检索结果-内蒙古大学图书馆

本文主要研究了IEC62056标准体系下模拟仪表的设计和实现。首先提出了符合IEC62056标准架构下的抄表系统模型,然后在详细分析抄表系统的各主要组成部分如抄表控制台、抄表服务器以及底层通信子系统和存储子系统的基础上,对模拟表计做了项目需求分析,以便清晰和管理软件的功能需求、非功能需求、设计约束等各项需求,明确了应用进程根据需要实例化为不同的协议栈,DLMS协议栈是其中的一个,更进一步,指定使用基于HDLC的DLMS协议栈而COSEM应用层是共用的,作为一个协议实例,在PC上顺利实现符合IEC62056标准的模拟表计,包括单独封装的DLMS通讯协议。最后,对IEC 62056模拟仪表进行了包括物理层、数据链路层、应用层等各层的测试。测试和实际应用表明：模拟仪表系统工作稳定,完全满足项目设计需求。

关键词： IEC62056 DLMS 模拟仪表

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基于机器视觉的模拟仪表自动识别与监控方法研究

基于机器视觉的模拟仪表自动识别与监控方法研究

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作者：靳一丹电子科技大学

学位级别：硕士

随着工业现代化时代的到来,尽管出现了读数更直观的数显式仪表,但是模拟仪表相对数显式仪表结构简单,价格低廉,并且能通过指示物体的变化情况直接的看到被测物体的变化情况,因此模拟仪表依旧在工业测量中占据着重要的地位。目前在工业... 详细信息

随着工业现代化时代的到来,尽管出现了读数更直观的数显式仪表,但是模拟仪表相对数显式仪表结构简单,价格低廉,并且能通过指示物体的变化情况直接的看到被测物体的变化情况,因此模拟仪表依旧在工业测量中占据着重要的地位。目前在工业中模拟仪表的数据采集大多由人工读取,成本高,实时性差,且易受人的主观因素影响使得模拟仪表的读数不准确,从而影响工作效率,同时一些危险的工作环境会对人体造成严重的危害,不适合人类长期工作。因此,选用机器视觉代替人类视觉实现模拟仪表的自动识别与监控具有重大的现实意义。本文针对工业中常用的两种模拟仪表指针式仪表跟浮子流量计,研究了一种基于机器视觉技术的模拟仪表自动识别与监控方法。该方法可以适应上述两种模拟仪表数据采集过程中可能遇见的背景复杂、光照不均匀、过曝光、欠曝光、量程不同、仪表倾斜、尺度变化等情况,满足浮子流量计的实时监控与指针式仪表自动读数的要求。本文的主要研究内容如下:(1)为了适应复杂的背景环境、过曝光、欠曝光等情况,本文首先研究了图像亮度调整算法将图像亮度调整到适当的范围内,然后将深度学习SSD算法应用在指针式仪表跟浮子流量计的分类与定位任务中,并根据分类结果采用不同的算法。(2)针对指针式仪表,在使用深度学习算法SSD提取到仪表后,将传统图像处理算法与卷积神经网络相结合,并选用角度法进行指针式仪表的自动读数。整个过程解决了系统对光照敏感,背景复杂,且无法自动提取仪表量程等问题。实验验证了该方法有较高的准确度。(3)本文针对浮子流量计研究了一种自动监控方法。该方法结合颜色空间转换,图像色彩增强等来寻找工作范围,并使用一种多模板多尺度的模板匹配对漏检的浮子进行检测。实验验证了该方法计算速度快,精度高,实现了仪表的自动监控。

关键词：模拟仪表机器视觉 SSD 自动识别与监控卷积神经网络

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基于实例分割和联邦学习的模拟仪表读数方法研究

基于实例分割和联邦学习的模拟仪表读数方法研究

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作者：杨程钧郑州大学

学位级别：硕士

模拟仪表由于其机械稳定性和电磁抗干扰能力强等优点，在工业领域仍然被广泛使用。由于人工读取模拟仪表存在一定的危险性且费时费力，一些关于模拟仪表自动识别的研究相继涌现，多集中于基于深度视觉的方法。基于深度视觉的方法虽然抗... 详细信息

模拟仪表由于其机械稳定性和电磁抗干扰能力强等优点，在工业领域仍然被广泛使用。由于人工读取模拟仪表存在一定的危险性且费时费力，一些关于模拟仪表自动识别的研究相继涌现，多集中于基于深度视觉的方法。基于深度视觉的方法虽然抗干扰能力强，但实时性低，且准确性、兼容性都与训练样本的数量以及质量正相关。由于模拟仪表图像数据涉及工厂与企业的隐私，所以大量的仪表图像数据难以被搜集和利用。　　针对基于深度视觉方法的不足，结合工业领域环境的实际情况，本文提出了一种基于YolactEdge的单指针模拟仪表的实时读数方法和基于联邦学习(Federated Learning,FL)的模型训练方案，主要的研究内容如下:　　1.针对目前读表系统难以兼顾实时性、准确性、兼容性的问题，提出了基于扇形掩码面积比例的读表方法。该方法简化了读表步骤，在节省算力的同时避免了多余步骤带来的误差积累以及兼容性降低的问题。并且，针对Yolactedge在处理视频流时存在精度不稳定的情况，对其关键帧选择策略进行了优化。性能评估表明，本文的读表系统优于其他基线方法，对光线变化以及拍摄角度偏转具有良好鲁棒性，对未加入训练集的仪表具有兼容性。当系统部署在Nvidia Jetson NX上并使用INIT8线性加速，平均参考误差和平均相对误差分别为0.0237％和0.0300％，平均推理速度达到10.26FPS。　　2.针对模拟仪表图像涉及隐私的问题，提出基于联邦学习的仪表分类模型训练方案，旨在提高这些分散于各个工厂中的真实仪表图像数据的利用率。并且，针对分散在工厂之间的仪表图像数据在全局上呈非独立同分布(Not Independent and Identically Distributed,Non-IID)且在局部任意一家工厂中呈长尾分布难以训练高精度模型的问题，通过模拟人类学习时的好奇心，优化了带动量的随机梯度下降(Stochastic Gradient Descent with Momentum，SGDM)算法，实现了一种兼容联邦学习框架且对长尾数据具有自适应性的优化器。在收集的长尾仪表数据集上的消融实验表明，带“好奇心”的SGDM可将SSD模型的mAP从79.73％提高到99.71％。并且在公共长尾数据集上进行联邦学习仿真测试，带有“好奇心”的SGDM达到的精度均高于其他方案。并且证明了该方法具有高度的模型兼容性、网络架构适用性以及参数鲁棒性。

关键词：模拟仪表实时读数模型训练联邦学习深度视觉

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基于机器视觉的变电站模拟仪表自动识别系统研究与实现

基于机器视觉的变电站模拟仪表自动识别系统研究与实现

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作者：郑鑫鑫武汉理工大学

学位级别：硕士

伴随着科技进步和国家电力体制改革的深入,变电站设备的自动化与信息化已经得到快速发展,大部分电气信号数据可以通过监视监控设备实时采集和记录,可以实现部分的无人运行状态。处于较为特殊的环境下的仪器仪表监控设备还是存在着无法... 详细信息

伴随着科技进步和国家电力体制改革的深入,变电站设备的自动化与信息化已经得到快速发展,大部分电气信号数据可以通过监视监控设备实时采集和记录,可以实现部分的无人运行状态。处于较为特殊的环境下的仪器仪表监控设备还是存在着无法即时获取巡查数据的问题,而机器人取代人工的方式可以提高生产效率,在获取信息、设备预警和缺陷检测等方面具有重要作用。本文针对变电站存在的分合式开关状态模拟仪表和具有复杂表盘的单指针模拟仪表分别给出仪表状态或仪表读数的自动检测识别算法。因为在实际变电站场景中,设备采集的仪表图像具有较多的环境背景,仪表并非是图像的主体内容。因此需要在读数前对仪表的定位和提取问题展开研究。本文主要的研究内容如下:(1)变电站仪表识别系统基本需求分析,仪表定位、读数精度的评价方法和系统软硬件设计。因为仪表的工作环境比较特殊,很多区域无法获得很好的光照效果。所以在增加补偿光照措施的同时,分析不同照射方式对拍摄仪表的影响。本文将软件系统和算法设计作为研究的核心问题,在软件系统组成中以模块化设计方式分别搭建采集模块、仪表网络定位模块、仪表读数模块和前端显示设计模块。(2)针对仪表定位的问题,采集两种类型仪表的图像进行人工标注并制作训练集和测试集。利用数据白化操作减少图像的复杂程度,利用修改的语义分割网络在TensorFlow框架中进行训练获得网络模型和训练日志。通过TensorBoard对训练日志进行分析和评价,并对处于多种环境下的仪表进行检测定位。试验结果证明,该网络能准确的定位仪表并将完整的仪表区域提取出来,具有较好的抗干扰能力。(3)分别针对两种仪表提出识别算法。分合式状态开关仪表利用其结构和颜色信息提取颜色特征并以此作为识别的依据;指针式仪表因为其表盘特殊,所以提出了利用Haar-Like特征构造滤波器,将仪表背景滤除。再进行Polar展开投影校正提高仪表刻度的识别精度,最后按照距离比例进行读数。读数试验表明该方法能有效的识别单指针仪表的示数。

关键词：模拟仪表语义分割 Haar-Like特征 Polar展开投影校正

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模拟仪表自动计量检定系统设计与实现

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自动化与仪表 2024年第11期39卷 124-127页

作者：刘倩张宏艺海军航空大学航空仪器计量站烟台264000

为了解决模拟仪表人工检定效率低、环境条件无法实时控制监测、人员读数误差大等问题,基于系统功能需求,设计了一套模拟仪表自动计量检定系统。首先,从温湿度控制模块、读数识别模块与主控计算机的系统组成入手完成系统总体结构设计;然... 详细信息

为了解决模拟仪表人工检定效率低、环境条件无法实时控制监测、人员读数误差大等问题,基于系统功能需求,设计了一套模拟仪表自动计量检定系统。首先,从温湿度控制模块、读数识别模块与主控计算机的系统组成入手完成系统总体结构设计;然后,根据规程要求的检定流程完成系统工作流程设计;最后,分别对温湿度控制模块和读数识别模块自动化的实现方案进行阐述。该系统在实时控制记录温湿度、提高读数准确度的同时,能够完成各型号模拟仪表的检定,具有通用性。

关键词：模拟仪表计量检定温湿度控制读数识别自动化

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数字仪表和模拟仪表的关系和前景