管道天然气多组分浓度在线监测方法

管道天然气多组分浓度在线监测方法

论文摘要

为了解决管道内天然气监测技术中由于各组分互相交叉而带来的组分与浓度识别精度低且无法在线监测的难题,提出了一种采用气体传感器阵列与信息融合技术相结合的多组分浓度在线监测方法。该方法首先通过传感器阵列获得对混合气体的交叉干扰响应值,然后利用比较结果最优的辨识回归算法MLP对测量的实验样本进行组分辨识后对交叉干扰量进行修正并融合,得到相关权重与偏置参数,最终经过非线性计算获得满足精度要求的浓度值。仿真结果表明:采用该方法对开源数据库中6种单一组分进行种类识别,整体分类准确性最高达到99%,对浓度进行回归识别中,回归系数R~2最高达0.99。将该方法用于管道内天然气混合气体的种类与浓度识别,可得到甲烷、非甲烷总烃、氮气的回归相关系数R~2分别为0.99、0.96和0.99。实验结果表明,该方法降低了交叉敏感的影响,满足了设备所需的精度要求,可以实现天然气的在线监测。

论文目录

  • 1 各种算法比较与筛选
  •   1.1 气体种类辨识算法比较
  •     1.1.1 PCA降维
  •     1.1.2 KNN、CART、MLP算法分析
  •     1.1.3 分类算法小结
  •   1.2 UCI组分浓度预测
  •     1.2.1 几种回归算法分析
  •     1.2.2 回归算法总结
  • 2 天然气数据浓度回归算法分析比较
  •   2.1 数据集介绍
  •   2.2 KNN算法回归预测结果
  •   2.3 MLP算法回归预测结果
  • 3 结 论
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 敖家佩,邱海峰,贾唐浩,李昕,刘卫华,雷绍充

    关键词: 在线监测,管道天然气,组分,浓度

    来源: 西安交通大学学报 2019年12期

    年度: 2019

    分类: 工程科技Ⅱ辑,工程科技Ⅰ辑

    专业: 石油天然气工业

    单位: 西安交通大学电子与信息学部,中国石化西北油田分公司

    基金: 国家自然科学(51625504,61671368)

    分类号: TE832.31

    页码: 170-176

    总页数: 7

    文件大小: 3801K

    下载量: 133

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    管道天然气多组分浓度在线监测方法
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