子空间约束的连续甲烷泄漏监测与最优传感器布置
最优化与控制
2023-08-04 v1 神经与进化计算
摘要
本工作提出一种可快速识别并隔离甲烷排放源以实现迅速修复的流程。最小化识别泄漏所需时间及随后派遣维修人员的时间，可显著减少释放到大气中的甲烷量。所开发的流程利用油田设施中永久安装的低成本甲烷传感器，持续监测高于背景水平的泄漏气体浓度。文中给出了考虑预定义子空间与限制区的最优传感器布置与泄漏反演方法。特别地，子空间表示包含一个或多个可能泄漏设备项的区域，而限制区定义因现场设计限制而不能放置传感器的区域。因此，子空间将反演问题约束于指定局部，而限制区将传感器布置约束于可行区域。还给出了合成风场模型及基于历史数据模型的发展，作为在风不确定性下 accommodating 最优传感器布置的手段。风模型用作规划目的的实现，旨在最大化给定数量传感器的平均覆盖度量。一旦建立最优设计，连续实时监测可定位并量化甲烷泄漏源。文中给出了必要的方法、数学公式与演示性测试结果。
引用
@article{arxiv.2308.01836,
title = {Subspace-Constrained Continuous Methane Leak Monitoring and Optimal Sensor Placement},
author = {Kashif Rashid and Lukasz Zielinski and Junyi Yuan and Andrew Speck},
journal= {arXiv preprint arXiv:2308.01836},
year = {2023}
}