基于LSTM的光纤复合架空相线分布式应力监测模型研究

本文针对输电架空线路在线监测问题,提出了一种基于LSTM算法的光纤复合架空相线分布式应力检测方法。该方法利用光纤复合架空相线中的通讯光纤,通过刻录光纤光栅,使其具备传感能力,将分布式应力监测问题转化为模型回归问题。同时考虑到光纤传感器的线性分布特点,利用LSTM进行特征学习,训练得到分布式应力传感监测模型。经实验论证,该模型能够很好地实现对导线的分布式应力检测,其均方根误差为1.023,对应应力大小的检测结果平均检测误差为2.032N,应力位置的平均检测误差为1.41mm。相较于基于ELM、SVM方法的检测结果,本方法有一定提升,为光纤复合架空相线分布式应力监测提供了新思路。

基于门控循环单元网络的FBG传感网络重叠光谱的波长检测

针对光纤布拉格光栅(FBG)传感网络中重叠光谱的中心波长解调问题,提出一种基于门控循环单元(GRU)网络的波长检测方法。该方法将FBG重叠光谱的波长解调问题转换为模型回归问题,同时考虑到光谱数据的序列特征和频谱特性,采用GRU网络实现对光谱数据的特征学习,训练得到相应的波长检测模型,从而实现对重叠光谱的精确快速解调。经实验验证,所提方法能够解决FBG传感网络光谱部分重叠或完全重叠条件下的中心波长的精确解调问题,其方均根小于1 pm的测试结果占总数的88.2%。相比现有的解调方式,所提方法在检测精度和稳定性上均有一定的提升,为提高FBG传感网络的复用能力提供了新的途径。