基于长短期记忆网络的光纤光栅温度曲线预测报警系统开题报告
2024-06-14 15:25:56
1. 本选题研究的目的及意义
随着现代工业技术的快速发展,对温度监测和控制的要求日益提高。
传统的温度测量方法往往存在精度低、响应速度慢、易受电磁干扰等问题,难以满足现代工业生产的需求。
光纤光栅传感器作为一种新型的温度传感技术,具有灵敏度高、抗电磁干扰能力强、耐腐蚀、体积小等优点,在航空航天、石油化工、电力系统等领域得到了广泛应用。
2. 本选题国内外研究状况综述
近年来,光纤光栅传感器和长短期记忆网络技术都取得了显著的进步,并逐渐应用于温度监测和预测领域。
1. 国内研究现状
国内学者在光纤光栅温度传感技术方面已开展了大量研究工作,并在光纤光栅传感器的制备工艺、性能优化、应用研究等方面取得了一定的成果。
3. 本选题研究的主要内容及写作提纲
本研究主要内容包括以下几个方面:
1.光纤光栅温度传感原理研究:阐述光纤光栅的基本原理、温度传感机理、特点及优势,为后续研究奠定理论基础。
2.长短期记忆网络模型构建:介绍lstm网络的结构、温度预测原理,并针对光纤光栅温度数据的特点,对lstm网络进行优化,提高模型的预测精度。
3.光纤光栅温度曲线预测:利用采集到的光纤光栅温度数据,对构建的lstm模型进行训练和测试,评估模型的预测性能,并对预测结果进行分析。
4. 研究的方法与步骤
本研究将采用理论分析、实验研究和仿真模拟相结合的方法,具体步骤如下:
1.理论分析:深入研究光纤光栅温度传感原理和lstm网络预测原理,为系统的设计和实现提供理论指导。
2.数据采集:搭建光纤光栅温度传感实验平台,采集不同温度条件下的光纤光栅反射谱数据,并对数据进行预处理,为lstm模型的训练和测试做好准备。
3.模型构建与训练:利用tensorflow或pytorch等深度学习框架,构建lstm网络模型,并利用预处理后的光纤光栅温度数据对模型进行训练,优化模型参数,提高模型的预测精度。
5. 研究的创新点
本研究的创新点主要体现在以下几个方面:
1.提出了一种基于lstm网络的光纤光栅温度曲线预测方法,相较于传统的温度预测方法,该方法能够更好地捕捉温度时间序列数据中的非线性特征,提高温度预测的精度。
2.设计了一种基于光纤光栅温度曲线预测的报警系统,实现了温度异常的提前预警,为工业生产安全提供了保障。
3.将光纤光栅传感技术与lstm网络技术相结合,为光纤光栅传感技术的智能化应用提供了新的思路和方法。
6. 计划与进度安排
第一阶段 (2024.12~2024.1)确认选题,了解毕业论文的相关步骤。
第二阶段(2024.1~2024.2)查询阅读相关文献,列出提纲
第三阶段(2024.2~2024.3)查询资料,学习相关论文
7. 参考文献(20个中文5个英文)
[1] 刘伟,周俊,林嘉裕,等.基于长短期记忆网络的短期电力负荷组合预测[j].电力系统保护与控制,2021,49(09):126-134.
[2] 姚天宇,韩冰,孙超,等.基于长短期记忆网络的分布式光纤温度传感系统[j].光学学报,2021,41(01):113-120.
[3] 李杨,李彦,邓勇.基于长短期记忆网络的变压器故障诊断方法[j].高压电器,2021,57(04):257-264.