State-Space Dynamic Model for Estimation of Radon Entry Rate, based on Kalman Filtering

0084270 - ÚI 2008 RIV GB eng J - Journal Article
Brabec, Marek - Jílek, K.
State-Space Dynamic Model for Estimation of Radon Entry Rate, based on Kalman Filtering.
[Dynamický model pro odhad radonového přísunu, založený na state-space přístupu a Kalmanovské filtraci.]
Journal of Environmental Radioactivity. Roč. 98, - (2007), s. 285-297. ISSN 0265-931X. E-ISSN 1879-1700
Grant - others:GA SÚJB JC_11/2006
Institutional research plan: CEZ:AV0Z10300504
Keywords : air ventilation rate * radon entry rate * state-space modeling * extended Kalman filter * maximum likelihood estimation * prediction error decomposition
Subject RIV: BB - Applied Statistics, Operational Research
Impact factor: 0.963, year: 2007

To predict the radon concentration in a house environment and to understand the role of all factors affecting its behavior, it is necessary to ecognize time variation in both air exchange rate and radon entry rate into a house. This paper describes a new approach to the separation of their effects, which effectively allows continuous estimation of both radon entry rate and air exchange rate from simultaneous tracer gas (CO) and radon gas measurement data. It is based on a state-space statistical model permitting efficient calculations. After introducing the statistical model formally, its performance is demonstrated on real data from measurements from an experimental room. To verify our method, radon entry rate calculated via proposed statistical model was compared with known reference value. The results from several days of measurement indicated fairly good agreement (up to 5% between reference value radon entry rate and its value calculated via proposed method, on average).

K tomu, aby bylo možné predikovat koncentraci radonu v budovách za reálných podmínek (ale i k porozumět její dynamice) je nezbytné zohlednit a modelovat změny přísunu radonu i změny v koeficientu výměny vzduchu v čase. V tomto článku je popsán nový způsob (simultánního) odhadu jak časově proměnlivého přísunu radonu tak proměnlivé vzduchové výměny z experimentálních dat získaných měřením koncentrace jak samotného radonu tak značkovacího plynu (např. CO). Model je statistického typu, založený na state-space přístupu a Kalmanovské filtraci. Kromě samotné formulace modelu (a její motivace) v článku popisujeme způsob odhadu parametrů (identifikaci modelu) a ilustrujeme použití na reálných datech.
Permanent Link: http://hdl.handle.net/11104/0147222