基于GPRS和BP神经网络的热力管网泄漏监测系统(3)
3.4基于MATLAB的BP神经网络实现
为提高数据分析的效率和可靠性,没有采用根据BP神经网络原理重新封装函数的方法,而是调用MATLAB中更加成熟的BP函数。但是MATLAB对BP相关的函数有着严格的版权保护,仅凭调用接口的方式无法实现BP神经网络算法。经过多方面研究,本系统拟采用在C#下调用MATLAB引擎的方式,把参数送到后台MATLAB中,由MATLAB计算后,再送回编译器分析。
实现步骤如下。
⑴在MATLAB中编写.m文件。函数功能分别是创建BP神经网络、训练BP神经网络和仿真。
⑵利用.NET组件技术。通过MATLAB中的Deploytool工具将m文件编译成dll,然后在系统中调用。
⑶在VisualStudio中创建解决方案。右键解决方案,选择添加com引用,引用名称为“MatlabApplication(Version7.14)Typelibaray”。其中,7.14为版本号,不同系列的软件版本号不同。
⑷添加之后在引用中会看到一个名为MLApp的文件,选择该文件,将属性EmbedInteropTypes的True值改为False。如果不更改,会提示cannotembed;
⑸通过MLAppClassmatlab=newMLAppClass();引入MATLAB类,打开后台的MATLAB,然后通过matlab.PutFullMatrix传递参数,matlab.Execute(@"bpcreat(a,b,NodeNum1,TypeNum)");来执行MATLAB命令。
⑹注意执行MATLAB命令之前要把执行路径更换成待执行的.m所在路径下。
4功能测试
我们在模拟的热力管道工况上进行了数据接入和数据分析测试。数据分析以动态计算模式监测共14400分钟,每5分钟训练一次BP神经网络,BP神经网络训练结果如图5所示。测试采用5个监测点的分析数据,模拟实验中分别在节点4和节点3模拟泄漏,模拟数据BP网络输出情况如表2所示,可以看出,对于超出正常工况的压力数据,输出结果接近1;而正常的压力数据,输出结果接近0。测试结果表明,在传感器材质良好和GPRS网络连接通畅的情况下,远程数据采集的准确性可达到100%。经过1000次的测试,通过动态计算训练出来的BP网络模拟预测成功精确度达98%。
5结束语
本文设计并实现了一种结合GPRS技术与BP神经网络算法的热力管网监测系统,对远端传来的供暖管道监测数据进行实时的数据分析,可以及时发现管道的漏水情况以及漏水位置。系统操作流程简单,测试效果良好。在技术方面,本系统结合了传感器、GPRS和BP神经网络算法;在实际运用方面,本系统一定程度上可以解决现今热力管道泄漏发现不及时、地下管道情况难预测,以及热力资源浪费严重等问题。其数据分析算法可以推广到其他泄漏监测系统。
期刊库(http://www.zgqkk.com),是一个专门从事期刊推广、投稿辅导的网站。
本站提供如何投稿辅导,寻求投稿辅导合作,快速投稿辅导,投稿辅导格式指导等解决方案:省级投稿辅导/国家级投稿辅导/核心期刊投稿辅导//职称投稿辅导。
【免责声明】本文仅代表作者本人观点,与投稿辅导_期刊发表_中国期刊库专业期刊网站无关。投稿辅导_期刊发表_中国期刊库专业期刊网站站对文中陈述、观点判断保持中立,不对所包含内容的准确性、可靠性或完整性提供任何明示或暗示的保证。请读者仅作参考,并请自行承担全部责任。
投稿辅导服务咨询与期刊合作加盟
陆老师联系QQ:
蒋老师联系QQ:
刘老师联系QQ:
联系电话:18015016272
17327192284
投稿辅导投稿邮箱:zgqkk365@126.com
期刊推荐
- 《校园英语》旬刊 省级 教育类学术期刊
- 《吉林教育》旬刊 省级 教育类学术期刊
- 《文教资料》 旬刊 省级
- 《科技风》半月刊 省级 科技类优秀期刊
- 《价值工程》旬刊 国家级 科技统计源期刊
- 《中国实验方剂学杂志》 半月刊 北大核心
- 《电影评介》半月刊 14版北大核心
- 《社科纵横》季刊 社科类优秀期刊
- 《求索》月刊 14版北大核心期刊
- 《中华建设》月刊 国家级 建设类优秀期刊
- 《继续教育研究》月刊 北大核心期刊
- 《网络空间安全》(信息安全与技术)月刊 国
- 《新闻传播》月刊 省级 新闻类优秀期刊
- 《财会月刊》旬刊 14版北大核心
- 《体育文化导刊》月刊 体育类双核心期刊
- 《机械研究与应用》双月刊 省级 机械应用类
- 《公路交通科技》 月刊 北大核心
- 《教学与管理》旬刊 北大核心
- 《新课程研究》旬刊 省级 教育类优秀学术期
- 《中国医药指南》 旬刊 国家级
- 《高教论坛》 月刊 省级
- 《课程教育研究》 旬刊 国家级
- 《语文建设》 旬刊 14版北大核心
- 《教育发展研究》 半月刊 双核心
- 《学术界》 月刊 双核心


