分布式光伏储能发电功率预测及监控系统研究
这是一篇关于光伏储能发电,光伏监控,光伏功率预测,上位机,远程监控的论文, 主要内容为新能源需求日益增长,分布式光伏发电产业规模不断扩大。而光伏发电因受多因素影响而极不稳定,不利于电网安全和电力调度。因此,建立分布式光伏储能发电监控系统,对系统状态进行实时监测,预测未来发电功率,实现对光伏系统的监控意义重大。本文分析了分布式光伏储能发电功率预测与监控技术的发展现状,设计光伏功率预测模型并将其嵌入监控系统,建立上位机与远程监控系统。论文主要工作如下:(1)设计光伏储能发电监控系统总体框架。研究光伏发电系统、储能系统结构以及蓄电池充电原理,设计光伏发电系统、储能系统、气象数据等关键信息采集模块;通过分析光伏监控数据和功能需求,设计上位机与远程监控系统的界面布局,确定光伏储能发电系统整体框架。(2)研究基于ADARNN-Stem GNN(Adaptive Recurrent Neural Networks-Spectral Temporal Graph Neural Network)的光伏发电功率预测技术。分析了ADARNN与Stem GNN算法原理并训练模型,实验结果均无过拟合与欠拟合现象。将光伏融合预测模型与长短时记忆网络、梯度提升算法进行预测对比,结果表明融合模型能更好地拟合功率曲线,均方误差低至0.047。(3)建立基于C#的光伏上位机监控系统。设计数据通信模块与阿里云数据库,建立多功能光伏上位机监控系统,并成功嵌入光伏功率融合预测模型。实验结果表明,系统能够实时获取并更新监控数据与光伏功率预测值,将光伏数据与数据文件分别更新至云数据库和上传至云服务器。(4)建立前后端分离的光伏远程监控系统。部署基于Spring Boot框架的光伏后端服务器,设计光伏数据访问与下载接口;建立基于React的光伏前端监控系统,完成远程监控界面设计。实验结果表明:光伏服务器启动正常,接口能正常访问,前端监控界面各模块每1秒更新一次。(5)实验验证光伏储能发电监控系统功能与性能。进行光伏并网发电、蓄电池充放电和气象采集试验,验证光伏功率预测、光伏上位机与远程监控系统相关功能。结果表明:系统储能发电功能正常,融合模型短期预测精度大于95%,上位机与远程监控系统能实时更新数据,响应时间小于0.25秒,显示值与数据库存储值相同,功能测试正常。
临沂市人民检察院审讯业务管理系统的设计与实现
这是一篇关于人民检察院审讯业务管理,SSH,多级级联,远程监控的论文, 主要内容为互联网技术的发展给人民的生活带来了翻天覆地的变化,互联网带来的技术创新已经渗透到医疗、教育、食品安全、购物等生活的各个领域,不仅给人们的生活带来便利,也提高了人们的生活水平和生活质量。为了紧跟科技发展的潮流,临沂市人民检察院利用互联网带来的便利,将开发一款结合备案、审讯、结果公示为一体网上审讯业务管理系统。该系统将审讯工作一体化,极大提高了工作效率,由于网上信息可以共享,从而保证了审讯过程的公平公开。系统的开发过程采用Java语言,Java语言具有面向对象的特点,支持继承、封装和多态,可提高代码重用性。Java最大的优点在于它的编程思想,采用面向对象的思想设计系统,会大大降低设计的难度。开发框架采用当今比较流行的SSH开源框架,即Struts+Spring+Hibernate。Struts起到控制器的作用,负责拦截请求,将请求转向模型处理。Spring提供依赖倒置技术,将对象需要用到的其他对象以配置文件的形式载入,而不是由对象主动创建,减少了代码的耦合性。Hibernate负责与数据库的连接,屏蔽了不同数据库系统查询语言之间的差异,使得代码的实现不需要考虑数据库系统的选择。SSH技术提高了代码的复用性,大大降低了开发过程需要的时间。并且代码之间是松耦合的关系,提高了系统的可维护性和平台兼容性。临沂市人民检察院审讯业务管理系统包括审讯管理、审讯指挥、审讯信息配置管理、系统管理四个功能。审讯管理实现了视频监控、案卷创建、开始刻录、笔录创建、开始笔录、笔录界面操作、结束笔录、停止刻录、释放审讯室、笔录查询、案卷查询、刻录管理、录像管理等若干个子功能。审讯指挥实现了视频监控、电子地图、多方会审、附件管理、电视墙操作。审讯信息配置管理实现了笔录类型配置、笔录模板配置、案卷级别配置、审讯室配置、电视墙配置五个功能。系统管理实现了区域管理、部门管理、用户管理、日志管理、级联管理、系统维护、自定义参数配置等功能。临沂市人民检察院审讯业务管理系统是一个可以同时实现案卷信息管理和审讯实时指挥的综合性系统。将区域连入平台,可以实现多区域之间的相互协作和管理,实现多方会审。支持多级级联,上级用户可对下级用户系统进行配置管理。支持即时通讯,可统一接入和管理视频监控系统、审讯主机控制系统,并提供统一的管理界面,实现远程监控和远程审讯指挥。临沂市人民检察院审讯业务管理系统的设计和实现将使审讯工作摆脱区域的限制实现远程监控,多个区域之间可通过视频实现多方会审,极大地提高审讯效率,保证了审讯工作的公平公开性,同时可以将案卷刻录进系统实现永久保存,避免了传统纸质案卷存放时间过长导致的纸质损坏、信息模糊等弊端。
基于局部放电信号检测的高压电气设备监控系统研究
这是一篇关于局部放电,音频识别,深度学习,语音分离,远程监控的论文, 主要内容为高压脉冲设备作为一种新型的高压电气设备,已广泛应用于工业场合。然而,超高压脉冲的产生会导致高压脉冲设备局部放电的频发,影响设备效率,甚至导致设备损坏。目前,传统的基于局部放电信号检测的高压电气设备监控系统存在成本高、实时性能差等缺点,无法直接应用于高压脉冲设备的监控。因此,本文提出了一种新的基于音频信号的局部放电检测方法,从成本和实时性监控的角度出发,对传统的高压电气设备局部放电监控系统进行了研究与改进,主要研究工作和创新点如下:(1)本文提出基于音频信号的局部放电检测。为了构建音频数据,本文采集了高压脉冲设备工作过程中发生火花放电、局部放电时的两种设备故障声音信号,然后在公开环境噪声数据集以及机械噪声数据集中收集了56种噪声信号,以两种设备故障放电声音信号以及噪声数据集,构建了含有58种声音信号的声音数据集,为后续的分析提供数据保障。(2)本文提出了一种改进的融合特征频谱提取方法。利用局部放电声音数据集,对局部放电声音信号的时频特性进行研究,并将局部放电声音时频特性与其他声音信号进行了对比,结果表明频谱图可以更好地表征局部放电声音信号。为保留更为完整的短时频谱特征,本文使用了梅尔刻度,并通过梅尔滤波器获得梅尔频谱。考虑到梅尔滤波器无法完全捕捉局部放电声音信号的高频特征,本文引入逆梅尔刻度,通过逆梅尔滤波器获得逆梅尔频谱。最后本文采用了特征融合的方法,将梅尔频谱、逆梅尔频谱进行特征融合,得到三通道的融合特征频谱,该融合特征频谱可以表征局部放电声音信号的完整特性。(3)本文采用轻量化深度学习模型对局部放电信号进行检测。分别采用了传统的机器学习算法、传统的深度学习模型、改进的轻量化深度学习模型以及神经网络架构搜索得到的轻量化模型在本文构建的梅尔频谱、逆梅尔频谱以及融合频谱特征数据集上进行局部放电声音的识别,并使用Top-1准确率以及Top-5准确率作为模型的评价指标。实验结果表明:所有的方法识别融合频谱特征时,具有更好的识别效果,在识别逆梅尔频谱特征时,表现效果最差;本文改进的深度学习轻量化模型以及神经网络架构搜索得到的轻量化模型在裁剪了大量模型参数的情况下,依旧保持着较高的识别效果,Top-1准确率相较于传统的深度学习模型仅仅降低了0.2%左右,最高准确率可以达到99.53%,但是模型的训练速度以及推理速度却得到了极大的提升,改进后的模型综合性能更佳。(4)本文针对工业环境采集到的声音数据中混杂多种信号的问题,提出了一种基于Transformer的语音分离模型。该模型引入了新型的Conformer模型,将卷积神经网络(Convolutional Neural Network,CNN)模块融合到Transformer中以提升局部信息提取能力,同时采用分段处理方案解决语音信号重叠问题,使用三个子窗口对声音帧数据进行滑窗处理。相比传统的基线模型,在Libir Css数据集、WSJ0数据集以及本文构建的数据集上,本文提出的模型都展现出较好的性能表现,即使在高信号重叠率的情况下也具有更好的语音分离效果,全局信号失真比以及全局信号干扰比分别为14.7db和19.2db,相较于BLSTM性能提升了接近50%左右,相较于传统Transformer,性能提升了接近12%左右。(5)本文提出了一种针对高压电气设备的局部放电监控系统硬件设计方案。首先,基于实际需求、成本和安全等因素进行分析,选择了Zynq-7010芯片作为主控模块FPGA控制器主控芯片,并自主设计了基于FPGA控制器的电源电路、脉冲电压驱动模块、局部放电音频检测模块、联网通讯电路以及RS232串口通信电路等模块。此外,采用S7-1200西门子PLC进行辅助控制和数据采集。最终,构建了高压电气设备局部放电监控系统的实验平台,并将其成功应用于实际的工业生产中。(6)本文设计了高压电气设备局部放电监控系统的软件,通过对主控模块中FPGA控制器各个硬件电路的软件设计,实现了局部放电跟踪控制软件,以降低局部放电对高压电气设备工作效率的影响。为了满足现场控制与远程控制的需求,在本地机房中搭建了LNMP服务器以及深度学习服务器,并成功配置了相应的环境。在工业现场,利用工控屏实现了人机交互界面;在远程控制端,设计了后台监控网页,两种客户端为用户提供了简单快捷的操作界面以及数据查询等功能;最后根据不同权限的用户,提供对应的多样化控制功能。本文设计的高压电气设备局部放电监控系统具有局部放电声音检测、跟踪控制和远程监控等多种功能。该系统具有智能化程度高、自适应能力强、人机界面友好等多个优点,并且能够有效减少局部放电对高压脉冲设备的影响,能够促进新型高压电气设备在工业领域的广泛应用。
坚果加工设备智能化监控系统的研究与实现
这是一篇关于物联网,智能化,远程监控,TCP/IP,F检验的论文, 主要内容为针对澳洲坚果开口加工设备缺少信息化管理和缺少远程监控的智能化问题,本文基于物联网设计了一套澳洲坚果开口加工设备智能化远程监控系统。本文根据物联网的四层架构模型建立了系统整体架构,并提出了一种融合C/S和B/S架构的系统架构方案,使系统在数据传输、数据显示和远程操控这几个方面做到独立工作,从而提高系统的稳定性。在感知识别层,设备PLC和4G无线通信模块构成数据采集模块,从而感知设备运行数据;在网络构建层,利用无线网络实时监控坚果加工设备运行状态和故障情况,以TCP/IP协议和socket通信方式建立远程操控的控制机制;在管理服务层,基于Qt设计开发了一个集数据存储和解析的后台管理程序;在综合应用层,基于PHP设计开发了一款坚果加工设备智能化监控平台,实现了对设备运行状态监测、信息查询、数据分析、远程控制、实时报警等功能的有效管理,并通过基于F检验的算法求切割弧度和切割深度等最佳参数。最后,对系统进行了功能和性能的验证分析。功能测试表明本系统能够实现信息查询、数据分析、远程控制和实时报警等主要功能,其中数据分析求出的最佳参数能够在澳洲坚果加工过程中提高坚果开口的合格率,从而提高工作效率和经济效益;性能测试表明本系统在数据传输过程中,所有数据的丢包率为0%,所有数据上传时间与存入数据库时间差基本小于15毫秒,证实了系统的准确性和实时性。
基于云平台的移动机器人监控系统研究
这是一篇关于移动机器人,远程监控,数据监控中心,云平台,HDFS的论文, 主要内容为移动机器人是一个综合了电子技术、控制科学、通信工程、机械设计和制造等多门学科的高度智能化的系统。传统的移动机器人监控系统受到通信技术和计算机技术的限制,功能单一且使用场合有限。本文构建基于云平台的移动机器人监控系统,设计了基于4G无线网络的移动机器人监控系统和基于Hadoop的分布式数据存储平台的系统总体架构,实现了对移动机器人的实时监控、远程控制、实时定位、参数整定等核心功能,并且实现了移动机器人监控系统数据在云平台上的分布式存储。首先,结合全向移动机器人的使用场景,分析了云平台移动机器人监控系统的总体需求,对基于云平台的移动机器人监控系统进行总体结构设计,确定了基于4G无线网络的移动机器人监控系统和基于Hadoop分布式数据存储平台两大部分结构组成形式。然后,基于4G无线网络的移动机器人监控系统采用SSH框架作为系统软件设计的架构,使用4G、TCP/IP、NAT、Socket等通信技术。在系统数据库概念结构模型的基础上,根据E-R图进行了数据监控中心数据库表结构设计,利用MySQL关系型数据库实现监控系统数据的存储和管理。确定了数据监控中心的核心数据库服务器和应用服务器的体系结构,开发并实现了数据发送、数据接收、数据存储、用户登录、实时监控、历史数据、故障案例、远程控制、参数整定、用户管理、角色管理等业务功能,部署在Tomcat服务器上,实现了Web客户端的远程访问。接着,搭建了基于Hadoop的分布式数据存储平台,利用Hadoop架构的核心设计HDFS和MapReduce实现快速分布式存储,实现了使用数据迁移工具Sqoop将数据从MySQL导入HDFS和客户端将本地文件写入HDFS的功能,实现了一个运营成本低、安全性高、可扩展性好、容错性高的分布式数据存储平台。最后,完成了云平台移动机器人监控系统的功能测试和性能测试,满足移动机器人远程监控的需求,验证了系统设计的正确性。
基于Web技术的金川公司三矿区通风管理系统研究
这是一篇关于通风安全,智能化通风,远程监控的论文, 主要内容为在我国矿山安全研究领域,矿井通风技术的研究比较薄弱,尤其是在矿井通风系统实时监测与井下通风动力装置和通风构筑物远程智能化控制技术方面更为落后。在实际的矿井生产中,矿井通风系统主要靠现场经验进行调节,存在自动化和智能化程度低,瓦斯浓度、粉尘浓度和CO浓度等重要灾变参数采集不及时,通风设备远程集中控制和运行状态参数动态监测显示技术不先进等问题。在智能化迅速发展的背景下,发展智能通风系统是矿山实现少人化、无人化的必由之路。本文通过对国内外矿井智能通风系统研究现状及发展趋势的分析,结合金川公司三矿区通风系统现状,梳理了通风管理系统的总体需求,提出了通风管理系统模块化设计及各模块实现功能需求,设计了主要通风机远程监测控制模块、辅助通风机远程监测控制模块、局部通风机远程监测控制模块、自动化风门远程监测控制模块、自动化风窗远程监测控制模块、风墙远程监测模块等六大功能模块,采用了 B/S架构设计和Java语言开发,前台采用Bootstrap、Layui、Bootstrap Table、Thymeleaf 等技术布局显示,服务端采用 Spring Boot、Mybatis-Plus、Shiro、Druid、WebSocket等技术搭建,数据库选用SQL Server 2008,完成了基于Web技术的金川公司三矿区通风管理系统的设计与功能实现。并通过工程应用,实现了金川公司三矿区部分通风设备的远程监测控制,包括:主要通风机的远程监测控制、0#辅助通风机的远程监测控制和1150m水平内9台局部通风机的远程监测监控。图[41]表[31]参[71]
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