基于多傳感器信息融合的爐管泄漏檢測

劉志東 齊明洋 吉林化工學院 信息與控制工程學院

如今，電越來越離不開我們的生活，而我國電的產生主要是火力發電，發電場的安全生產對我們就具有重要的意義。而在火力發電中，會涉及到各種管道，若發生泄漏事故可能造成一定的事故，后果不堪設想。故爐管泄漏檢測系統的設計，對檢測管道安全使用起到關鍵作用。

對爐管泄漏上面國內外全部采用聲譜分析法，但都只用單一傳感器來檢測噪聲信號，方法單一。本文在此基礎上為了進一步提高爐管檢測系統的準確度，提出了采用A、B和C傳感器融合的方式檢測方法，并把檢測到的信息通過聯合卡爾曼濾波方法融合，最后輸出融合后的結果。

1 信息融合技術

信息融合技術是指能夠分析多個信息，并具有數據整理能力，將復雜的冗余的信息整合成單一有用的信息，通過數據傳送進行按需分配，提高系統對信息處理的可靠性和安全性。

優點，首先信息融合技術可在復雜的環境下，具有穩定的安全性能，抗干擾能力強；其次，通過對同一物理量進行同時多次測量，可以提高信息的準確性，降低信息提取時發生錯誤的可能；最后，信息融合技術能夠轉變傳統的單一處理信息能力，減少因傳輸造成的數據損失。

信息融合技術涉及的優化算法較為先進，通過不同算法和技術實現對數據的處理，通過數據對比可以保持信息的完整性。

2 信息融合技術算法

信息融合技術應用到爐管泄漏檢測中，可以降低爐管傳感器的誤報率，提高傳感器的產品質量，并科學的對信息進行技術升級，完善信息融合在爐管泄漏技術的應用效果。作為優化的Kalman濾波算法。

Kalman濾波融合算法在傳感器中的應用，但其整個算法在計算式子中較為復雜，計算結果困難。因此需要對其進行優化，得到一下算法:

改進后的Kalman算法能夠簡化計算量和計算方式，降低運算時間，并可提高準確率，滿足設備需求。改進后的算法與卡爾曼算法結合出方程組:

通過信息融合的方式降低傳感器對復雜聲音信號的的抓取能力，降低外界對泄漏信號的影響。優化的信息融合技術，提高傳感器對聲譜信號的分析能力與精度。

卡爾曼濾算法具有融合多個傳感器信息數據的能力，自動濾除無用信息，減少計算量，且泄露噪聲具有各種聲波混合而成，卡爾曼算法實現聲譜的最佳提取，增加計算速度，削減數據存儲量，實現對系統的最優控制。

3 結論

利用信息融合技術能夠測量音頻信號特征參數，通過建立實際修正模型能夠有效提高信號幅值的測量精度。該方法對處理器的運算速度及外圍信號處理電路要求不高，可以有效減少系統成本。該技術已經在鍋爐承壓管線泄漏監控系統中得到應用，對解決信號頻譜分析測量問題具有重要的借鑒價值。

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