一种电化学储能集装箱的三维温度场动态重构方法及装置

摘要

本发明公开了一种电化学储能集装箱的三维温度场动态重构方法及装置，该方法包括：在预设时间段内采集电化学储能集装箱内设备的三维坐标点云数据、热成像温度数据和温度测点数据；将三维坐标点云数据、热成像温度数据和温度测点数据进行数据融合，生成三维温度空间点位数据；基于三维温度空间点位数据构建当前三维空间温度场，并基于预设更新周期对当前三维空间温度场进行周期性更新，生成不同时间段的三维空间温度场。本方法实现了电化学储能集装箱内三维温度场的建立，提高了热成像设备在电化学储能集装箱领域的应用深度。

权利要求

1.一种电化学储能集装箱的三维温度场动态重构方法，其特征在于，包括：在预设时间段内采集电化学储能集装箱内设备的三维坐标点云数据、热成像温度数据和温度测点数据；

将所述三维坐标点云数据、所述热成像温度数据和所述温度测点数据进行数据融合，生成三维温度空间点位数据；

基于所述三维温度空间点位数据构建当前三维空间温度场，并基于预设更新周期对所述当前三维空间温度场进行周期性更新，生成不同时间段的三维空间温度场；

所述在预设时间段内采集电化学储能集装箱内设备的三维坐标点云数据、热成像温度数据和温度测点数据，包括：在所述预设时间段内采集电化学储能集装箱内设备的三维坐标点云数据与热成像温度数据，将所述三维坐标点云数据与所述热成像温度数据进行匹配，生成热成像点位数据；

在所述预设时间段内采集电化学储能集装箱内设备的温度测点数据，将所述温度测点数据与所述三维坐标点云数据进行匹配，生成温度点位监测数据；

所述在预设时间段内采集电化学储能集装箱内设备的三维坐标点云数据、热成像温度数据和温度测点数据，还包括：对电化学储能集装箱内设备进行编号，将所述三维坐标点云数据与编号后的设备进行关联，生成多个温度测点坐标数据；

所述将所述三维坐标点云数据、所述热成像温度数据和所述温度测点数据进行数据融合，生成三维温度空间点位数据，包括：分别将所述预设时间段内相同时刻的所述热成像点位数据和所述温度点位监测数据进行数据融合，生成多个温度测点数据融合结果；

对所述多个温度测点数据融合结果进行去重处理；

基于所述多个温度测点坐标数据对去重处理后的多个温度测点数据融合结果进行检测，基于检测结果生成所述三维温度空间点位数据；

所述将所述三维坐标点云数据、所述热成像温度数据和所述温度测点数据进行数据融合，生成三维温度空间点位数据，还包括：提取所述多个温度测点数据融合结果中相同三维坐标点云数据对应的热成像温度数据与温度测点数据，确定所述相同三维坐标点云数据对应的热成像温度数据与温度测点数据之间的温度数据差值；

将所述温度数据差值与预设阈值进行比较，当所述温度数据差值大于所述预设阈值时，则采集当前时刻的热成像温度数据，并将当前时刻热成像温度数据与相邻时刻的温度测点进行数据融合，生成所述三维温度空间点位数据。

2.根据权利要求1所述的一种电化学储能集装箱的三维温度场动态重构方法，其特征在于，还包括：提取所述不同时间段的三维空间温度场中的不同温度区域数据，将所述不同温度区域数据与预设阈值进行比较，基于比较结果进行风险报警。

3.一种电化学储能集装箱的三维温度场动态重构装置，其特征在于，包括：采集模块，用于在预设时间段内采集电化学储能集装箱内设备的三维坐标点云数据、热成像温度数据和温度测点数据；

数据融合模块，用于将所述三维坐标点云数据、所述热成像温度数据和所述温度测点数据进行数据融合，生成三维温度空间点位数据；

构建模块，用于基于所述三维温度空间点位数据构建当前三维空间温度场，并基于预设更新周期对所述当前三维空间温度场进行周期性更新，生成不同时间段的三维空间温度场；

采集模块，包括：

第一匹配单元，用于在预设时间段内采集电化学储能集装箱内设备的三维坐标点云数据与热成像温度数据，将三维坐标点云数据与热成像温度数据进行匹配，生成热成像点位数据；

第二匹配单元，用于在预设时间段内采集电化学储能集装箱内设备的温度测点数据，将温度测点数据与三维坐标点云数据进行匹配，生成温度点位监测数据；

采集模块，还用于对电化学储能集装箱内设备进行编号，将三维坐标点云数据与编号后的设备进行关联，生成多个温度测点坐标数据；

数据融合模块，包括：

生成单元，用于分别将预设时间段内相同时刻的热成像点位数据和温度点位监测数据进行数据融合，生成多个温度测点数据融合结果；

去重处理单元，用于对多个温度测点数据融合结果进行去重处理；

检测单元，用于基于多个温度测点坐标数据对去重处理后的多个温度测点数据融合结果进行检测，基于检测结果生成三维温度空间点位数据；

数据融合模块，还包括：

确定单元，用于提取多个温度测点数据融合结果中相同三维坐标点云数据对应的热成像温度数据与温度测点数据，确定相同三维坐标点云数据对应的热成像温度数据与温度测点数据之间的温度数据差值；

数据融合单元，用于将温度数据差值与预设阈值进行比较，当温度数据差值大于预设阈值时，则采集当前时刻的热成像温度数据，并将当前时刻热成像温度数据与相邻时刻的温度测点进行数据融合，生成三维温度空间点位数据。

4.一种计算机设备，其特征在于，包括处理器和存储器，其中，所述存储器用于存储计算机程序，所述处理器被配置用于调用所述计算机程序，执行如权利要求1‑2中任一项所述方法的步骤。

5.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机指令，其特征在于，所述计算机指令被处理器执行时实现如权利要求1‑2中任一项所述方法的步骤。

说明书

一种电化学储能集装箱的三维温度场动态重构方法及装置

技术领域

[0001] 本发明涉及温度场重构技术领域，具体涉及一种电化学储能集装箱的三维温度场动态重构方法及装置。

背景技术

[0002] 对于电化学储能集装箱系统内的温度监测是保证电化学储能系统运行安全，对电化学储能系统进行风险评估的重要手段，是确保电化学储能系统安全稳定的关键。当前对于电化学储能集装箱系统内的温度监测主要依靠温度传感器，但是由于电化学储能系统层级较多，温度监测对象较多，且电化学储能集装箱基本是一个密闭空间，难以单纯依靠增加温度传感器去实现对集装箱内温度全方位掌控。同时，在红外热成像设备的应用方面，目前对于红外热成像设备在电化学储能集装箱系统内的应用较少，大多停留在与监控摄像头类似的使用深度，有电池架搭载热成像设备进行模组监测的，也有在集装箱内固定布设红外线热成像设备进行监测的，但都未针对电化学储能集装箱系统的特点形成多层级的热成像温度采集体系，同时也没有充分利用现有的各个温度传感器的监测的温度测点数据，没有对集装箱内对于温度监测的设备和数据进行整合和关联，没有形成集装箱内封闭空间的多层级立体温度场，从而去符合电化学储能系统在温度方面“牵一发而动全身”的系统特点，难以进行全面的热失控风险分析和温度报警。因此，如何将现有系统内BMS、PCS、空调、消防等设备系统自带的温度监测数据与动态热成像数据相结合，从而调动集装箱系统内全部温度相关数据形成“合力”，动态重构三维温度场进行温度变化和三维立体空间内的温升温降影响，是后续强化电化学储能集装箱系统温度监测和报警的关键。

[0003] 当前暂未电化学储能集装箱系统内采用红外热成像和温度监测数据动态生成电化学储能集装箱内三维温度场的先例；目前有带红外热成像的电池架，还有集装箱内布设红外热成像装置，但未形成体系，没有充分发挥红外热成像设备的功能和作用，无法做到动态控制设备和针对局部进行专门的热成像校对，不能较好地符合电化学储能集装箱系统多层级的特点；没有将热成像数据与电化学储能集装箱内各层级的温度测点相关联，利用温度测点数据去矫正热成像数据，相互补充融合；也没有针对电化学储能集装箱系统内结构特点建立统一的三维坐标系，将温度数据与三维坐标数据结合进行三维立体分析。

发明内容

[0004] 因此，本发明要解决的技术问题在于克服当前电化学储能集装箱系统温度监测对象较多，层级较多，难以建立集装箱内三维温度场的缺陷，从而提供一种电化学储能集装箱的三维温度场动态重构方法及装置。

[0005] 本发明实施例提供了一种电化学储能集装箱的三维温度场动态重构方法，包括：

[0006] 在预设时间段内采集电化学储能集装箱内设备的三维坐标点云数据、热成像温度数据和温度测点数据；

[0007] 将三维坐标点云数据、热成像温度数据和温度测点数据进行数据融合，生成三维温度空间点位数据；

[0008] 基于三维温度空间点位数据构建当前三维空间温度场，并基于预设更新周期对当前三维空间温度场进行周期性更新，生成不同时间段的三维空间温度场。

[0009] 本发明提供的一种电化学储能集装箱的三维温度场动态重构方法，将三维坐标点云数据、热成像温度数据和温度测点数据进行数据融合，补充了热成像无法深入内部的温度数据，并利用三维坐标点云数据、热成像温度数据和温度测点数据进行数据融合后生成的三维温度空间点位数据构建当前三维空间温度场，提高了热成像设备在电化学储能集装箱领域的应用深度，为电化学储能集装箱内三维温度场的建立提供了解决方案。

[0010] 可选地，在预设时间段内采集电化学储能集装箱内设备的三维坐标点云数据、热成像温度数据和温度测点数据，包括：

[0011] 在预设时间段内采集电化学储能集装箱内设备的三维坐标点云数据与热成像温度数据，将三维坐标点云数据与热成像温度数据进行匹配，生成热成像点位数据；

[0012] 在预设时间段内采集电化学储能集装箱内设备的温度测点数据，将温度测点数据与三维坐标点云数据进行匹配，生成温度点位监测数据。

[0013] 可选地，在预设时间段内采集电化学储能集装箱内设备的三维坐标点云数据、热成像温度数据和温度测点数据，还包括：

[0014] 对电化学储能集装箱内设备进行编号，将三维坐标点云数据与编号后的设备进行关联，生成多个温度测点坐标数据。

[0015] 可选地，将三维坐标点云数据、热成像温度数据和温度测点数据进行数据融合，生成三维温度空间点位数据，包括：

[0016] 分别将预设时间段内相同时刻的热成像点位数据和温度点位监测数据进行数据融合，生成多个温度测点数据融合结果；

[0017] 对多个温度测点数据融合结果进行去重处理；

[0018] 基于多个温度测点坐标数据对去重处理后的多个温度测点数据融合结果进行检测，基于检测结果生成三维温度空间点位数据。

[0019] 可选地，对去重处理后的多个温度测点数据融合结果进行检测，基于检测结果生成三维温度空间点位数据，包括：

[0020] 分别将去重处理后的多个温度测点数据融合结果与多个温度测点坐标数据进行匹配关联，对去重处理后的多个温度测点数据融合结果对应的温度测点坐标数据的数量与预设数量进行比较，当温度测点坐标数据的数量小于预设数量时，则基于去重处理后的多个温度测点数据融合结果，利用空间差分法生成三维温度空间点位数据。

[0021] 可选地，将三维坐标点云数据、热成像温度数据和温度测点数据进行数据融合，生成三维温度空间点位数据，还包括：

[0022] 提取多个温度测点数据融合结果中相同三维坐标点云数据对应的热成像温度数据与温度测点数据，确定相同三维坐标点云数据对应的热成像温度数据与温度测点数据之间的温度数据差值；

[0023] 将温度数据差值与预设阈值进行比较，当温度数据差值大于预设阈值时，则采集当前时刻的热成像温度数据，并将当前时刻热成像温度数据与相邻时刻的温度测点进行数据融合，生成三维温度空间点位数据。

[0024] 可选地，还包括：

[0025] 提取不同时间段的三维空间温度场中的不同温度区域数据，将不同温度区域数据与预设阈值进行比较，基于比较结果进行风险报警。

[0026] 在本申请的第二个方面，还提出了一种电化学储能集装箱的三维温度场动态重构装置，包括：

[0027] 采集模块，用于在预设时间段内采集电化学储能集装箱内设备的三维坐标点云数据、热成像温度数据和温度测点数据；

[0028] 数据融合模块，用于将三维坐标点云数据、热成像温度数据和温度测点数据进行数据融合，生成三维温度空间点位数据；

[0029] 构建模块，用于基于三维温度空间点位数据构建当前三维空间温度场，并基于预设更新周期对当前三维空间温度场进行周期性更新，生成不同时间段的三维空间温度场。

[0030] 可选地，采集模块，包括：

[0031] 第一匹配单元，用于在预设时间段内采集电化学储能集装箱内设备的三维坐标点云数据与热成像温度数据，将三维坐标点云数据与热成像温度数据进行匹配，生成热成像点位数据；

[0032] 第二匹配单元，用于在预设时间段内采集电化学储能集装箱内设备的温度测点数据，将温度测点数据与三维坐标点云数据进行匹配，生成温度点位监测数据。

[0033] 可选地，采集模块，还用于对电化学储能集装箱内设备进行编号，将三维坐标点云数据与编号后的设备进行关联，生成多个温度测点坐标数据。

[0034] 可选地，数据融合模块，包括：

[0035] 生成单元，用于分别将预设时间段内相同时刻的热成像点位数据和温度点位监测数据进行数据融合，生成多个温度测点数据融合结果；

[0036] 去重处理单元，用于对多个温度测点数据融合结果进行去重处理；

[0037] 检测单元，用于基于多个温度测点坐标数据对去重处理后的多个温度测点数据融合结果进行检测，基于检测结果生成三维温度空间点位数据。

[0038] 可选地，检测单元，包括：

[0039] 分别将去重处理后的多个温度测点数据融合结果与多个温度测点坐标数据进行匹配关联，对去重处理后的多个温度测点数据融合结果对应的温度测点坐标数据的数量与预设数量进行比较，当温度测点坐标数据的数量小于预设数量时，则基于去重处理后的多个温度测点数据融合结果，利用空间差分法生成三维温度空间点位数据。

[0040] 可选地，数据融合模块，还包括：

[0041] 确定单元，用于提取多个温度测点数据融合结果中相同三维坐标点云数据对应的热成像温度数据与温度测点数据，确定相同三维坐标点云数据对应的热成像温度数据与温度测点数据之间的温度数据差值；

[0042] 数据融合单元，用于将温度数据差值与预设阈值进行比较，当温度数据差值大于预设阈值时，则采集当前时刻的热成像温度数据，并将当前时刻热成像温度数据与相邻时刻的温度测点进行数据融合，生成三维温度空间点位数据。

[0043] 可选地，还包括：

[0044] 风险报警模块，用于提取不同时间段的三维空间温度场中的不同温度区域数据，将不同温度区域数据与预设阈值进行比较，基于比较结果进行风险报警。

[0045] 在本申请的第三个方面，还提出了一种计算机设备，包括处理器和存储器，其中，所述存储器用于存储计算机程序，所述计算机程序包括程序，所述处理器被配置用于调用所述计算机程序，执行上述第一方面的方法。

[0046] 在本申请的第四个方面，本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行以实现上述第一方面的方法。

附图说明

[0047] 为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

[0048] 图1为本发明实施例1中一种电化学储能集装箱的三维温度场动态重构方法的流程图；

[0049] 图2为本发明实施例1中三维温度场动态重构流程图；

[0050] 图3为本发明实施例1中步骤S101的流程图；

[0051] 图4为本发明实施例1中采集控制系统进行前期准备的示意图；

[0052] 图5为本发明实施例1中步骤S102的流程图；

[0053] 图6为本发明实施例2中一种电化学储能集装箱的三维温度场动态重构装置的原理框图；

[0054] 图7为本发明实施例2中采集模块61的原理框图；

[0055] 图8为本发明实施例2中数据融合模块62的原理框图。

具体实施方式

[0056] 下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

[0057] 在本发明的描述中，需要说明的是，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

[0058] 此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

[0059] 实施例1

[0060] 本实施例提供一种电化学储能集装箱的三维温度场动态重构方法，如图1‑2所示，包括：

[0061] S101、在预设时间段内采集电化学储能集装箱内设备的三维坐标点云数据、热成像温度数据和温度测点数据。

[0062] 其中，针对电化学储能集装箱内结构特点建立统一的三维坐标系需要对电化学储能集装箱进行前期准备，具体如下：根据电化学储能集装箱内的舱室划分和内部电池架以及PCS（process control systems，过程控制系统）等设备的布设特点，规划集装箱内红外线热成像设备的型号和数量；本着尽可能扫描到电化学储能集装箱内电池架、模组、电芯且空间足够设备移动的原则，对集装箱内进行热成像设备的轨道设计，便于后续对局部热成像信息进行针对性采集；以电化学储能集装箱系统内布局为基础，结合热成像数量和位置布局以及轨道设计，建立电化学储能集装箱内的空间三维坐标系。

[0063] S102、将上述三维坐标点云数据、上述热成像温度数据和上述温度测点数据进行数据融合，生成三维温度空间点位数据。

[0064] S103、基于上述三维温度空间点位数据构建当前三维空间温度场，并基于预设更新周期对上述当前三维空间温度场进行周期性更新，生成不同时间段的三维空间温度场。

[0065] 其中，针对不同时间段的三维空间温度场，利用温度高低设置着色策略生成彩色的电化学储能集装箱系统内部三维空间温度场；其中，温度高低设置着色策略集针对不同温度范围设置不同的颜色。

[0066] 进一步地，基于三维温度空间点位数据，利用仿真软件（例如matlab或者comsol）构建当前三维空间温度场；进而根据预设更新周期，形成某一时间间隔内，电化学储能集装箱系统的三维温度场进行周期性更新，实现动态重构。

[0067] 进一步地，若针对电化学储能集装箱系统内部的局部范围进行温度场的精细化重构，则可操控多台热成像设备，调整到集装箱内的局部范围，采集该局部范围内设备的热成像温度数据，并将热成像温度数据与该局部范围内的温度测点数据进行融合；进而重复上述数据采集、处理、融合、计算、重构流程即可生成对局部范围内的温度场，从而实现对特殊部位和对温度风险存疑部位进行专项温度场重构分析。

[0068] 上述一种电化学储能集装箱的三维温度场动态重构方法，基于电化学储能集装箱系统内电芯、模组、电池簇的多层级特点，为规避利用热成像设备生成局部二维热力图像的应用模式，将热成像设备将机械活动轨道结合，使得热成像设备在集装箱内的应用更灵活更便捷，更能对局部和整体的温度图像进行修正和增强；并且基于集装箱内不同发热设备在三维空间上的位置关联和相互影响，建立统一三维坐标系，结合温度数据，动态重构电化学储能集装箱内的三维温度场，方便运维人员对三维空间内的温度变化速率以及高温区域结合高温区域设备特点进行风险的评估与排查；最后，将三维坐标点云数据、热成像温度数据和温度测点数据进行数据融合，补充了热成像无法深入内部的温度数据，并利用三维坐标点云数据、热成像温度数据和温度测点数据进行数据融合后生成的三维温度空间点位数据构建当前三维空间温度场，提高了热成像设备在电化学储能集装箱领域的应用深度，为电化学储能集装箱内三维温度场的建立提供了解决方案。

[0069] 优选地，如图3所示，步骤S101中在预设时间段内采集电化学储能集装箱内设备的三维坐标点云数据、热成像温度数据和温度测点数据，包括：

[0070] S1011、在上述预设时间段内采集电化学储能集装箱内设备的三维坐标点云数据与热成像温度数据，将上述三维坐标点云数据与上述热成像温度数据进行匹配，生成热成像点位数据。

[0071] 具体的，如图4所示，红外线成像设备位置控制模块操控热成像设备在已设计好的轨道上移动，在移动的同时，开启GPS（Global Positioning System，全球定位系统）定位模块和三维激光扫描模块，对集装箱内各设备、电池等表面温度、点云数据进行采集；进而将采集到的集装箱内各点的点云坐标数据，基于预先定义好的电化学储能集装箱内的空间三维坐标系，进行坐标转换，形成三维坐标点云数据；将三维坐标点云数据与热成像温度数据相互匹配，得到带三维坐标的温度热成像四维数据组，即热成像点位数据。

[0072] S1012、在上述预设时间段内采集电化学储能集装箱内设备的温度测点数据，将上述温度测点数据与上述三维坐标点云数据进行匹配，生成温度点位监测数据。

[0073] 具体的，如图4所示，对接电化学储能集装箱系统内BMS（Building Management System，建筑设备管理系统）、PCS、空调、消防等系统和设备的温度测点，采集包括电芯、模组、电池簇、集装箱内部环境等各项温度数据（包括电芯级温度测点数据、模组级温度测点数据和集装箱内置相关湿度测点数据），将温度数据实时接入热成像分析系统内；根据电化学储能集装箱内的空间三维坐标系，初步确定各传感器设备的大致坐标，再利用热成像设备搭载的三维激光扫描模块和GPS定位模块，生成三维坐标点云数据，利用生成三维坐标点云数据对各温度测点坐标进行修正；将生成三维坐标点云数据与温度测点数据值相互匹配，从而得到电池簇、模组、电芯等内部设备的温度点位和监测数据信息，即温度点位监测数据。

[0074] 具体的，对电化学储能集装箱内设备进行编号，将上述三维坐标点云数据与编号后的设备进行关联，生成多个温度测点坐标数据。

[0075] 进一步地，对各固定的温度测点（即电化学储能集装箱内设备）进行编号，将获取到和扫描换算得到的各温度监测点在集装箱内的三维坐标，与温度测点编号关联对应，存储到数据库内，后续即可直接调取温度测点坐标数据，而无需每次进行重新扫描确定，隔一段时间可重新扫描对点位坐标进行修正调整，更新数据库。

[0076] 上述对热成像设备采集不准确数据进行校正，提升了温度热成像的准确度和精细度。

[0077] 优选地，如图5所示，步骤S102中上述将上述三维坐标点云数据、上述热成像温度数据和上述温度测点数据进行数据融合，生成三维温度空间点位数据，包括：

[0078] S1021、分别将上述预设时间段内相同时刻的上述热成像点位数据和上述温度点位监测数据进行数据融合，生成多个温度测点数据融合结果。

[0079] 具体的，将相同时间的热成像点位数据和温度点位监测数据以及对应的三维坐标点云数据相互融合，得到某一时间集装箱内所有设备的监测数据和点位坐标信息，即多个温度测点数据融合结果。

[0080] 进一步地，数据融合包括：将相同三维温度空间点位数据对应的热成像点位数据和上述温度点位监测数据进行聚类，生成第一融合结果，提取第一融合结果中的时间，将相同时间的同一三维温度空间点位数据对应的热成像点位数据和上述温度点位监测数据进行二次聚类，生成多个温度测点数据融合结果。

[0081] S1022、对上述多个温度测点数据融合结果进行去重处理。

[0082] 具体的，对不同时间的温度测点数据的没有变化的数据进行去重操作，即不对上一时刻生成的温度测点数据融合结果进行更新，对温度测点有变化的数据信息进行存储。

[0083] S1023、基于上述多个温度测点坐标数据对去重处理后的多个温度测点数据融合结果进行检测，基于检测结果生成上述三维温度空间点位数据。

[0084] 具体的，分别将上述去重处理后的多个温度测点数据融合结果与上述多个温度测点坐标数据进行匹配关联，对上述去重处理后的多个温度测点数据融合结果对应的温度测点坐标数据的数量与预设数量进行比较，当上述温度测点坐标数据的数量小于上述预设数量时，则基于上述去重处理后的多个温度测点数据融合结果，利用空间差分法生成上述三维温度空间点位数据。

[0085] 进一步地，空间差分法为：第一温度测点坐标与第二温度测点坐标之间的空间范围内缺失温度测点数据融合结果，则设置第一温度测点坐标对应的温度测点数据融合结果中的温度测点数据为f（x），第二温度测点坐标对应的温度测点数据融合结果中的温度测点数据为f（x+h），设置增量为h，则与第一温度测点坐标相邻的温度测点坐标对应的温度测点数据为 ，进而将相邻的温度测点坐标对应的温度测点数据作为第一温度测点坐标继续利用空间差分法计算温度测点数据，直至第一温度测点坐标与第二温度测点坐标相同。

[0086] 例如，根据相邻两个温度测点坐标的直线距离设定每隔一厘米或者0.5毫米，把这两个温度测点坐标的温度值进行差分，若两个温度测点坐标的空间直线距离是5厘米，以1厘米为间隔进行差分，两个温度测点坐标对应的温度测点数据是25摄氏度和30摄氏度，那两个温度测点坐标之间缺少的温度测点数据分别是25/26/27/28/29/30。

[0087] 优选地，如图5所示，步骤S102中将上述三维坐标点云数据、上述热成像温度数据和上述温度测点数据进行数据融合，生成三维温度空间点位数据，还包括：

[0088] S1024、提取上述多个温度测点数据融合结果中相同三维坐标点云数据对应的热成像温度数据与温度测点数据，确定上述相同三维坐标点云数据对应的热成像温度数据与温度测点数据之间的温度数据差值。

[0089] S1025、将上述温度数据差值与预设阈值进行比较，当上述温度数据差值大于上述预设阈值时，则采集当前时刻的热成像温度数据，并将当前时刻热成像温度数据与相邻时刻的温度测点进行数据融合，生成上述三维温度空间点位数据。

[0090] 具体的，操控热成像设备移动至需补采的部位，重新执行热成像数据测量和空间温度测点的提取操作，将数据返回到数据库内，对该空间的温度数据进行补充，将补采数据（即当前时刻热成像温度数据）与最近时间内的温度数据相互融合，从而达到可生成三维温度场的要求。

[0091] 优选地，还包括：

[0092] S104、提取上述不同时间段的三维空间温度场中的不同温度区域数据，将上述不同温度区域数据与预设阈值进行比较，基于比较结果进行风险报警。

[0093] 具体的，对比不同时间段内的三维空间温度场中的不同温度区域数据的变化，根据温度最值以及温度场前后变化趋势和速率，设定判定报警和热失控风险的策略，利用计算机视觉训练智能模型，从而逐步实现三维温度场的自动分析和温度报警的无人值守，当发生温度异常和温度变化过快等报警信息时，则会自动通知运维人员进行处理，风险报警解除后，则恢复三维温度场周期性重构的流程。

[0094] 进一步地，根据电化学储能集装箱内系统结构和内部设备分布特点，确定各电池、设备的工作温度范围；根据不同电池、设备的温度要求和在集装箱内的位置分布，对集装箱内的三维空间划分不同的温度区域标定温度区域的温度上下限；对于特殊设备或温度要求较高的电芯、电子元器件等，要设定单点温度监测点，设定单点温度上下限。

[0095] 进一步地，将当前三维空间温度场转换为三维温度场图像展示出来，提供温度颜色图例，并在之前预设好的不同温度区域，标定出计算得到的平均温度和区域内最高最低温度值以及所在点位；根据当前三维空间温度场，自动比对之前设定固定温度区域阈值和单点温度阈值，若有超过温度阈值的情况，则触发当前温度场温度分区测值过高的报警；报警后则会将根据所属温度分区并追溯温度分区内的温度点位异常值，进行报警通知。

[0096] 进一步地，从数据库内提取不同时间的温度场特征测点数据和图像数据；对比分析不同温度场的温度分区平均温度、最值温度的变化速率、趋势以及温升温降的扩散程度和场效应，根据预先设定的热失控和温度场变化策略，判定是否有发生热失控的风险；利用计算机视觉技术，不断识别重构生成的温度场图像，对温度场不同分区的温度范围、变化趋势、变化速率等参数进行训练，逐步实现三维温度场的自动分析和温度报警的无人值守；发生温度异常和温度变化过快等报警信息时，则会自动通知运维人员进行处理，风险报警解除后，则恢复三维温度场周期性重构与分析报警的流程。

[0097] 实施例2

[0098] 本实施例提供一种电化学储能集装箱的三维温度场动态重构装置，如图6所示，包括：

[0099] 采集模块61，用于在预设时间段内采集电化学储能集装箱内设备的三维坐标点云数据、热成像温度数据和温度测点数据。

[0100] 其中，针对电化学储能集装箱内结构特点建立统一的三维坐标系需要对电化学储能集装箱进行前期准备，具体如下：根据电化学储能集装箱内的舱室划分和内部电池架以及PCS（process control systems，过程控制系统）等设备的布设特点，规划集装箱内红外线热成像设备的型号和数量；本着尽可能扫描到电化学储能集装箱内电池架、模组、电芯且空间足够设备移动的原则，对集装箱内进行热成像设备的轨道设计，便于后续对局部热成像信息进行针对性采集；以电化学储能集装箱系统内布局为基础，结合热成像数量和位置布局以及轨道设计，建立电化学储能集装箱内的空间三维坐标系。

[0101] 数据融合模块62，用于将上述三维坐标点云数据、上述热成像温度数据和上述温度测点数据进行数据融合，生成三维温度空间点位数据。

[0102] 构建模块63，用于基于上述三维温度空间点位数据构建当前三维空间温度场，并基于预设更新周期对上述当前三维空间温度场进行周期性更新，生成不同时间段的三维空间温度场。

[0103] 其中，针对不同时间段的三维空间温度场，利用温度高低设置着色策略生成彩色的电化学储能集装箱系统内部三维空间温度场；其中，温度高低设置着色策略集针对不同温度范围设置不同的颜色。

[0104] 进一步地，基于三维温度空间点位数据，利用仿真软件（例如matlab或者comsol）构建当前三维空间温度场；进而根据预设更新周期，形成某一时间间隔内，电化学储能集装箱系统的三维温度场进行周期性更新，实现动态重构。

[0105] 进一步地，若针对电化学储能集装箱系统内部的局部范围进行温度场的精细化重构，则可操控多台热成像设备，调整到集装箱内的局部范围，采集该局部范围内设备的热成像温度数据，并将热成像温度数据与该局部范围内的温度测点数据进行融合；进而重复上述数据采集、处理、融合、计算、重构流程即可生成对局部范围内的温度场，从而实现对特殊部位和对温度风险存疑部位进行专项温度场重构分析。

[0106] 上述一种电化学储能集装箱的三维温度场动态重构装置，将三维坐标点云数据、热成像温度数据和温度测点数据进行数据融合，补充了热成像无法深入内部的温度数据，并利用三维坐标点云数据、热成像温度数据和温度测点数据进行数据融合后生成的三维温度空间点位数据构建当前三维空间温度场，提高了热成像设备在电化学储能集装箱领域的应用深度，为电化学储能集装箱内三维温度场的建立提供了解决方案。

[0107] 优选地，如图7所示，上述采集模块61，包括：

[0108] 第一匹配单元611，用于在上述预设时间段内采集电化学储能集装箱内设备的三维坐标点云数据与热成像温度数据，将上述三维坐标点云数据与上述热成像温度数据进行匹配，生成热成像点位数据。

[0109] 具体的，操控热成像设备在已设计好的轨道上移动，在移动的同时，开启GPS（Global Positioning System，全球定位系统）定位模块和三维激光扫描模块，对集装箱内各设备、电池等表面温度、点云数据进行采集；进而将采集到的集装箱内各点的点云坐标数据，基于预先定义好的电化学储能集装箱内的空间三维坐标系，进行坐标转换，形成三维坐标点云数据；将三维坐标点云数据与热成像温度数据相互匹配，得到带三维坐标的温度热成像四维数据组，即热成像点位数据。

[0110] 第二匹配单元612，用于在上述预设时间段内采集电化学储能集装箱内设备的温度测点数据，将上述温度测点数据与上述三维坐标点云数据进行匹配，生成温度点位监测数据。

[0111] 具体的，对接电化学储能集装箱系统内BMS（Building Management System，建筑设备管理系统）、PCS、空调、消防等系统和设备的温度测点，采集包括电芯、模组、电池簇、集装箱内部环境等各项温度数据，将温度数据实时接入热成像分析系统内；根据电化学储能集装箱内的空间三维坐标系，初步确定各传感器设备的大致坐标，再利用热成像设备搭载的三维激光扫描模块和GPS定位模块，生成三维坐标点云数据，利用生成三维坐标点云数据对各温度测点坐标进行修正；将生成三维坐标点云数据与温度测点数据值相互匹配，从而得到电池簇、模组、电芯等内部设备的温度点位和监测数据信息，即温度点位监测数据。

[0112] 具体的，对电化学储能集装箱内设备进行编号，将上述三维坐标点云数据与编号后的设备进行关联，生成多个温度测点坐标数据。

[0113] 进一步地，对各固定的温度测点（即电化学储能集装箱内设备）进行编号，将获取到和扫描换算得到的各温度监测点在集装箱内的三维坐标，与温度测点编号关联对应，存储到数据库内，后续即可直接调取温度测点坐标数据，而无需每次进行重新扫描确定，隔一段时间可重新扫描对点位坐标进行修正调整，更新数据库。

[0114] 优选地，如图8所示，上述数据融合模块62，包括：

[0115] 生成单元621，用于分别将上述预设时间段内相同时刻的上述热成像点位数据和上述温度点位监测数据进行数据融合，生成多个温度测点数据融合结果。

[0116] 具体的，将相同时间的热成像点位数据和温度点位监测数据以及对应的三维坐标点云数据相互融合，得到某一时间集装箱系统内所有温度相关测点的监测数据和点位坐标信息，即多个温度测点数据融合结果。

[0117] 进一步地，数据融合包括：将相同三维温度空间点位数据对应的热成像点位数据和上述温度点位监测数据进行聚类，生成第一融合结果，提取第一融合结果中的时间，将相同时间的同一三维温度空间点位数据对应的热成像点位数据和上述温度点位监测数据进行二次聚类，生成多个温度测点数据融合结果。

[0118] 去重处理单元622，用于对上述多个温度测点数据融合结果进行去重处理。

[0119] 具体的，对不同时间的温度测点数据的没有变化的数据进行去重操作，即不对上一时刻生成的温度测点数据融合结果进行更新，对温度测点有变化的数据信息进行存储。

[0120] 检测单元623，用于基于上述多个温度测点坐标数据对去重处理后的多个温度测点数据融合结果进行检测，基于检测结果生成上述三维温度空间点位数据。

[0121] 具体的，分别将上述去重处理后的多个温度测点数据融合结果与上述多个温度测点坐标数据进行匹配关联，对上述去重处理后的多个温度测点数据融合结果对应的温度测点坐标数据的数量与预设数量进行比较，当上述温度测点坐标数据的数量小于上述预设数量时，则基于上述去重处理后的多个温度测点数据融合结果，利用空间差分法生成上述三维温度空间点位数据。

[0122] 进一步地，空间差分法为：第一温度测点坐标与第二温度测点坐标之间的空间范围内缺失温度测点数据融合结果，则设置第一温度测点坐标对应的温度测点数据融合结果中的温度测点数据为f（x），第二温度测点坐标对应的温度测点数据融合结果中的温度测点数据为f（x+h），设置增量为h，则与第一温度测点坐标相邻的温度测点坐标对应的温度测点数据为 ，进而将相邻的温度测点坐标对应的温度测点数据作为第一温度测点坐标继续利用空间差分法计算温度测点数据，直至第一温度测点坐标与第二温度测点坐标相同。

[0123] 优选地，上述数据融合模块62，还包括：

[0124] 确定单元624，用于提取上述多个温度测点数据融合结果中相同三维坐标点云数据对应的热成像温度数据与温度测点数据，确定上述相同三维坐标点云数据对应的热成像温度数据与温度测点数据之间的温度数据差值。

[0125] 数据融合单元625，用于将上述温度数据差值与预设阈值进行比较，当上述温度数据差值大于上述预设阈值时，则采集当前时刻的热成像温度数据，并将当前时刻热成像温度数据与相邻时刻的温度测点进行数据融合，生成上述三维温度空间点位数据。

[0126] 具体的，操控热成像设备移动至需补采的部位，重新执行热成像数据测量和空间温度测点的提取操作，将数据返回到数据库内，对该空间的温度数据进行补充，将补采数据（即当前时刻热成像温度数据）与最近时间内的温度数据相互融合，从而达到可生成三维温度场的要求。

[0127] 优选地，还包括：

[0128] 风险报警模块64，用于提取上述不同时间段的三维空间温度场中的不同温度区域数据，将上述不同温度区域数据与预设阈值进行比较，基于比较结果进行风险报警。

[0129] 具体的，对比不同时间段内的三维空间温度场中的不同温度区域数据的变化，根据温度最值以及温度场前后变化趋势和速率，设定判定报警和热失控风险的策略，利用计算机视觉训练智能模型，从而逐步实现三维温度场的自动分析和温度报警的无人值守，当发生温度异常和温度变化过快等报警信息时，则会自动通知运维人员进行处理，风险报警解除后，则恢复三维温度场周期性重构的流程。

[0130] 进一步地，根据电化学储能集装箱内系统结构和内部设备分布特点，确定各电池、设备的工作温度范围；根据不同电池、设备的温度要求和在集装箱内的位置分布，对集装箱内的三维空间划分不同的温度区域标定温度区域的温度上下限；对于特殊设备或温度要求较高的电芯、电子元器件等，要设定单点温度监测点，设定单点温度上下限。

[0131] 进一步地，将当前三维空间温度场转换为三维温度场图像展示出来，提供温度颜色图例，并在之前预设好的不同温度区域，标定出计算得到的平均温度和区域内最高最低温度值以及所在点位；根据当前三维空间温度场，自动比对之前设定固定温度区域阈值和单点温度阈值，若有超过温度阈值的情况，则触发当前温度场温度分区测值过高的报警；报警后则会将根据所属温度分区并追溯温度分区内的温度点位异常值，进行报警通知。

[0132] 进一步地，从数据库内提取不同时间的温度场特征测点数据和图像数据；对比分析不同温度场的温度分区平均温度、最值温度的变化速率、趋势以及温升温降的扩散程度和场效应，根据预先设定的热失控和温度场变化策略，判定是否有发生热失控的风险；利用计算机视觉技术，不断识别重构生成的温度场图像，对温度场不同分区的温度范围、变化趋势、变化速率等参数进行训练，逐步实现三维温度场的自动分析和温度报警的无人值守；发生温度异常和温度变化过快等报警信息时，则会自动通知运维人员进行处理，风险报警解除后，则恢复三维温度场周期性重构与分析报警的流程。

[0133] 实施例3

[0134] 本实施例提供一种计算机设备，包括存储器和处理器，处理器用于读取存储器中存储的指令，以执行上述任意方法实施例中的一种电化学储能集装箱的三维温度场动态重构方法。

[0135] 本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质（包括但不限于磁盘存储器、CD‑ROM、光学存储器等）上实施的计算机程序产品的形式。

[0136] 本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备（系统）、和计算机程序产品的流程图和／或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和／或方框图中的每一流程和／或方框、以及流程图和／或方框图中的流程和／或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

[0137] 这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

[0138] 这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

[0139] 实施例4

[0140] 本实施例提供一种计算机可读存储介质，所述计算机存储介质存储有计算机可执行指令，该计算机可执行指令可执行上述任意方法实施例中的一种电化学储能集装箱的三维温度场动态重构方法。其中，所述存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体（Read‑Only Memory，ROM）、随机存储记忆体（Random Access Memory，RAM）、快闪存储器（Flash Memory）、硬盘（Hard Disk Drive，缩写：HDD）或固态硬盘（Solid‑State Drive，SSD)等；所述存储介质还可以包括上述种类的存储器的组合。

[0141] 显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。