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基于改进卡尔曼滤波的供水管网爆管检测研究

论文摘要

根据SCADA系统监测的流量及压力信号检测爆管时,监测误差及用水量随机波动形成的背景噪音会掩盖较小爆管信号。利用卡尔曼滤波能有效从背景噪音中识别爆管信号,但存在爆管检测精度偏低、误报率较高的缺点。改进了传统卡尔曼滤波法,对卡尔曼滤波残差进行累积和运算,选取0. 5倍标准差为累积和阈值、3倍标准差为检测阈值进行爆管检测。应用数值仿真验证算法,结果表明:普通卡尔曼滤波检测信号不稳定,爆管检出信号断断续续且持续时长小于实际爆管时长,非爆管时段出现11次误报;改进卡尔曼滤波法检测信号稳定,爆管检测信号持续时间大于实际爆管发生时间,非爆管时段仅出现1次误报。相较于普通卡尔曼滤波法,改进卡尔曼滤波法将非爆管时段理论误报率由16%降至2. 8%,同时放大了爆管信号强度、持续时间,提高了爆管时段爆管检出成功率。

论文目录

  • 1 卡尔曼滤波计算步骤
  • 2 流量监测信号分解及爆管检测
  • 3 基于改进卡尔曼滤波的爆管检测
  • 4 案例分析
  •   4.1 数据仿真
  •   4.2 爆管信号检测结果
  • 5 结论

    • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 马琪然,杜坤,周明,宋志刚,李贤胜,冯燕,孙建华

    关键词: 供水管网,爆管检测,改进卡尔曼滤波,背景噪音

    来源: 中国给水排水 2019年17期

    年度: 2019

    分类: 工程科技Ⅱ辑

    专业: 建筑科学与工程

    单位: 昆明理工大学建筑工程学院

    基金: 国家自然科学基金资助项目(51608242),云南省应用基础研究青年项目(2017FD094)

    分类号: TU991.33

    DOI: 10.19853/j.zgjsps.1000-4602.2019.17.012

    页码: 69-73

    总页数: 5

    文件大小: 1527K

    下载量: 110

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    本文来源: https://www.lunwen66.cn/article/91a53b1262d000ff75060cb6.html