基于壓縮感知的電動燃氣調壓器氣壓檢測研究.pdf

1、燃氣調壓器是城市燃氣輸配系統(tǒng)的重要設備之一，燃氣調壓是實現(xiàn)優(yōu)質高效地利用天然氣資源的關鍵環(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)壓力調節(jié)提供精確原始數(shù)據(jù)的有效保證，從而提高調壓的準確度和精確度。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，導致調壓不準確，為了在電動燃氣調壓器氣壓檢測過程中科學而高效地采集信息，在深入研究電動燃氣調壓器氣壓檢測方法的基礎

2、上，對應用壓縮感知技術來實現(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)采集過程和重構過程結合起來，充分利用數(shù)據(jù)的稀疏特性，重構出原始信號。
　　本文的主要研究工作有：
　?、僭诓捎枚鄠鞲衅麝嚵袑﹄妱尤細庹{壓器進出口壓力進行檢測的方案基礎上，深入研究了現(xiàn)有的燃氣調壓器壓力檢測現(xiàn)狀和壓縮感知技術原理，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壓器氣壓檢測方案。

3、r>　?、谠O計了基于壓縮感知的電動燃氣調壓器氣壓檢測模型，給出了系統(tǒng)流程圖，充分發(fā)揮壓縮感知的思想及技術優(yōu)勢，將其引入到電動燃氣調壓器進出口壓力檢測中，利用布置在電動調壓器內部的傳感器節(jié)點內和節(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，為應用壓縮感知技術提供了理論前提。
　?、垡噪妱尤細庹{壓器進口壓力信息的重構仿真分析為例。分別用三種不同重構算法對采集的進口壓力信息進行重構仿真，得出了可以利用重構算法精

4、確重構原始信號的結論，驗證了將壓縮感知技術應用到電動燃氣調壓器壓力檢測方案的可行性。在此基礎上，分析了三種不同算法的重構誤差、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效果圖，得出了利用壓縮感知技術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出原始數(shù)據(jù)的結論。
　　理論分析和仿真實驗結果表明：本文提出的基于壓縮感知技術的電動燃氣調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