原文传递
基于Kalman滤波器的管道泄漏检测与定位方法研究
| 论文题名： | 基于Kalman滤波器的管道泄漏检测与定位方法研究 |
| 关键词： | 管道泄漏;检测技术;目标定位;辨识建模;跟踪滤波器;Kalman滤波算法 |
| 摘要： | 管道运输作为重要的运输方式之一，在国民经济中发挥着越来越重要的作用。由于管道的老化、腐蚀及人为破坏等原因，导致管道泄漏事故时有发生，造成了巨大的经济损失和环境污染，因此管道泄漏检测与定位技术已成为重要的研究课题。目前，基于管道机理模型的Kalman滤波算法在泄漏检测应用中取得了较好的效果，但是由于其算法复杂，计算量大，其应用受到限制；基于管道信号模型的Kalman滤波算法由于模型较为简单，无法对泄漏准确报警，且模型的不确定性、信号带有较强扰动等，导致泄漏定位精度较低，系统的鲁棒性较差。因此，研究Kalman滤波算法，减小模型的不确定性和信号扰动对管道泄漏检测与定位精度的影响，降低泄漏误报率，具有重要的理论意义和应用价值。 本文在详细分析基于滤波器的管道泄漏检测与定位方法的基础上，基于历史工况数据辨识管道模型，提出了一种带未知输入的Kalman滤波算法的管道泄漏检测方法，减少频繁工况操作引起的误报警；通过对现场压力数据建立随机游动模型，提出了利用强跟踪滤波算法对管道泄漏进行定位，通过提取渐消因子序列的特征点定位泄漏，用以实现提高滤波性能和定位精度的目的。 实验研究表明，本文所提出的基于Kalman滤波器的管道泄漏检测与定位方法，能够改善滤波性能，使系统对模型不确定性具有较强的鲁棒性，有效降低误报警率，提高定位精度。 |
| 作者： | 于丹 |
| 专业： | 控制科学与工程 |
| 导师： | 王建林 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 北京化工大学 |
| 学位年度： | 2010 |
| 正文语种： | 中文 |
检索历史
应用推荐
