B/S架構(gòu)下的電廠設(shè)備智能識別系統(tǒng)設(shè)計

李彬華 於立峰

(浙江浙能蘭溪發(fā)電有限責任公司,浙江金華 321100)

0 引言

當前互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的快速發(fā)展,使得傳統(tǒng)電廠設(shè)備管理當中的C/S客戶端與服務(wù)器架構(gòu)模式主要受到新興技術(shù)B/S瀏覽器與服務(wù)器架構(gòu)模式的挑戰(zhàn)。隨著電廠的智能化發(fā)展,電廠當中的設(shè)備逐漸增加,因此造成了相關(guān)的信息量增加,項目類別逐漸繁多[1]。若采用傳統(tǒng)的C/S架構(gòu)模式,在應(yīng)用中已經(jīng)無法滿足電廠發(fā)展的需要。更進一步造成多部門間溝通困難,工作效率低、自動化管理水平無法提高的問題。B/S架構(gòu)模式是在C/S架構(gòu)模式的基礎(chǔ)上,發(fā)展出的全新的Web結(jié)構(gòu)模式,將原本統(tǒng)一集成的表示層、應(yīng)用層和數(shù)據(jù)層,分布到不同的單元當中,以此實現(xiàn)對運行效率的提升[2]。基于B/S架構(gòu)模式的優(yōu)勢,針對電廠設(shè)備管理當中存在的問題,開展B/S架構(gòu)下的電廠設(shè)備智能識別系統(tǒng)設(shè)計研究。

1 系統(tǒng)硬件設(shè)計

1.1 Web服務(wù)器選型

B/S架構(gòu)是一種從傳統(tǒng)兩層架構(gòu)模式發(fā)展而來的新型Web架構(gòu)模式。因此,為滿足B/S架構(gòu)需要,本文在設(shè)計電廠設(shè)備智能識別系統(tǒng)的硬件時,首先對其Web服務(wù)器進行選型[3]。選用微軟公司生產(chǎn)的IIS854-G5420型號Web服務(wù)器作為本文系統(tǒng)的核心硬件結(jié)構(gòu)。該型號Web服務(wù)器在實際應(yīng)用過程中,具有安全性高、可建立強大、靈活的安全瀏覽器站點。IIS854-G5420型號Web服務(wù)器的各項規(guī)格參數(shù)如表1所示。

IIS854-G5420型號Web服務(wù)器還支持HTTP超文本傳輸協(xié)議和FTP文件傳輸協(xié)議,在實現(xiàn)高度擴展,并且支持與語言無關(guān)的腳本編寫以及組件,通過該型號Web服務(wù)器對本文系統(tǒng)進行開發(fā)能夠開發(fā)新一代動態(tài)Web站點[4]。結(jié)合Web服務(wù)器快速響應(yīng)優(yōu)勢,可以進一步降低本文系統(tǒng)中的資源消耗,為本文系統(tǒng)運行提供更加便利的條件。

1.2 系統(tǒng)電源電路設(shè)計

為滿足電廠設(shè)備智能識別需要,本文設(shè)計的智能識別設(shè)備的移動終端,采用5.5V紐扣電池為其提供運行所需的電量,并在電廠基站端采用5C外界電源為其提供電量。根據(jù)本文系統(tǒng)當中,其他硬件設(shè)備的用電需要,繪制如圖1所示的電源電路圖。

根據(jù)本文設(shè)計系統(tǒng)的運行電源需要,構(gòu)建如圖1所示的穩(wěn)壓電源連接結(jié)構(gòu),以此為本文系統(tǒng)當中各個不同硬件設(shè)備提供電壓。除圖1中電源電路連接以外,本文系統(tǒng)當中需要進行連接的電路還包括對電廠設(shè)備運行參數(shù)采集電路和數(shù)據(jù)接收、傳輸電路。其中,采集電路主要用于對電廠設(shè)備在實際運行過程中產(chǎn)生的各類參數(shù)數(shù)據(jù)進行采集。接收和傳輸電路主要用于對數(shù)據(jù)采集獲取的各類數(shù)據(jù)進行采集,并傳輸?shù)綌?shù)據(jù)通信接口,并通過無線傳輸?shù)姆绞脚c上位機形成遠程數(shù)據(jù)傳輸。

表1 IIS854-G5420型號Web服務(wù)器規(guī)格參數(shù)Tab.1 IIS854-G5420 Web server specifications

圖1 本文系統(tǒng)電源電路示意圖Fig.1 Schematic diagram of the system power circuit in this article

接收電路主要用于接收從采集電路發(fā)送的各項足球弧線球運動數(shù)據(jù),并將接收到的數(shù)據(jù)通過串口上交到上位機當中。

2 系統(tǒng)軟件設(shè)計

2.1 電廠設(shè)備識別目標數(shù)據(jù)采集與處理

為實現(xiàn)對電廠設(shè)備的智能識別,首先需要通過本文系統(tǒng)當中引入的多光譜相機和傳感器裝置,對電廠中不同區(qū)域的設(shè)備進行拍攝,根據(jù)智能識別需要,對上述硬件采集到的各類設(shè)備參數(shù)數(shù)據(jù)進行濾波處理[5]。由于電廠周圍環(huán)境相對復(fù)雜,系統(tǒng)在識別過程中會受到多種干擾因素的影響,因此會造成采集到的數(shù)據(jù)含有大量噪聲,影響最終系統(tǒng)識別精度。結(jié)合這一問題得出目標數(shù)據(jù)濾波處理的表達式為:

公式(1)中,x表示含有噪聲的目標數(shù)據(jù);H表示退化算子;y表示在理想狀態(tài)下不含有噪聲干擾的目標數(shù)據(jù);v表示干擾噪聲量化數(shù)值。根據(jù)上述公式(1)對采集到的數(shù)據(jù)進行濾波處理,最終得到的結(jié)果即為系統(tǒng)識別所需的目標數(shù)據(jù)。

2.2 電廠設(shè)備智能識別

通過上述操作獲取到的電廠設(shè)備識別目標數(shù)據(jù),實現(xiàn)對設(shè)備的智能識別,其具體識別流程為:

首先,本文系統(tǒng)在未獲取到目標數(shù)據(jù)時,保持等待狀態(tài)。當系統(tǒng)用戶執(zhí)行連接相機操作后,由用戶自行確認相機是否正常連接,并開始獲取并訪問B/S架構(gòu)中的瀏覽器地址;

其次,在成功訪問到相應(yīng)的地址后,系統(tǒng)還需要通過相應(yīng)的HTTP超文本傳輸協(xié)議和FTP文件傳輸協(xié)議獲取硬件設(shè)備采集到的電廠設(shè)備識別目標數(shù)據(jù),再利用上述操作完成對數(shù)據(jù)的處理后,將最終目標數(shù)據(jù)顯示在軟件界面當中;

表2 兩種識別系統(tǒng)實驗結(jié)果對比表Tab.2 Comparison table of experimental results of two recognition systems

再次,系統(tǒng)通過對電廠設(shè)備上的銘牌文本進行識別方式,判斷被識別設(shè)備上是否存在銘牌文本,若存在則進行下一步操作,否則結(jié)束操作;

最后,顯示識別到的電廠設(shè)備銘牌文本區(qū)域,并通過識別算法對該區(qū)域進行全面識別,最后查詢在電廠數(shù)據(jù)庫當中是否存在該設(shè)備類型,若存在則通過系統(tǒng)軟件界面將識別結(jié)果顯示。根據(jù)上述操作步驟,完成對電廠設(shè)備的智能識別。

3 對比實驗

為進一步驗證本文提出的基于B/S架構(gòu)的電廠設(shè)備智能識別系統(tǒng)在實際應(yīng)用中的優(yōu)勢,本文選擇在某發(fā)電廠真實環(huán)境作為實驗環(huán)境,完成對本文系統(tǒng)與傳統(tǒng)系統(tǒng)的應(yīng)用性能對比。分別向兩種識別系統(tǒng)提供相同的IP地址,并在確定連接狀態(tài)顯示下,對電廠中常見的5組設(shè)備進行識別,每組當中包含20個不同的運行設(shè)備。將兩種系統(tǒng)的識別時間控制在8:00～13:00范圍內(nèi),每個1h完成對5組設(shè)備的兩次識別,以此獲取到相應(yīng)的實驗記錄。由于時間范圍較大,因此在實驗過程中電廠周圍的光照條件多變,并且存在復(fù)雜背景的干擾。在上述條件下完成實驗,并將實驗結(jié)果進行記錄繪制成如表2所示的實驗結(jié)果對比表。

由表2中的實驗結(jié)果可以看出,本文識別系統(tǒng)正確識別設(shè)備臺數(shù)在18臺～20臺范圍內(nèi),而傳統(tǒng)識別系統(tǒng)正確識別設(shè)備臺數(shù)在15臺～17臺范圍內(nèi)。因此通過實驗證明,本文設(shè)計的基于B/S架構(gòu)的電廠設(shè)備智能識別系統(tǒng)具有更高的識別準確率,在實際應(yīng)用中不會受到復(fù)雜電廠周圍環(huán)境的影響,保持更高的魯棒性,進一步提高電廠設(shè)備管理質(zhì)量。

4 結(jié)語

針對傳統(tǒng)識別系統(tǒng)在環(huán)境復(fù)雜的電廠環(huán)境下對設(shè)備識別存在的問題,提出一種全新的智能識別系統(tǒng),并通過實驗證明了該系統(tǒng)的有效性。將本文設(shè)計的智能識別系統(tǒng)應(yīng)用于實際能夠有效提高電廠設(shè)備管理效率,實現(xiàn)電廠整體的智能化發(fā)展。