一种水处理剂含量监测方法及系统与流程

本发明涉及数据处理，具体涉及一种水处理剂含量监测方法及系统。

背景技术：

1、在日常处理污水的过程中，通常会向污水中投放水处理剂，利用水处理剂与污水产生化学反应，从而达到净化污水的效果；若投放的水处理剂的剂量过少，会使污水净化不彻底；若投放的水处理剂的剂量过多，使净化后的水中某些物质超过安全指标，同样不适合被使用；因此需要对污水中的水处理剂含量进行异常检测，以保证投放的水处理剂的剂量适当。

2、其中传统的水处理剂含量的异常检测方法之一是利用超像素分解的思想，通过分析每个数据点的搜索范围将数据进行分段，然后通过分段数据之间的相似度判断水处理剂含量是否存在异常；但由于在对数据进行分段的过程中，传统方法无法根据每个数据点的特征属性结合场景特殊性进行智能分析，使获取的搜索范围存在一定误差，降低异常检测结果的准确性。

技术实现思路

1、本发明提供一种水处理剂含量监测方法及系统，以解决现有的问题：在对数据进行分段的过程中，传统方法无法根据每个数据点的特征属性结合场景特殊性进行智能分析，使获取的搜索范围存在一定误差，降低异常检测结果的准确性。

2、本发明的一种水处理剂含量监测方法及系统采用如下技术方案：

3、本发明一个实施例提供了一种水处理剂含量监测方法，该方法包括以下步骤：

4、在不同深度下获取每个采集时间的若干水处理剂数据以及若干浑浊度数据；

5、根据水处理剂数据以及浑浊度数据得到若干水处理剂数据深度序列以及若干浑浊度数据深度序列；根据水处理剂数据深度序列得到水处理剂数据时间序列；根据浑浊度数据深度序列得到浑浊度数据时间序列；根据水处理剂数据深度序列以及浑浊度数据深度序列得到每个采集时间的总体数据差异程度；根据总体数据差异程度得到每个采集时间的初始搜索范围；

6、根据水处理剂数据时间序列以及浑浊度数据时间序列，得到每个采集时间的浑浊度数据深度序列内若干浑浊度数据的浑浊修正因子；根据浑浊修正因子以及初始搜索范围，得到每个采集时间的浑浊度数据深度序列内若干浑浊度数据的自适应搜索范围；

7、根据自适应搜索范围得到若干异常的水处理剂数据。

8、优选的，所述根据水处理剂数据以及浑浊度数据得到若干水处理剂数据深度序列以及若干浑浊度数据深度序列，包括的具体方法为：

9、将同一采集时间的水处理剂数据按照深度从浅到深的顺序进行排列，将排列后的序列记为水处理剂数据深度序列；将同一采集时间的浑浊度数据按照深度从浅到深的顺序进行排列，将排列后的序列记为浑浊度数据深度序列。

10、优选的，所述根据水处理剂数据深度序列得到水处理剂数据时间序列，包括的具体方法为：

11、将所有的水处理剂数据深度序列按照采集时间从早到晚的顺序进行排列，将排列后的序列记为水处理剂数据时间序列。

12、优选的，所述根据浑浊度数据深度序列得到浑浊度数据时间序列，包括的具体方法为：

13、将所有的浑浊度数据深度序列按照采集时间从早到晚的顺序进行排列，将排列后的序列记为浑浊度数据时间序列。

14、优选的，所述根据水处理剂数据深度序列以及浑浊度数据深度序列得到每个采集时间的总体数据差异程度，包括的具体方法为：

15、

16、式中，表示第个采集时间的初始总体数据差异程度；表示在第个采集时间的水处理剂数据深度序列中，所有水处理剂数据的均值；表示在第个采集时间的水处理剂数据深度序列中，所有水处理剂数据的均值；表示在第个采集时间的浑浊度数据深度序列中，所有浑浊度数据的均值；表示在第个采集时间的浑浊度数据深度序列中，所有浑浊度数据的均值；表示在第个采集时间的水处理剂数据深度序列中，所有水处理剂数据的均值；表示在第个采集时间的水处理剂数据深度序列中，所有水处理剂数据的均值；表示在第个采集时间的浑浊度数据深度序列中，所有浑浊度数据的均值；表示在第个采集时间的浑浊度数据深度序列中，所有浑浊度数据的均值；表示采集时间的序号；表示预设的超参数；表示预设的超参数；表示取绝对值；获取所有采集时间的初始总体数据差异程度，将所有采集时间的初始总体数据差异程度进行线性归一化，将归一化后的每个初始总体数据差异程度记为总体数据差异程度。

17、优选的，所述根据总体数据差异程度得到每个采集时间的初始搜索范围，包括的具体方法为：

18、

19、对于任意一个采集时间，表示采集时间的初始搜索范围；表示采集时间预设的搜索范围；表示预设的超参数；表示采集时间的总体数据差异程度。

20、优选的，所述根据水处理剂数据时间序列以及浑浊度数据时间序列，得到每个采集时间的浑浊度数据深度序列内若干浑浊度数据的浑浊修正因子，包括的具体方法为：

21、

22、式中，表示第个采集时间的浑浊度数据深度序列内第个浑浊度数据的浑浊修正因子；表示第个采集时间的浑浊度数据深度序列内第一个浑浊度数据；表示第个采集时间的浑浊度数据深度序列内第一个浑浊度数据；表示第个采集时间的水处理剂数据深度序列内第一个水处理剂数据；表示第个采集时间的水处理剂数据深度序列内第一个水处理剂数据；表示第个采集时间的浑浊度数据深度序列内第个浑浊度数据；表示第个采集时间的浑浊度数据深度序列内第个浑浊度数据；表示第个采集时间的水处理剂数据深度序列内第个水处理剂数据；表示第个采集时间的水处理剂数据深度序列内第个水处理剂数据；表示预设的超参数。

23、优选的，所述根据浑浊修正因子以及初始搜索范围，得到每个采集时间的浑浊度数据深度序列内若干浑浊度数据的自适应搜索范围，包括的具体方法为：

24、

25、对于任意一个采集时间的浑浊度数据深度序列内任意一个浑浊度数据，式中，表示采集时间的浑浊度数据深度序列内浑浊度数据的自适应搜索范围；表示采集时间预设的搜索范围；表示采集时间的初始搜索范围；表示采集时间的浑浊度数据深度序列内该浑浊度数据的浑浊修正因子。

26、优选的，所述根据自适应搜索范围得到若干异常的水处理剂数据，包括的具体方法为：

27、将预设的自适应范围阈值记为，对于任意一个采集时间的浑浊度数据深度序列内任意一个浑浊度数据，若浑浊度数据的自适应搜索范围小于，将浑浊度数据对应的水处理剂数据记为异常的水处理剂数据。

28、本发明的实施例提供了一种水处理剂含量监测系统，该系统包括水处理剂数据与浑浊度数据采集模块、初始搜索范围获取模块、自适应搜索范围获取模块以及异常监测模块，其中：

29、水处理剂数据与浑浊度数据采集模块，用于在不同深度下获取每个采集时间的若干水处理剂数据以及若干浑浊度数据；

30、初始搜索范围获取模块，用于根据水处理剂数据以及浑浊度数据得到若干水处理剂数据深度序列以及若干浑浊度数据深度序列；根据水处理剂数据深度序列得到水处理剂数据时间序列；根据浑浊度数据深度序列得到浑浊度数据时间序列；根据水处理剂数据深度序列以及浑浊度数据深度序列得到每个采集时间的总体数据差异程度；根据总体数据差异程度得到每个采集时间的初始搜索范围；

31、自适应搜索范围获取模块，用于根据水处理剂数据时间序列以及浑浊度数据时间序列，得到每个采集时间的浑浊度数据深度序列内若干浑浊度数据的浑浊修正因子；根据浑浊修正因子以及初始搜索范围，得到每个采集时间的浑浊度数据深度序列内若干浑浊度数据的自适应搜索范围；

32、异常监测模块，用于根据自适应搜索范围得到若干异常的水处理剂数据。

33、本发明的技术方案的有益效果是：根据水处理剂数据以及浑浊度数据得到总体数据差异程度以及浑浊修正因子，根据总体数据差异程度得到初始搜索范围，根据浑浊修正因子以及初始搜索范围得到自适应搜索范围，根据自适应搜索范围得到异常的水处理剂数据；相较于现有技术无法根据每个数据点的特征属性结合场景特殊性进行智能分析；本发明的总体数据差异程度反映了每个采集时间的水处理剂与污水反应的剧烈程度，浑浊修正因子反映了浑浊度数据需要修正的程度，自适应搜索范围反映了水处理数据的异常程度，降低了搜索范围的误差大小，提高了异常检测结果的准确性。