检索结果-南通市图书馆

同方期刊数据库

基于LSTM能量预测的LoRaWan网络水质监测系统设计及应用研究

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

基于LSTM能量预测的LoRaWan网络水质监测系统设计及应用研究

作者：张明亮南昌工程学院

学位级别：硕士

构建智能信息化偏远水域水质监测系统,对提高偏远水域环境保护治理水平意义重大。当前偏远地区仍然存在移动信号覆盖不全和供电设施缺乏的问题,如何实现长期有效监测水域情况,并且及时预警是偏远水域环境保护需要解决的首要问题。目前... 详细信息

构建智能信息化偏远水域水质监测系统,对提高偏远水域环境保护治理水平意义重大。当前偏远地区仍然存在移动信号覆盖不全和供电设施缺乏的问题,如何实现长期有效监测水域情况,并且及时预警是偏远水域环境保护需要解决的首要问题。目前传统水质监测方法无法及时察觉偏远水域水质情况,而且费时费力资源占用较大。而采用水质传感器监测手段,结合无线传感网络和人工神经网络算法的优势,将有效实现偏远水域长期远程实时监测和异常预警,及时提醒监管部门采取防治措施,避免偏远水域环境进一步受到破坏。为此,根据偏远水域的实际情况和监测要求,设计基于LSTM能量预测的LoRaWan网络水质监测系统,在水质监测管理云平台实现可视化监控水质情况和异常预警功能,本论文具体研究工作及成果如下:(1)针对偏远地区水质监测数据传输问题,设计一套基于LoRaWan的嵌入式水质监测系统样机。样机由多个水质监测设备和网关设备组成。水质监测设备由STM32微处理器、LoRa、水质传感器等模块构成。而网关设备由树莓派计算模块、LoRa网关、以太网、4G通信等模块组成。系统样机通过移植LoRaWan协议,组建大范围星型监测网络,实现大范围、远程监测偏远水域。(2)针对偏远地区水质监测设备能量获取问题,采用太阳能供能设备收集外界能量为系统样机提供能量。由于实际天气情况复杂,遇到连续阴雨天气将无法获得足够能量,导致监测中断。为此,设计基于LSTM网络的能量预测算法,通过天气、历史能量等影响因素构建输入向量,训练LSTM神经网络算法预测未来太阳能量。(3)设计基于LSTM能量预测的LoRaWan水质监测管理云平台。云平台接收偏远水域信息,在可视化界面直观展示偏远水域情况。同时,云平台部署LSTM能量预测模型输出未来太阳能量,动态调整设备工作频率,实现长期进行水质监测工作。通过基于LSTM能量预测的LoRaWan网络水质监测系统功能实际测试表明,设计系统能够实现大范围、长期、远程监测偏远水域,为偏远水域污染防治提供切实有效的解决方案。

关键词：嵌入式水质监测能量预测 LSTM算法 LoRaWan协议 LoRa技术

同方学位论文库评论

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

EH-WSN的能量预测及数据协作传输研究

EH-WSN的能量预测及数据协作传输研究

作者：梁嘉乐南京林业大学

学位级别：硕士

无线传感器网络(Wireless Sensor Network,WSN)因其体积小、低功耗和部署范围广等特点,在军事、科研、民生等领域都有众多应用。在WSN中,传感器节点负责数据的收集与传输,但由于节点尺寸普遍较小,电池能量不足以维持网络的长时间运行。... 详细信息

无线传感器网络(Wireless Sensor Network,WSN)因其体积小、低功耗和部署范围广等特点,在军事、科研、民生等领域都有众多应用。在WSN中,传感器节点负责数据的收集与传输,但由于节点尺寸普遍较小,电池能量不足以维持网络的长时间运行。在较为恶劣的部署环境下,一旦这些电池能量耗尽,则节点将无法工作,最终被迫休眠死亡。因此,延长WSN的生存周期,解决能量受限的问题显得更加迫切。本文研究能量采集型无线传感器网络(EH-WSN),解决无线传感器网络中的自供电问题。针对现有的EH-WSN路由算法中能量预测精度不佳、节点存活率过低以及传输过程能耗过高等问题,本文分别提出太阳能的ARIMA-LSTM组合预测算法、EH-DEEC分簇路由算法以及基于EH-DEEC的自适应路由传输协议。具体研究工作如下:1)针对现有能量预测算法不够精确的问题,提出一种基于自回归滑动平均(ARIMA)以及长短期记忆(LSTM)神经网络的组合预测模型。该模型将传感器记录的太阳能辐照历史数据,先以ARIMA模型过滤线性趋势数据,再将获得的残差值并入LSTM神经网络模型中修正最终的预测结果。ARIMA-LSTM组合预测模型结合了线性和非线性模型的优点,在提供的数据情况下,相较于单一模型具有较好的预测效果。仿真结果表明,该组合模型降低了误差,提升了预测精度,有利于推广到对太阳辐照的预测当中。2)针对经典的分布式节能分簇(DEEC)算法存在节点存活率过低的问题,引入ARIMA-LSTM组合预测模型对簇头选举模型进行优化:基于节点自身剩余能量、采集能量、预测能量和与基站位置这四个因子建立新的EH-DEEC(Energy Harvesting DEEC)簇头选举模型,由此增加距离基站更近、剩余能量更大的节点当选为簇头的几率。进一步的,针对能量异构的EH-WSN传输能耗过高的问题,提出了一种基于EH-DEEC的自适应路由传输算法。首先,该算法给出了采用单跳传输、多跳传输、单跳协作传输和多跳协作传输选择的命题,证明了簇头节点动态选择传输模式达成自适应的充分条件;然后,由所证明的条件衍生出三个引理,用来作为节点进行路由传输时模式选择的前提。在此基础上,对所提出的EH-DEEC簇头选举模型和自适应路由传输算法进行仿真验证。仿真结果显示,本文设计的EH-DEEC簇头选举模型以及自适应路由传输算法均可降低路由整体能耗、增大吞吐量,从而延长了节点寿命以及系统生命周期。

关键词：无线传感器网络能量采集能量预测分布式节能分簇自适应路由传输

基于能量预测的增程式电动汽车分时混动能量管理策略

同方学位论文库评论

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

汽车工程 2017年第4期39卷 369-375,380页

作者：林歆悠莫李平罗勇张少博福州大学机械工程及自动化学院福州350002 重庆理工大学汽车零部件先进制造技术教育部重点实验室重庆400054

本文中针对增程式电动车提出一种基于能量预测的分时混动能量管理策略。首先,根据静态导航历史数据,利用决策树算法的原理分别设计了基于移动平均和基于突发事件的两种能量预测算法;接着,对两种预测算法分别进行测试,分析其特点;最后,... 详细信息

本文中针对增程式电动车提出一种基于能量预测的分时混动能量管理策略。首先,根据静态导航历史数据,利用决策树算法的原理分别设计了基于移动平均和基于突发事件的两种能量预测算法;接着,对两种预测算法分别进行测试,分析其特点;最后,根据模拟的历史数据和未来数据,预测能量使用情况,分析预测精度,并比较分时混动能量管理策略在两种预测算法下的能量分配情况。结果表明:无论对于循环初期SOC的渐增,中期的突变,还是末期的波动,基于移动平均预测都优于基于突发事件的预测。

关键词：增程式电动汽车能量预测分时混动移动平均突发事件

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

基于改进WCMA的短时太阳能能量预测方法

仪器仪表学报 2020年第10期41卷 92-99页

作者：李敏肖扬熊灿重庆邮电大学自动化学院重庆400065

针对天气剧烈变化时,采集太阳能进行供电的传感节点能量预测误差增大、预测精度降低的问题,提出了基于改进WCMA的短时太阳能能量预测方法。首先,根据存储的能量轮廓与当天收集的能量值的平均绝对误差最小的原则,选择最相似天气,用最相... 详细信息

针对天气剧烈变化时,采集太阳能进行供电的传感节点能量预测误差增大、预测精度降低的问题,提出了基于改进WCMA的短时太阳能能量预测方法。首先,根据存储的能量轮廓与当天收集的能量值的平均绝对误差最小的原则,选择最相似天气,用最相似天气中相应时隙的能量值替代前一时隙采集的能量值,与天气条件因子构成的增量部分线性组合成能量预测模型。其次,设置了动态权重因子来实时调整前一时刻能量值和当前时刻增量值之间的权重,使得权重因子能跟随天气变化及时反应预测模型中各组成部分的贡献度,进一步提高预测精度。实验结果表明,相比其他预测方法,在天气短时剧烈变化时,所提方法具有更小的预测误差、更高的预测精度。

关键词：无线传感器网络太阳能能量收集能量预测天气条件移动平均预测

基于能量预测的分簇可充电无线传感器网络充电调度

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

吉林大学学报（工学版） 2018年第4期48卷 1265-1273页

作者：董颖崔梦瑶吴昊王雨后吉林大学通信工程学院长春130012

为及时对可充电无线传感器网络中的"饥饿"节点补充能量,提出了一种基于预测的分簇低能量路径移动充电算法(CLP)。网络采用非均匀分簇的多跳路由协议,每个簇选取能量最低的节点作为簇头节点,移动充电车仅为簇头节点充电并收集簇内节点的... 详细信息

为及时对可充电无线传感器网络中的"饥饿"节点补充能量,提出了一种基于预测的分簇低能量路径移动充电算法(CLP)。网络采用非均匀分簇的多跳路由协议,每个簇选取能量最低的节点作为簇头节点,移动充电车仅为簇头节点充电并收集簇内节点的能量信息。每次充电调度完成后,移动充电车将所收集的能量信息发送至基站,基站根据马尔科夫模型预测各簇内节点的能耗,以优化选取下一次的充电目标。仿真结果表明,采用CLP算法比旅行商问题(TSP)算法的网络效用提高约20%,数据传输能力提高约17%。

关键词：通信技术可充电无线传感器网络能量预测非均匀分簇马尔科夫模型

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

一种基于能量预测的无线传感器网络分簇算法

电子学报 2008年第4期36卷 824-828页

作者：林恺赵海尹震宇罗玎玎东北大学信息科学与工程学院辽宁沈阳110004

为了解决无线传感器网络能量有效利用的问题,提出一种利用能量预测选择簇头节点的分簇算法:CHEP利用文中建立的传感器节点工作状态转换模型,CHEP算法将所得的剩余能量预测参数作为考虑因素引入阀值的计算,从而使高剩余能量且能耗较慢的... 详细信息

为了解决无线传感器网络能量有效利用的问题,提出一种利用能量预测选择簇头节点的分簇算法:CHEP利用文中建立的传感器节点工作状态转换模型,CHEP算法将所得的剩余能量预测参数作为考虑因素引入阀值的计算,从而使高剩余能量且能耗较慢的节点能够在每一轮中被优先选为簇头节点.通过仿真实验,将CHEP与其他分簇算法进行分析和比较,验证了CHEP算法中能量预测机制以及阀值改进的有效性.结果表明CHEP能够更好地平衡网络负载,延长网络寿命.

关键词：能量预测簇头节点选择状态转换分簇算法无线传感器网络

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

基于量纲分析理论的煤尘爆炸能量预测模型

爆炸与冲击 2017年第3期37卷 566-570页

作者：李雨成刘天奇周西华辽宁工程技术大学安全科学与工程学院辽宁阜新123000 辽宁工程技术大学矿山热动力灾害与防治教育部重点实验室辽宁阜新123000

为预测煤尘爆炸能量,基于量纲分析理论建立煤尘爆炸能量预测模型。选取爆炸能量E、空气密度ρ和大气压强p的量纲为导出量纲。根据量纲分析Π定理得出含有待定参数!的具有普适性的能量预测模型。通过小型煤尘爆炸性实验设计,测定10次爆... 详细信息

为预测煤尘爆炸能量,基于量纲分析理论建立煤尘爆炸能量预测模型。选取爆炸能量E、空气密度ρ和大气压强p的量纲为导出量纲。根据量纲分析Π定理得出含有待定参数!的具有普适性的能量预测模型。通过小型煤尘爆炸性实验设计,测定10次爆炸最长火焰长度平均值l_0、10次最长火焰长度出现时间平均值t_0与该小型煤尘爆炸中释放能量E_0,确定模型中参数!为0.467。对模型变量t、E、l的函数关系进行合理性检验。通过实测的15组不同时刻的火焰长度进行模型变量t、l幂指关系检验。检验结果表明:量纲选取完备,预测模型科学合理。

关键词：煤尘爆炸能量预测量纲分析预测模型

基于能量预测的增程式电动汽车能量管理控制策略

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

工业控制计算机 2022年第11期35卷 50-52,55页

作者：许玉辙汪伟王汝佳颜韩江苏理工学院汽车与交通工程学院江苏常州213001

为使增程式电动汽车(Extend Range Electric Vehicle,EREV)在城市低速工况下尽可能地以纯电动模式行驶,以进一步改善其燃油经济性能,设计了一种基于能量预测的增程式电动汽车能量管理策略。应用Matlab/Simulink对提出的控制策略进行建模... 详细信息

为使增程式电动汽车(Extend Range Electric Vehicle,EREV)在城市低速工况下尽可能地以纯电动模式行驶,以进一步改善其燃油经济性能,设计了一种基于能量预测的增程式电动汽车能量管理策略。应用Matlab/Simulink对提出的控制策略进行建模,并对Cruise环境下搭建的整车模型进行了联合仿真分析。结果表明:所建立的控制策略相比整车采用功率跟随控制策略可以进一步降低汽车百公里燃油消耗量。

关键词：增程式电动汽车能量预测能量管理控制策略

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

基于光伏能量预测的微电网储能优化配置方法

电力电子技术 2013年第3期47卷 39-41页

作者：陈昌松段善旭蔡涛刘邦银强电磁工程与新技术国家重点实验室华中科技大学电气与电子工程学院湖北武汉430074

建立了基于光伏能量预测的微电网智能能量管理系统,提出一种经济性优化方法进行微电网储能配置。由于光伏发电系统的输出功率随气象条件变化具有随机性,因此采用发电预测模型的输出作为光伏电池的功率限制条件。由于储能优化涉及多个时... 详细信息

建立了基于光伏能量预测的微电网智能能量管理系统,提出一种经济性优化方法进行微电网储能配置。由于光伏发电系统的输出功率随气象条件变化具有随机性,因此采用发电预测模型的输出作为光伏电池的功率限制条件。由于储能优化涉及多个时间段且受能源价格和电力价格的影响,因此需建立储能模型以确定最优的操作策略,采用矩阵实数编码遗传算法进行求解。通过一个小型直流微电网算例验证了所提模型和算法的有效性,相关结果可用于评估微电网的储能配置和经济效益。

关键词：光伏发电微电网能量预测储能配置