度的裝置的一個實施例的結(jié)構示意圖；該預測溫 度的裝置，能執(zhí)行上述預測溫度的方法的全部流程，具體包括：
[0095] 預測數(shù)據(jù)模塊10,用于以固定頻率采樣被測物體的實測溫度，獲取從當前采樣點 到過去的第Μ個采樣點之間的每一個采樣點采樣到的被測物體的實測溫度，并劃分成Ν組實 測溫度數(shù)據(jù);其中，3;
[0096] 斜率計算模塊20,用于對于每一組實測溫度數(shù)據(jù)，計算由該組實測溫度數(shù)據(jù)組成 的溫度隨時間變化曲線的擬合直線斜率；
[0097]預測計算模塊30,用于當所述Ν組實測溫度數(shù)據(jù)的擬合直線斜率滿足預測條件時， 根據(jù)預測增量模型計算所述被測物體在當前采樣點的預測增量溫度；
[0098]預測溫度計算模塊40,用于根據(jù)所述被測物體在當前采樣點的實測溫度和預測增 量溫度、以及在上一個采樣點的預測溫度，計算所述被測物體在當前采樣點的預測溫度;其 中，所述上一個采樣點的預測溫度是根據(jù)所述被測物體在上一個采樣點的實測溫度和預測 增量溫度、以及在所述上一個采樣點的再上一個采樣點的預測溫度計算的。
[0099] 結(jié)合第二方面，在第二方面的第一種實現(xiàn)方式中，如圖6所示，是本發(fā)明提供的預 測溫度的裝置的預測數(shù)據(jù)模塊的一個實施例的結(jié)構示意圖，所述預測數(shù)據(jù)模塊10包括用于 劃分成N組實測溫度數(shù)據(jù)的單元，具體為：
[0100] 時間劃分單元11，用于根據(jù)時間軸的變化，將所述過去的第Μ個采樣點到當前采樣 點的時間依次序劃分成Ν-1個時間段；
[0101] 數(shù)據(jù)劃分單元12,用于將所述被測物體在所劃分的第m個時間段中的所有采樣點 的實測溫度作為第m組實測溫度數(shù)據(jù)，以及將所述被測物體在當前采樣點到所述檢測采樣 點之間的所有采樣點的實測溫度作為第N組實測溫度數(shù)據(jù);其中，1彡m彡N-1。
[0102] 結(jié)合第二方面的第一種實現(xiàn)方式，在第二方面的第二種實現(xiàn)方式中，計算所述擬 合直線斜率的公式為：
[0103]
其中，h為第j組實測溫度數(shù)據(jù) 的擬合直線斜率，l<j<N;n為第j組實測溫度數(shù)據(jù)中所包含采樣點數(shù)量;^為第j組實測溫 度數(shù)據(jù)中的第i個采樣點對應的時間點為第j組實測溫度數(shù)據(jù)中的所述被測物體在第i 個采樣點的實測溫度。
[0104] 結(jié)合第二方面的第二種實現(xiàn)方式，在第二方面的第三種實現(xiàn)方式中，其特征在于，
[0105] 所述預測條件為:所述N組實測溫度數(shù)據(jù)的擬合直線斜率的絕對值均屬于預設的 直線斜率區(qū)間內(nèi)，以及在所述N組實測溫度數(shù)據(jù)中任意兩組間的擬合直線斜率的差值的絕 對值均小于預設的斜差閾值；
[0106] 所述預測增量模型為：AT = rX(_bN/K)，
0< r<l;其中，bN為第N組實測溫度數(shù)據(jù)的擬合直線斜率，為第j-1組實測溫度數(shù)據(jù)的擬合 直線斜率，^為第j組實測溫度數(shù)據(jù)中所有采樣點的實測溫度的平均值，E為第j-Ι組實測 溫度數(shù)據(jù)中所有采樣點的實測溫度的平均值。
[0107] 結(jié)合第二方面，在第二方面的第四種實現(xiàn)方式中，所述裝置還包括：
[0108] 預測調(diào)整模塊50,用于當所述N組實測溫度數(shù)據(jù)的擬合直線斜率不滿足預測條件 時，將所述被測物體在當前采樣點的預測增量溫度設為零。
[0109] 結(jié)合第二方面，在第二方面的第五種實現(xiàn)方式中，所述裝置還包括：
[0110] 預測判斷模塊60,用于在計算出所述被測物體在當前采樣點的預測增量溫度之 后，判斷所述被測物體在當前采樣點的預測增量溫度的絕對值是否大于1;
[0111] 預測修訂模塊70，用于當所述被測物體在當前采樣點的預測增量溫度的絕對值大 于1時，將所述被測物體在當前采樣點的預測增量溫度修訂為零。
[0112] 結(jié)合第二方面，在第二方面的第六種實現(xiàn)方式中，所述計算所述被測物體在當前 采樣點的預測溫度的過程具體為：
[0113] 將所述被測物體在當前采樣點的實測溫度和預測增量溫度兩者的和與第一系數(shù) 相乘，并在相乘后與所述被測物體在上一個采樣點的預測溫度與第二系數(shù)的乘積相加，計 算出所述被測物體在當前采樣點的預測溫度;其中，所述第一系數(shù)與所述第二系數(shù)兩者之 和為1。
[0114] 結(jié)合第二方面的第二種實現(xiàn)方式，第二方面的第七種實現(xiàn)方式中，所述裝置還包 括：
[0115] 溫度調(diào)整模塊80,用于在計算出所述被測物體在當前采樣點的預測溫度之后，當 判斷bN大于零且所述被測物體在當前采樣點的預測溫度小于在上一個采樣點的預測溫度， 或者b N小于零且所述被測物體在當前采樣點的預測溫度大于在上一個采樣點的預測溫度 時，將所述被測物體在當前采樣點的預測溫度修訂為在上一個采樣點的預測溫度。
[0116] 本發(fā)明實施例提供的預測溫度的裝置，將當前采樣點到過去的第Μ個采樣點的獲 取到的實測溫度劃分成多組實測溫度數(shù)據(jù)，然后利用每一組實測溫度數(shù)據(jù)構建的溫度隨時 間變化曲線的擬合直線斜率來判斷當前實測溫度的輸出顯示是否需要調(diào)整，當需要時，再 基于預測增量模型，根據(jù)上述擬合直線斜率計算出被測物體在當前采樣點的預測增量溫 度，進而結(jié)合將當前采樣點的實測溫度以及上一采樣點的預測溫度，計算出來的預測溫度 能考慮當前實測溫度與上一個采樣點的預測溫度的變化情況，抗干性強。另外，由于每一個 采樣點的預測溫度都按照上述方法預測，所采集的數(shù)據(jù)是動態(tài)，能動態(tài)預測預測溫度。
[0117] 本領域普通技術人員可以理解實現(xiàn)上述實施例方法中的全部或部分流程，是可以 通過計算機程序來指令相關的硬件來完成，所述的程序可存儲于一計算機可讀取存儲介質(zhì) 中，該程序在執(zhí)行時，可包括如上述各方法的實施例的流程。其中，所述的存儲介質(zhì)可為磁 碟、光盤、只讀存儲記憶體（Read-Only Memory，ROM)或隨機存儲記憶體(Random Access Memory，RAM)等。
[0118] 以上所述是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應當指出，對于本技術領域的普通技術人員 來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也視為 本發(fā)明的保護范圍。
【主權項】
1. 一種預測溫度的方法，其特征在于，包括： W固定頻率采樣被測物體的實測溫度，獲取從當前采樣點到過去的第Μ個采樣點之間 的每一個采樣點采樣到的被測物體的實測溫度，并劃分成腺且實測溫度數(shù)據(jù);其中，Ν>3; 對于每一組實測溫度數(shù)據(jù)，計算由該組實測溫度數(shù)據(jù)組成的溫度隨時間變化曲線的擬 合直線斜率； 當所述Ν組實測溫度數(shù)據(jù)的擬合直線斜率滿足預測條件時，根據(jù)預測增量模型計算所 述被測物體在當前采樣點的預測增量溫度； 根據(jù)所述被測物體在當前采樣點的實測溫度和預測增量溫度、W及在上一個采樣點的 預測溫度，計算所述被測物體在當前采樣點的預測溫度，并輸出當前采樣點的預測溫度;其 中，所述上一個采樣點的預測溫度是根據(jù)所述被測物體在上一個采樣點的實測溫度和預測 增量溫度、W及在所述上一個采樣點的再上一個采樣點的預測溫度計算的。2. 如權利要求1所述的預測溫度的方法，其特征在于，所述劃分成Ν組實測溫度數(shù)據(jù)的 過程具體為： 根據(jù)時間軸的變化，將所述過去的第Μ個采樣點到當前采樣點的時間依次序劃分成Ν-1 個時間段； 將所述被測物體在所劃分的第m個時間段中的所有采樣點的實測溫度作為第m組實測 溫度數(shù)據(jù)，W及將所述被測物體在當前采樣點到所述檢測采樣點之間的所有采樣點的實測 溫度作為第腺且實測溫度數(shù)據(jù);其中，1。3. 如權利要求2所述的預測溫度的方法，其特征在于，計算所述擬合直線斜率的公式 為：;其中，bj為第j組實測溫度數(shù)據(jù)的擬合 直線斜率，為第j組實測溫度數(shù)據(jù)中所包含采樣點數(shù)量;ti為第j組實測溫度數(shù)據(jù) 中的第i個采樣點對應的時間點；Τι為第j組實測溫度數(shù)據(jù)中的所述被測物體在第i個采樣 點的實測溫度； 貝1J，所述預測條件為:所述N組實測溫度數(shù)據(jù)的擬合直線斜率的絕對值均屬于預設的直 線斜率區(qū)間內(nèi)，W及在所述N組實測溫度數(shù)據(jù)中任意兩組間的擬合直線斜率的差值的絕對 值均小于預設的斜差闊值;W及， 所述預測增量模型為：AT = rX(-bN/K)，且，0<r< 1;其中，bN為第N組實測溫度數(shù)據(jù)的擬合直線斜率，bw為第j-1組實測溫度數(shù)據(jù)的擬合直線 斜率，ζ為第j組實測溫度數(shù)據(jù)中所有采樣點的實測溫度的平均值，ξ：；為第j-1組實測溫度 數(shù)據(jù)中所有采樣點的實測溫度的平均值。4. 如權利要求1所述的預測溫度的方法，其特征在于，所述方法還包括： 當所述N組實測溫度數(shù)據(jù)的擬合直線斜率不滿足預測條件時，將所述被測物體在當前 采樣點的預測增量溫度設為零;W及， 在計算出所述被測物體在當前采樣點的預測增量溫度之后，所述方法還包括： 判斷所述被測物體在當前采樣點的預測增量溫度的絕對值是否大于1; 若是，將所述被測物體在當前采樣點的預測增量溫度修訂為零。5. 如權利要求1所述的預測溫度的方法，其特征在于，所述計算所述被測物體在當前采 樣點的預測溫度的過程具體為： 將所述被測物體在當前采樣點的實測溫度和預測增量溫度兩者的和與第一系數(shù)相乘， 并在相乘后與所述被測物體在上一個采樣點的預測溫度與第二系數(shù)的乘積相加，計算出所 述被測物體在當前采樣點的預測溫度;其中，所述第一系數(shù)與所述第二系數(shù)兩者之和為1。6. 如權利要求3所述的預測溫度的方法，其特征在于，在計算出所述被測物體在當前采 樣點的輸出溫度之后，還包括： 當判斷bN大于零且所述被測物體在當前采樣點的預測溫度小于在上一個采樣點的預測 溫度，或者bN小于零且所述被測物體在當前采樣點的預測溫度大于在上一個采樣點的預測 溫度時，將所述被測物體在當前采樣點的預測溫度修訂為在上一個采樣點的預測溫度。7. -種預測溫度的裝置，其特征在于，包括： 預測數(shù)據(jù)模塊，用于W固定頻率采樣被測物體的實測溫度，獲取從當前采樣點到第Μ個 采樣點之間的每一個采樣點采樣到的被測物體的實測溫度，并劃分成Ν組實測溫度數(shù)據(jù);其 中，Ν>3; 斜率計算模塊，用于對于每一組實測溫度數(shù)據(jù)，計算由該組實測溫度數(shù)據(jù)組成的溫度 隨時間變化曲線的擬合直線斜率； 預測計算模塊，用于當所述Ν組實測溫度數(shù)據(jù)的擬合直線斜率滿足預測條件時，根據(jù)預 測增量模型計算所述被測物體在當前采樣點的預測增量溫度； 預測溫度計算模塊，用于根據(jù)所述被測物體在當前采樣點的實測溫度和預測增量溫 度、W及在上一個采樣點的預測溫度，計算所述被測物體在當前采樣點的預測溫度，并輸出 當前采樣點的預測溫度;其中，所述上一個采樣點的預測溫度是根據(jù)所述被測物體在上一 個采樣點的實測溫度和預測增量溫度、W及在所述上一個采樣點的再上一個采樣點的預測 溫度計算的。8. 如權利要求7所述的預測溫度的裝置，其特征在于，所述預測數(shù)據(jù)模塊包括用于劃分 成腺且實測溫度數(shù)據(jù)的單元，具體為： 時間劃分單元，用于根據(jù)時間軸的變化，將所述過去的第Μ個采樣點到當前采樣點的時 間依次序劃分成Ν-1個時間段； 數(shù)據(jù)劃分單元，用于將所述被測物體在所劃分的第m個時間段中的所有采樣點的實測 溫度作為第m組實測溫度數(shù)據(jù)，W及將所述被測物體在當前采樣點到所述檢測采樣點之間 的所有采樣點的實測溫度作為第腺且實測溫度數(shù)據(jù);其中，9. 如權利要求8所述的預測溫度的裝置，其特征在于，計算所述擬合直線斜率的公式 為：其中，bj為第j組實測溫度數(shù)據(jù)的擬合 直線斜率，為第j組實測溫度數(shù)據(jù)中所包含采樣點數(shù)量;ti為第j組實測溫度數(shù)據(jù) 中的第i個采樣點對應的時間點；Τι為第j組實測溫度數(shù)據(jù)中的所述被測物體在第i個采樣 點的實測溫度； 貝1J，所述預測條件為:所述N組實測溫度數(shù)據(jù)的擬合直線斜率的絕對值均屬于預設的直 線斜率區(qū)間內(nèi)，W及在所述N組實測溫度數(shù)據(jù)中任意兩組間的擬合直線斜率的差值的絕對 值均小于預設的斜差闊值;W及， 所述預測增量模型為：AT = rX(-bN/K)，且0<r< 1;其中，bN為第N組實測溫度數(shù)據(jù)的擬合直線斜率，bw為第j-1組實測溫度數(shù)據(jù)的擬合直線 斜率，Γ為第j組實測溫度數(shù)據(jù)中所有采樣點的實測溫度的平均值，ξ：；為第j-1組實測溫度 數(shù)據(jù)中所有采樣點的實測溫度的平均值。10.如權利要求7所述的預測溫度的裝置，其特征在于，所述裝置還包括： 預測調(diào)整模塊，用于當所述N組實測溫度數(shù)據(jù)的擬合直線斜率不滿足預測條件時，將所 述被測物體在當前采樣點的預測增量溫度設為零； 預測判斷模塊，用于在計算出所述被測物體在當前采樣點的預測增量溫度之后，判斷 所述被測物體在當前采樣點的預測增量溫度的絕對值是否大于1; 預測修訂模塊，用于當所述被測物體在當前采樣點的預測增量溫度的絕對值大于1時， 將所述被測物體在當前采樣點的預測增量溫度修訂為零； 溫度調(diào)整模塊，用于在計算出所述被測物體在當前采樣點的預測溫度之后，當判斷bN大 于零且所述被測物體在當前采樣點的預測溫度小于在上一個采樣點的預測溫度，或者bN小 于零且所述被測物體在當前采樣點的預測溫度大于在上一個采樣點的預測溫度時，將所述 被測物體在當前采樣點的預測溫度修訂為在上一個采樣點的預測溫度。
【文檔編號】G01K13/00GK106092371SQ201610395672
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年6月6日 公開號201610395672.6, CN 106092371 A, CN 106092371A, CN 201610395672, CN-A-106092371, CN106092371 A, CN106092371A, CN201610395672, CN201610395672.6
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