基于壓縮感知的電動燃氣調(diào)壓器氣壓檢測研究.pdf

1、燃氣調(diào)壓器是城市燃氣輸配系統(tǒng)的重要設(shè)備之一，燃氣調(diào)壓是實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)高效地利用天然氣資源的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。既快速又盡可能精確地獲取進出口壓力值，是為后續(xù)壓力調(diào)節(jié)提供精確原始數(shù)據(jù)的有效保證，從而提高調(diào)壓的準(zhǔn)確度和精確度。隨著利用多傳感器陣列來實現(xiàn)進出口氣壓的檢測，形成大量的冗余數(shù)據(jù)。并且傳感器陣元失效的情況下傳感器陣列采集到的數(shù)據(jù)不完整，導(dǎo)致調(diào)壓不準(zhǔn)確，為了在電動燃氣調(diào)壓器氣壓檢測過程中科學(xué)而高效地采集信息，在深入研究電動燃氣調(diào)壓器氣壓檢測方法的基礎(chǔ)

2、上，對應(yīng)用壓縮感知技術(shù)來實現(xiàn)進出口壓力信息檢測做了研究，在某些傳感器失效的情況下，將已有的數(shù)據(jù)采集過程和重構(gòu)過程結(jié)合起來，充分利用數(shù)據(jù)的稀疏特性，重構(gòu)出原始信號。
　　本文的主要研究工作有：
　　①在采用多傳感器陣列對電動燃氣調(diào)壓器進出口壓力進行檢測的方案基礎(chǔ)上，深入研究了現(xiàn)有的燃氣調(diào)壓器壓力檢測現(xiàn)狀和壓縮感知技術(shù)原理，針對傳感器陣列數(shù)據(jù)采集過程中數(shù)據(jù)量大和數(shù)據(jù)冗余的問題，提出了基于壓縮感知的電動燃氣調(diào)壓器氣壓檢測方案。

3、r>　?、谠O(shè)計了基于壓縮感知的電動燃氣調(diào)壓器氣壓檢測模型，給出了系統(tǒng)流程圖，充分發(fā)揮壓縮感知的思想及技術(shù)優(yōu)勢，將其引入到電動燃氣調(diào)壓器進出口壓力檢測中，利用布置在電動調(diào)壓器內(nèi)部的傳感器節(jié)點內(nèi)和節(jié)點間的時空特性，分析了實測得到的進口壓力信息在不同稀疏域下的稀疏效果，為應(yīng)用壓縮感知技術(shù)提供了理論前提。
　?、垡噪妱尤細庹{(diào)壓器進口壓力信息的重構(gòu)仿真分析為例。分別用三種不同重構(gòu)算法對采集的進口壓力信息進行重構(gòu)仿真，得出了可以利用重構(gòu)算法精

4、確重構(gòu)原始信號的結(jié)論，驗證了將壓縮感知技術(shù)應(yīng)用到電動燃氣調(diào)壓器壓力檢測方案的可行性。在此基礎(chǔ)上，分析了三種不同算法的重構(gòu)誤差、壓縮比，并通過仿真得到了某些傳感器陣元失效的情況下的重構(gòu)效果圖，得出了利用壓縮感知技術(shù)可以大大減少整個系統(tǒng)的測控數(shù)據(jù)量，在傳感器陣元失效的情況下仍能恢復(fù)出原始數(shù)據(jù)的結(jié)論。
　　理論分析和仿真實驗結(jié)果表明：本文提出的基于壓縮感知技術(shù)的電動燃氣調(diào)壓器氣壓檢測方案能夠大大地減少傳感器信息采集的數(shù)據(jù)量，消除數(shù)據(jù)冗余