基于改进卡尔曼滤波的供水管网爆管检测研究

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.

关键词：供水管网、爆管检测、改进卡尔曼滤波、背景噪音

所属期刊栏目：35

分类号：TU991(地下建筑)

资助基金：国家自然科学基金;云南省应用基础研究计划

在线出版日期：2019-09-24（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共5页

页码：69-73