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基于卡尔曼滤波器的管道泄漏增强研究
| 论文题名： | 基于卡尔曼滤波器的管道泄漏增强研究 |
| 关键词： | 卡尔曼滤波器;管道运输;管道泄漏检测;频率特征;信号增强;嵌入式处理器 |
| 摘要： | 目前，管道运输已经成为影响国民经济快速发展的一个重要的因素。因而，在这种形势下，管道泄漏检测技术的研究显得尤为重要。一套好的管道泄漏检测方案依赖于相应的管道泄漏信号的数据采集系统和一种管道泄漏信号检测算法，数据采集系统是管道泄漏检测的保障，泄漏信号的检测算法是其关键。在实际管道泄漏检测中，不但传感器的非线性误差，模数转换的量化误差会影响管道泄漏信号的特征，而且埋地管道的管径和材质，以及不同的埋设条件，也会导致管道泄漏信号具有不同的频率特征。这些因素都会在不同程度上增加管道泄漏检测的复杂性和不确定性。 同时，实际的管道泄漏信号由于管道物理特性的差异、输送介质的不同、运行工况的差异和各种自然因素的影响，往往出现泄漏信号被噪声信号淹没的情况，这种情况具有时间上的不确定性，因此泄漏信号时而明显，时而淹没在噪声中，这在一定程度上增加了提取泄漏信号的难度。 本文在实现管道泄漏信号的增强方面做了以下工作。首先，采用ARM嵌入式处理器配合LINUX操作系统来实现一个具备网络通讯功能、支持GPS时间标签和本地数据存储的管道数据采集系统，该数据采集系统为管道泄漏信号的分析提供可靠、稳定、全面的数据源。其次，本文分析指数滤波器和卡尔曼滤波器在滤除管道泄漏信号的噪声时的特点，通过尝试将指数滤波器和卡尔曼滤波器相结合，给出一种基于两者的组合滤波方法来滤除不同强弱噪声信号，从而达到增强管道泄漏信号的目的。 |
| 作者： | 杜凡 |
| 专业： | 检测技术与自动化装置 |
| 导师： | 林伟国 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 北京化工大学 |
| 学位年度： | 2009 |
| 正文语种： | 中文 |
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