1. 本选题研究的目的及意义
随着现代工业的不断发展,玻璃制造业作为国民经济的重要支柱产业,对生产效率和产品质量的要求日益提高。
玻璃窑炉是玻璃生产的核心设备,其温度控制直接关系到玻璃的产量、质量、能耗以及窑炉寿命。
传统的玻璃窑炉温度监测主要采用热电偶接触式测量,存在布线复杂、维护困难、易受高温腐蚀等缺点,难以满足现代化玻璃生产对温度监测的精度、可靠性和实时性的要求。
2. 本选题国内外研究状况综述
近年来,随着无线通信技术、传感器技术和嵌入式系统技术的飞速发展,无线温度检测技术在工业领域得到越来越广泛的应用。
1. 国内研究现状
国内的一些高校和科研机构在玻璃窑炉温度监测方面开展了一些研究工作,主要集中在以下几个方面:
新型测温技术:例如,浙江大学研究了基于声表面波的玻璃熔体温度在线测量技术,华南理工大学探索了基于机器视觉的玻璃窑炉温度场分布测量方法。
3. 本选题研究的主要内容及写作提纲
本课题将设计和实现一种基于无线技术的玻璃窑炉温度检测系统,主要内容包括:
1.系统需求分析:分析玻璃窑炉温度监测的具体需求,包括温度测量范围、精度、实时性等,确定系统的功能需求、性能需求和可靠性需求。
2.系统总体方案设计:确定系统的硬件架构和软件架构,选择合适的无线通信方案、温度传感器类型和数据处理与传输方案。
3.硬件设计与实现:完成温度传感器节点、无线通信模块和电源管理模块的硬件设计,并进行电路调试和性能测试。
4. 研究的方法与步骤
本课题将采用理论分析、仿真模拟、实验验证相结合的研究方法,具体步骤如下:
1.需求分析与方案设计:通过查阅文献、调研相关企业,分析玻璃窑炉温度监测的实际需求,确定系统的功能、性能和可靠性指标。
在此基础上,设计系统的总体方案,包括硬件架构、软件架构、无线通信方案、温度传感器选型等。
2.硬件设计与实现:根据系统方案,选择合适的硬件平台和元器件,完成温度传感器节点、无线通信模块、电源管理模块等的硬件电路设计。
5. 研究的创新点
本课题的创新点主要体现在以下几个方面:
1.高温环境下的无线通信技术:针对玻璃窑炉高温、高干扰的环境特点,研究抗干扰能力强、传输距离远、功耗低的无线通信技术,提高数据传输的可靠性和稳定性。
2.多点温度数据融合算法:针对多点温度测量的需求,研究基于数据融合的温度测量算法,提高温度测量的精度和可靠性,并实现温度场的可视化显示。
3.基于机器学习的窑炉温度预测:利用机器学习算法,建立窑炉温度预测模型,根据历史温度数据、燃料消耗量等参数,预测未来一段时间的窑炉温度变化趋势,为窑炉操作人员提供决策依据,提高窑炉运行的稳定性和效率。
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] 刘少坤,王军,王飞,等.基于ZigBee的玻璃窑炉温度监测系统设计[J].仪表技术,2019,40(04):7-10 15.
[2] 冯宇轩,王洋,王志凌,等.基于无线传感器网络的玻璃窑炉温度监测系统设计[J].自动化仪表,2019,40(03):39-42 47.
[3] 孟凡勃,马宏伟,田雨,等.基于WSN的玻璃窑炉温度监测系统设计[J].传感器与微系统,2020,39(03):142-145.
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