[發(fā)明專(zhuān)利]一種河道水污染預(yù)警方法及系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010765837.0
• 申請(qǐng)日: 2020-08-03
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112085926B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-09-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 姜春濤;謝佳璇
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 佛山科學(xué)技術(shù)學(xué)院
• 主分類(lèi)號(hào): G08B21/12
• 分類(lèi)號(hào): G08B21/12;G08B25/10;G01N33/18;G06F17/18;G06K9/62
• 代理公司: 廣州嘉權(quán)專(zhuān)利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 44205
• 代理人: 蔡偉杰

本發(fā)明公開(kāi)了一種河道水污染預(yù)警方法及系統(tǒng)，在河道中等距設(shè)置傳感器節(jié)點(diǎn)；通過(guò)傳感器節(jié)點(diǎn)采集物理量數(shù)據(jù)；對(duì)物理量數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理提取關(guān)鍵因子；構(gòu)建灰色預(yù)測(cè)模型計(jì)算關(guān)鍵因子的預(yù)測(cè)值；通過(guò)SVR模型和預(yù)測(cè)值進(jìn)行預(yù)測(cè)傳感器節(jié)點(diǎn)所在的水域的污染度；使用了信息增益法確定主要特征后結(jié)合了Lasso特征選取算法進(jìn)一步降低了對(duì)因子質(zhì)量的要求，確定了更加有效的關(guān)鍵因子，大幅度提高了預(yù)測(cè)精度的同時(shí)也減少了大量運(yùn)算量，降低了傳統(tǒng)的支持向量機(jī)預(yù)測(cè)方法對(duì)因子質(zhì)量的要求，達(dá)到更好的效果，能夠?qū)崟r(shí)的智能判斷水功能區(qū)的污染源位置、及時(shí)定位污染點(diǎn)并發(fā)出警報(bào)，本發(fā)明應(yīng)用于水環(huán)境污染預(yù)警領(lǐng)域。

技術(shù)領(lǐng)域

本公開(kāi)涉及水環(huán)境污染預(yù)警領(lǐng)域，具體涉及一種河道水污染預(yù)警方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)

在河道整治的工作中，大部分的污染監(jiān)測(cè)站僅設(shè)置在重要的流域進(jìn)出界線處，各污染監(jiān)測(cè)站之間的距離一般有上百公里，在這一段上百公里的區(qū)間內(nèi)，存在著大量的排污口，難以對(duì)河道中的水質(zhì)污染情況進(jìn)行分析與預(yù)警，使得監(jiān)測(cè)工作難以達(dá)到實(shí)時(shí)性，當(dāng)發(fā)生嚴(yán)重污染時(shí)，可能需要好幾個(gè)小時(shí)，甚至好幾天才能被河道監(jiān)測(cè)部門(mén)設(shè)置的污染監(jiān)測(cè)站所監(jiān)測(cè)到，無(wú)法迅速的定位與監(jiān)測(cè)河道污染情況，難以實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)定位監(jiān)測(cè)，不能夠?qū)崿F(xiàn)污染企業(yè)的準(zhǔn)確、從而快速的分析出污染成因。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提出一種河道水污染預(yù)警方法及系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有技術(shù)中所存在的一個(gè)或多個(gè)技術(shù)問(wèn)題，至少提供一種有益的選擇或創(chuàng)造條件。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本公開(kāi)的一方面，提供一種河道水污染預(yù)警方法，所述方法包括以下步驟：

步驟1，在河道中等距設(shè)置傳感器節(jié)點(diǎn)；

步驟2，通過(guò)傳感器節(jié)點(diǎn)采集物理量數(shù)據(jù)；

步驟3，對(duì)物理量數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理提取關(guān)鍵因子；

步驟4，構(gòu)建灰色預(yù)測(cè)模型計(jì)算關(guān)鍵因子的預(yù)測(cè)值；

步驟5，構(gòu)建SVR模型并通過(guò)SVR模型和預(yù)測(cè)值進(jìn)行預(yù)測(cè)傳感器節(jié)點(diǎn)所在的水域的污染度；

步驟6，當(dāng)傳感器節(jié)點(diǎn)所在的水域的污染度大于污染閾值時(shí)推送污染預(yù)警信息到管理人員的移動(dòng)設(shè)備。

進(jìn)一步地，在步驟1中，所述傳感器節(jié)點(diǎn)為有源的溫度傳感器、電導(dǎo)率傳感器、COD傳感器、pH傳感器和余氯傳感器構(gòu)成，傳感器節(jié)點(diǎn)通過(guò)通信線路供電與傳輸物理量數(shù)據(jù)到基站；所述基站用于接收傳感器節(jié)點(diǎn)的傳感器編號(hào)、傳感器節(jié)點(diǎn)采集的物理量數(shù)據(jù)；在河道中等距設(shè)置傳感器節(jié)點(diǎn)為在河道的水中每隔500米等距設(shè)置一個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)。

進(jìn)一步地，溫度傳感器的參數(shù)為：精度：±0.1℃，量程：-5-50℃(23–122°F)，分辨率：0.01℃；電導(dǎo)率傳感器的參數(shù)為：精度：0-10000μS/cm為讀數(shù)的±0.5％+1μS/cm；精度：100000-200000μS/cm為讀數(shù)的±1％，量程：0-350,000μS/cm，分辨率：0.1μS/cm；COD傳感器的參數(shù)為：精度：±0.1mg/L，量程：0-20mg/L；分辨率：0.01mg/L；pH傳感器的參數(shù)為：精度：±0.1pH或更好，量程：0-14pH，分辨率：0.01pH；余氯傳感器的參數(shù)為：測(cè)量范圍0.00～4.00mg/L，余氯值0-30mg/L，溫度-10.0～+60.0℃、輸出4-20mA/0-20mA。

進(jìn)一步地，在步驟2中，所述物理量數(shù)據(jù)包括溫度、電導(dǎo)率、化學(xué)需氧量、pH值、余氯量。

進(jìn)一步地，在步驟3中，對(duì)物理量數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理提取關(guān)鍵因子的方法為: