[發明專利]一種基于信息融合及ARMA模型的污水管網流速檢測方法

在審

• 申請號: 201811187404.0
• 申請日: 2018-10-12
• 公開（公告）號: CN109387666A
• 公開（公告）日: 2019-02-26
• 發明（設計）人: 李恒;張炎炎;侯大有;朱明山;王峰;肖卓磊;張媛;劉飛彪;李啊敏;陳佳琪;張晨晨;徐小東;袁冬冬;尹佳來
• 申請（專利權）人: 阜陽師范學院
• 主分類號: G01P5/00
• 分類號: G01P5/00
• 代理公司: 合肥國和專利代理事務所(普通合伙) 34131
• 代理人: 張祥騫

本發明涉及一種基于信息融合及ARMA模型的污水管網流速檢測方法，與現有技術相比解決了難以準確估算出污水管網流速的缺陷。本發明包括以下步驟：污水管網多傳感器數據的獲?。籄RMA模型的建立；流速結果的獲得。本發明通過多傳感器信息融合技術和ARMA模型，實現對污水管網系統中的流量數據的快速、準確估計。

技術領域

本發明涉及數據分析技術領域，具體來說是一種基于信息融合及ARMA模型的污水管網流速檢測方法。

背景技術

在污水管網系統中，由于厭氧環境的存在，管網中沉積物滋生大量的細菌，其代謝產生大量的硫化物。硫化物對管網起到腐蝕的作用，長時間腐蝕可能導致管網破裂，并且硫化物本身持續不斷的散發臭味，對于百姓的健康和城市的文明形象都起到負面影響。解決該問題的辦法一般是針對性的投藥，我國大小城市的投藥一般來說都是恒定投藥，少部分城市會根據早晚高峰來區分投藥量。

但是投藥所面對的關鍵問題是，污水管網中的水流并不是恒速的，投藥量過少無法起到改善污水的作用，投藥量過多藥品本身會對管網起到腐蝕作用，且造成藥品浪費。在某些時間段，污水管網中的水流較慢，相對應的投藥量需要較少；而在某些時間段或特定天氣條件下，污水管網中的水流較快，相對應的投藥量需要較多。特別是針對于單個流量傳感器而言，其流速變化還受到渾濁物形狀、大小、濃密程度等多因素影響。并且污水管網中由于監測需要，其所涉及的流量傳感器較多，實際應用中，又無法以某個單個流量傳感器為基準進行流量判斷，

因此，如何準確掌握污水管網中的流速已經成為急需解決的技術問題。

發明內容

本發明的目的是為了解決現有技術中難以準確估算出污水管網流速的缺陷，提供一種基于信息融合及ARMA模型的污水管網流速檢測方法來解決上述問題。

為了實現上述目的，本發明的技術方案如下：

一種基于信息融合及ARMA模型的污水管網流速檢測方法，包括以下步驟：

污水管網多傳感器數據的獲取，通過已放置的傳感器讀取其流速數據內容；

ARMA模型的建立，建立用于將污水管網流水速度變化擬合為噪聲序列形式的ARMA模型；

流速結果的獲得，利用ARMA模型對多傳感器的流速數據進行修正估值計算，并對修正后的多傳感器流速估值進行融合處理，得出污水管網流速數據。

所述ARMA模型的建立包括以下步驟：

將污水管網流水的速度變化轉化為噪聲序列的形式，設定ARMA模型，其設定如下：

A(q^-1)y_i(t)＝C(q^-1)v_i(t)，

其中，y_i(t)是污水管某處某單個傳感器測得的流速觀測值，v_i(t)是y_i(t)對應的系統噪聲，A(q^-1)和C(q^-1)為帶滯后因子q^-1的多項式，其分別具有形式如下：

A(q^-1)＝1+a₁q^-1+...+a_naq^-na，

C(q^-1)＝1+c₁q^-1+...+c_ncq^-nc，

其中，a₁,…,a_na、c₁,…,c_nc均是常參數，na是A(q^-1)的階次，nc是C(q^-1)的階次；