[發(fā)明專利]一種基于最小二乘法的水庫納污能力預(yù)警方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710829327.3
• 申請日: 2017-09-14
• 公開（公告）號: CN107576771B
• 公開（公告）日: 2020-03-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 徐能通;莊佳寶;單森華
• 申請（專利權(quán)）人: 四創(chuàng)科技有限公司
• 主分類號: G01N33/18
• 分類號: G01N33/18
• 代理公司: 福州元創(chuàng)專利商標(biāo)代理有限公司 35100
• 代理人: 蔡學(xué)俊

1.一種基于最小二乘法的水庫納污能力預(yù)警方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟S1：在水庫選取若干個水質(zhì)監(jiān)測點(diǎn)；

步驟S2：在水質(zhì)監(jiān)測點(diǎn)對高、中、低三個水層的水質(zhì)進(jìn)行監(jiān)測，利用水質(zhì)傳感器在線監(jiān)測水質(zhì)參數(shù)，所述水質(zhì)參數(shù)包括：溫度、PH值、濁度、含氧量、電導(dǎo)率、高錳酸鹽、氨氮、總磷總氮、葉綠素、藍(lán)綠藻；

步驟S3：計(jì)算水質(zhì)監(jiān)測點(diǎn)所在的區(qū)域水質(zhì)參數(shù)和整個水庫的水質(zhì)參數(shù)：

s_mn＝(d_mn+e_mn+f_mn)/3

其中，m＝1,2,...,M,M為水質(zhì)監(jiān)測點(diǎn)數(shù)量，n＝1,2,...N,N為監(jiān)測的水質(zhì)參數(shù)的種類數(shù)，s_mn為第m個水質(zhì)監(jiān)測點(diǎn)所在區(qū)域的第n種水質(zhì)參數(shù)數(shù)據(jù)，d_mn、e_mn、f_mn分別為第m個水質(zhì)監(jiān)測點(diǎn)高、中、低層的第n種水質(zhì)參數(shù)數(shù)據(jù)，S_n為水庫的第n種水質(zhì)參數(shù)數(shù)據(jù)；

步驟S4：根據(jù)水庫的歷史水質(zhì)參數(shù)數(shù)據(jù)，利用最小二乘法曲線擬合計(jì)算未來12小時的水質(zhì)參數(shù)；

步驟S5：根據(jù)水庫水質(zhì)等級要求設(shè)定每種水質(zhì)參數(shù)預(yù)警值，當(dāng)預(yù)測時間段內(nèi)出現(xiàn)預(yù)警值則報(bào)警提示。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于最小二乘法的水庫納污能力預(yù)警方法，其特征在于，所述步驟S1按如下方法選取水質(zhì)監(jiān)測點(diǎn)：將水庫的水面擬化成若干個面積相等的多邊形，利用多邊形最大內(nèi)切圓算法得到圓心，所述圓心所在地即選取為水庫的水質(zhì)監(jiān)測點(diǎn)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于最小二乘法的水庫納污能力預(yù)警方法，其特征在于，所述步驟S4具體包括：

步驟S41：將監(jiān)測到的預(yù)測時刻前240小時的水庫水質(zhì)參數(shù)按時間和水質(zhì)參數(shù)數(shù)值在直角坐標(biāo)系中形成若干點(diǎn)P_i(x_i,y_i)，x軸為時間，y軸為水質(zhì)參數(shù)數(shù)值，得到y(tǒng)＝f(x)的曲線,i＝1,2,...I,I為歷史數(shù)據(jù)個數(shù)；

步驟S42：計(jì)算y＝f(x)的擬合曲線擬合曲線在點(diǎn)Pi(xi,yi)處的偏差為

設(shè)擬合曲線的多項(xiàng)式為：

y＝a₀+a₁x+…+a_kx^k

令點(diǎn)P_i(x_i,y_i)到擬合曲線的偏差的平方和最小：

通過多項(xiàng)式的分解計(jì)算得到a₀,a₁,...,a_k，從而得到擬合曲線在未來12小時的水庫水質(zhì)參數(shù)。