背景技术

管道煤气具有清洁、热值高、便宜、易于储存运输的优点，广泛应用于我国工业生产和城市居民日常生活。伴随管道煤气的广泛应用，煤气安全事故的种类也呈现出多样化，因煤气泄漏而引发的安全事故日益增多。煤气具有毒性强、易燃易爆、易泄漏的特点，一旦发生煤气泄漏，其危险性将远远大于一般火灾的危险性，给人们的生命财产安全造成极大的影响。因此，对城市煤气管道泄露情况进行实时估计，可以在第一时间判断煤气泄漏事件，并及时采取有效的措施，保证管道的安全运行和日常维护，避免因煤气泄露而导致重大的安全事故。但是，随着城市化快速发展和城市人口不断增加，煤气管道的规模越来越大，管网的结构越来越复杂，而且目前我国的城市煤气管道都是地下隐蔽性工程，当前技术难以准确获取煤气管道泄露的准确信息。

通过在地下煤气管道各个节点布置传感器，构成传感器网络，基于分布式估计器可以充分利用各个节点所测数据，对城市煤气管道泄露状态进行及时准确的估计。但是，由于大量传感器节点的数据同时通过带宽有限的公共网络传输，极易导致数据冲突现象，还需要考虑传感器网络数据传输过程的随机测量丢失现象。而且，在应用中由于估计器元件老化和环境因素变化，容易产生估计器增益的随机变化现象。因而，急需一种新的基于传感器网络的分布式估计方法，对城市煤气管道的泄露状态进行实时有效的估计。