基于改進(jìn)型神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)智能遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1、基于改良型神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)智能遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)設(shè)計(jì)摘要:利用電能表計(jì)、通信網(wǎng)絡(luò)、圖像處理、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)組成的智能遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)是遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)研究開展的重要方向。系統(tǒng)通過視頻實(shí)時(shí)動態(tài)的進(jìn)展電能數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程采集,通過相應(yīng)的數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò),將電能數(shù)據(jù)傳輸給改良bp網(wǎng)絡(luò),經(jīng)改良bp網(wǎng)絡(luò)自動識別判斷,獲得對應(yīng)的電能數(shù)據(jù)。基于改良bp神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的電能遠(yuǎn)程計(jì)量系統(tǒng)具有數(shù)據(jù)處理效率高、誤差率低、可以進(jìn)展實(shí)時(shí)動態(tài)監(jiān)控等優(yōu)點(diǎn),促進(jìn)了遠(yuǎn)程電能智能抄表技術(shù)的開展,是目前電力營銷學(xué)者研究的一個(gè)重要課題。關(guān)鍵詞:bp神經(jīng)網(wǎng)絡(luò);遠(yuǎn)程抄表技術(shù);數(shù)字識別1、引言為了克制傳統(tǒng)人工定期現(xiàn)場抄表技術(shù)復(fù)雜、信息不及時(shí)、人為誤差大、管理不方便、人力物力浪

2、費(fèi)等缺點(diǎn),隨著經(jīng)濟(jì)的開展,迫切需要研究開發(fā)出一種智能遠(yuǎn)程動態(tài)抄表系統(tǒng),保證電力運(yùn)營商進(jìn)展電能經(jīng)濟(jì)合理的計(jì)量管理。本文利用改良bp神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)強(qiáng)大數(shù)據(jù)分析處理、模型自動學(xué)習(xí)預(yù)測等功能,對視頻掃描獲得的遠(yuǎn)程電能數(shù)據(jù)進(jìn)展集中模塊化“學(xué)習(xí)訓(xùn)練,獲得相應(yīng)的模塊約束值和預(yù)定值,并通過計(jì)算機(jī)程序自動進(jìn)展圖像數(shù)據(jù),最終形成動態(tài)的電能數(shù)據(jù)表格,為電能遠(yuǎn)程自動采集提供了豐富的理論技術(shù)。2、抄表技術(shù)概況2.1傳統(tǒng)人工抄表傳統(tǒng)人工抄表是通過電力運(yùn)營商雇傭相應(yīng)電能抄表員登門查表,完成電能抄表校對工作。隨著電網(wǎng)規(guī)模的擴(kuò)大,加上電力用戶分散,給供電企業(yè)抄表帶來的宏大的困難。抄表員需要花大量的時(shí)間進(jìn)展抄表和電能數(shù)據(jù)校對工作,大大

3、增加了電力運(yùn)營商的負(fù)擔(dān),造成了大量的人力浪費(fèi),同時(shí)由于人為誤差的存在,給電力用戶帶來了許多不便,整個(gè)電能的抄錄過程在時(shí)間上存在著明顯的離散性,不利于電力運(yùn)營商的統(tǒng)一管理。2.2遠(yuǎn)程自動抄表隨著電力電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)通信技術(shù)的不斷成熟,遠(yuǎn)程自動抄表技術(shù)已經(jīng)逐步取代傳統(tǒng)人工抄表技術(shù),成為電力運(yùn)營企業(yè)電能抄表的核心技術(shù)。遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)一般由電能檢測表計(jì)、視頻數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)儲存模塊、數(shù)據(jù)通信模塊、計(jì)算機(jī)綜合數(shù)據(jù)管理模塊五大局部構(gòu)成,整個(gè)系統(tǒng)采用集散式典型構(gòu)造,具有明顯的樹型綜合通信構(gòu)造,利用綜合通信技術(shù)實(shí)現(xiàn)了對電能數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)動態(tài)采集,便于電力運(yùn)營商進(jìn)展電能的檢測、綜合數(shù)據(jù)分析管理和收費(fèi)自動化的要求的實(shí)

4、現(xiàn)。3、改良bp神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)改良bp是一種基于誤差反應(yīng)綜合比擬的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),由于該模型不需要具有準(zhǔn)確的數(shù)學(xué)模型,只需要將外界的原始數(shù)據(jù)作為系統(tǒng)的輸入,對整個(gè)網(wǎng)絡(luò)模型進(jìn)展“學(xué)習(xí)訓(xùn)練,網(wǎng)絡(luò)層通過輸入層(input)獲得相關(guān)的數(shù)據(jù)信息,通過中間層(reurrent)進(jìn)展數(shù)據(jù)信息處理,再通過輸出層(utput)獲得對應(yīng)的數(shù)據(jù)信息。4、圖像識別數(shù)字識別技術(shù)包括圖像處理和數(shù)據(jù)識別兩項(xiàng)重要的任務(wù),是利用計(jì)算機(jī)對圖像分析處理的核心,在目前較多的圖像識別、圖像復(fù)原、圖像預(yù)測等領(lǐng)域得到了廣泛的開展。4.1圖像采集模塊圖像采集器由視頻監(jiān)控單元、s圖像傳感器單元、環(huán)境照明、數(shù)據(jù)初步處理單元(dsp)及rs-485通信網(wǎng)絡(luò)單

5、元。圖像采集模塊的系統(tǒng)構(gòu)造圖如圖1所示:圖1中,利用低端s圖像傳感器對電能數(shù)據(jù)進(jìn)展采集,當(dāng)采集系統(tǒng)核心單片機(jī)系統(tǒng)收到通信網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)纳霞夒娔軘?shù)據(jù)讀取命令時(shí),通過內(nèi)部控制立即翻開s圖像傳感器,在照明燈的幫助下,實(shí)現(xiàn)對電能數(shù)據(jù)的拍攝。單片機(jī)數(shù)據(jù)處理中心進(jìn)展對剛拍攝的電能圖像數(shù)據(jù)進(jìn)展裁剪和壓縮,形成系統(tǒng)默認(rèn)的圖像格式,并通過ra儲存模塊進(jìn)展保存,完成對電能數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)動態(tài)采集。當(dāng)單片系統(tǒng)獲得上級發(fā)出的圖片傳送命令時(shí),就會用串行方式通過rs485網(wǎng)絡(luò)將電能圖像數(shù)據(jù)傳輸給改良bp神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),進(jìn)展相應(yīng)的數(shù)據(jù)分析,獲得實(shí)時(shí)動態(tài)的電能數(shù)據(jù)。4.2圖象特征提取通過圖像采集器采集到的電能數(shù)據(jù)圖像,需要通過數(shù)據(jù)提取技

6、術(shù)將圖像中所包含的數(shù)據(jù)信息從模擬化狀態(tài)提取為實(shí)際計(jì)算機(jī)默認(rèn)的二維代碼,供應(yīng)改良bp神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)進(jìn)展學(xué)習(xí)判斷。在圖像特征值提取過程中,廣泛采用字符分割和數(shù)據(jù)歸一化等技術(shù),將不規(guī)那么的圖像信息轉(zhuǎn)變?yōu)橐?guī)那么整齊的數(shù)據(jù)信號,并作為特征向量矩陣供應(yīng)改良bp網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)進(jìn)展訓(xùn)練,就可以實(shí)現(xiàn)改良bp網(wǎng)絡(luò)的圖像字符的識別。5、實(shí)例分析5.1仿真結(jié)果為了驗(yàn)證基于改良bp網(wǎng)絡(luò)電能預(yù)測系統(tǒng)的可靠性,利用已采集的圖像和圖像中所包含的實(shí)際電能數(shù)字作為改良bp神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的學(xué)習(xí)樣本。將圖像中實(shí)際數(shù)字作為輸出矩陣,原始圖像信息作為神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的輸入數(shù)據(jù),采用反應(yīng)誤差最小思想對改良bp神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)展“學(xué)習(xí)訓(xùn)練,通過系統(tǒng)自動學(xué)習(xí)獲得模型的權(quán)

7、值和閥值。本次實(shí)驗(yàn)采用10組數(shù)據(jù)進(jìn)展分析,其構(gòu)造如表1所示。從表1中所獲得構(gòu)造可知,通過改良bp神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對視頻采集到的電能數(shù)據(jù)圖片特征進(jìn)展分析識別,其獲得對應(yīng)電能數(shù)據(jù)的識別率高達(dá)99%以上,且整個(gè)系統(tǒng)的誤差都在10-2量級以內(nèi),說明了整個(gè)系統(tǒng)的建模精度非常的高,可以滿足圖像識別技術(shù)的要求,到達(dá)了電能數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程采集、自動傳輸、數(shù)字識別等功能,給電能遠(yuǎn)程采集提供了一個(gè)新的研究思路。6、完畢語改良bp神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)具有明顯的非線性數(shù)據(jù)處理才能,可以對圖像特征數(shù)字等進(jìn)展預(yù)測判斷,可以有效進(jìn)步電能數(shù)據(jù)的處理效率和精度。利用s圖像采集單元,將遠(yuǎn)程的電能數(shù)據(jù)信息通過攝像功能進(jìn)展拍攝,通過單片機(jī)進(jìn)展圖像的預(yù)處理,變成系統(tǒng)默認(rèn)的圖片格式,并通過ra儲存器進(jìn)展圖片信息保存,在上級命令的驅(qū)動下自動采集和傳輸電能數(shù)據(jù)圖像。并通過rs485傳輸給神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),通過系統(tǒng)自動識別完成對電能數(shù)據(jù)的分析,實(shí)現(xiàn)電能數(shù)據(jù)的綜合分析?；诟牧糱p神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的遠(yuǎn)程電能采集系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程電能數(shù)據(jù)采集、分析判斷和統(tǒng)一管理,進(jìn)步了運(yùn)營商的電能合理經(jīng)濟(jì)的計(jì)量管理程度。參考文獻(xiàn)1李國華等.身份證號碼的自動識別系統(tǒng)j.華南理工大學(xué)學(xué)報(bào),2002,(3):94-96.2崔政.一種在線圖像編碼識別系統(tǒng)的設(shè)計(jì)j.微計(jì)算機(jī)信息,2022,22(2):2