專利名稱：受控在線多向相關(guān)測試項目分級監(jiān)測方法及系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及城市河流、水庫、湖泊雨污混流管網(wǎng)水流污染治理的領(lǐng)域，更具體地 說，涉及一種可用于城市河流、水庫、湖泊等地表水的雨污混流管網(wǎng)水流分質(zhì)排放中的受控 在線多向相關(guān)測試項目分級監(jiān)測方法。
背景技術(shù)：
城市雨污混流管網(wǎng)水流分質(zhì)排放是一種防止城市污水污染城市河流、水庫、湖泊 的有效方法。當(dāng)該管網(wǎng)水流水質(zhì)符合城市河流、水庫、湖泊的管理和功能標(biāo)準(zhǔn)時，將其排放 入河流、水庫、湖泊，否則將其排入污水處理工廠，為此首先需要在管網(wǎng)的各排放口進(jìn)行水 質(zhì)的在線監(jiān)測，獲得水流的當(dāng)前水質(zhì)項目測試數(shù)值。目前，限定城市河流、水庫、湖泊的管理和功能標(biāo)準(zhǔn)的水質(zhì)項目有二十四項。其中 不乏有如總磷、BOD等需要在特定條件下進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)或需要五天時間生物培養(yǎng)后測試才 能取得數(shù)值的項目。這樣就給在線監(jiān)測造成很大困難。對于河流、水庫、湖泊來說，要控制 的二十四項功能標(biāo)準(zhǔn)中的絕大多數(shù)項目，還只能在排放水域取樣后送往監(jiān)測站的試驗室進(jìn) 行測試；由于這個過程耗時長，所得的測試結(jié)果對于分質(zhì)排放已經(jīng)失去意義，不可能根據(jù)這 個測試結(jié)果進(jìn)行按水質(zhì)狀態(tài)管理排放。利用物理方法提高儀器的測試速度，使個別項目(例如COD、氨氮)可以在5分鐘 內(nèi)得到測試結(jié)果，但要解決大部分項目的快速測定還不是短時期內(nèi)能做到的；對每一個項 目均進(jìn)行監(jiān)測十分耗時、成本高，不利于實際應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于，針對現(xiàn)有技術(shù)的無法對控制水質(zhì)的所有項目都進(jìn) 行在線監(jiān)測，從而也無法進(jìn)行實時控制的問題，提供一種可用于地表水管網(wǎng)的水流分質(zhì)排 放中的受控在線多向相關(guān)測試項目分級監(jiān)測方法及系統(tǒng)。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是提供一種受控在線多向相關(guān)測試項 目分級監(jiān)測方法，用于地表水管網(wǎng)的水流分質(zhì)排放中，包括以下步驟A 通過在線測試項 目的多向相關(guān)概率選擇，確定監(jiān)測項目，該步驟包括以下步驟Al 根據(jù)水質(zhì)監(jiān)測項目的超標(biāo)率，將所述管網(wǎng)的水質(zhì)原始監(jiān)測數(shù)據(jù)的項目分類為 高超標(biāo)率項目和低超標(biāo)率項目；A2 判斷各所述高超標(biāo)率項目與其他所述高超標(biāo)率項目之間的相關(guān)性，得出與多 個所述高超標(biāo)率項目存在良好相關(guān)性的多向相關(guān)高超標(biāo)率項目；A3 利用條件概率，得出各所述多向相關(guān)高超標(biāo)率項目不超標(biāo)條件下，其他所述高 超標(biāo)率項目也不超標(biāo)的不超標(biāo)概率，根據(jù)所述不超標(biāo)概率得到重要項目；A4 在所述重要項目中，選擇在其不超標(biāo)時，其他所述高超標(biāo)率項目達(dá)到100%不 超標(biāo)的個數(shù)最多或次多的一個或多個所述重要項目，組成在線監(jiān)測項目。在本發(fā)明的所述步驟A4中，以兩個或多個所述重要項目為一組，計算該組重要項目同時不超標(biāo)時，其余各所述高超標(biāo)率項目也不超標(biāo)的概率，選擇能使所述高超標(biāo)率項目 達(dá)到100%不超標(biāo)的個數(shù)最多的重要項目組合，為首選監(jiān)測項目，并選擇排在次多的另一組 所述重要項目組合為第二受選監(jiān)測項目，依此類推，得到反映總體水質(zhì)的重要項目組合作 為在線監(jiān)測項目。在本發(fā)明的所述的方法中，所述低超標(biāo)率項目是該地表水管網(wǎng)水域水流水質(zhì)項目 中超標(biāo)率< 10%的水質(zhì)項目；其他水質(zhì)項目為所述高超標(biāo)率項目。本發(fā)明的所述步驟A2包括以下步驟A2-1 按照排列組合原則對所述高超標(biāo)率項目進(jìn)行一元回歸計算，分別確定其擬 合最佳的相關(guān)性方程和相關(guān)性系數(shù)；A2-2 在所述相關(guān)性方程和相關(guān)性系數(shù)中，當(dāng)某高超標(biāo)率項目和三個以上其他水 質(zhì)項目存在有> 90%可信度相關(guān)時，將該高超標(biāo)率項目確定為多向相關(guān)高超標(biāo)率項目。在本發(fā)明的所述步驟A3中，包括以下步驟A3-1 分別判斷確定各所述多向相關(guān)高超標(biāo)率項目100%不超標(biāo)時，其它高超標(biāo) 率項目的不超標(biāo)次數(shù)和不超標(biāo)概率；A3-2 選出當(dāng)所述某一多向相關(guān)項目100%不超標(biāo)時，能使三個或三個以上所述 高超標(biāo)率項目的不超標(biāo)概率也達(dá)到100%的多向相關(guān)高超標(biāo)率項目；S3-3:在選出的所述多向相關(guān)高超標(biāo)率項目中，剔除必須在特定條件下進(jìn)行化學(xué) 反應(yīng)或需要進(jìn)行長時間生物培養(yǎng)，無法進(jìn)行在線監(jiān)測的項目；把剔除后余下的多向相關(guān)高 超標(biāo)率項目為所述重要項目。本發(fā)明的所述方法還包括步驟B 分級監(jiān)測步驟，包括以下步驟Bl 在所述在線監(jiān)測項目中增加電導(dǎo)率為監(jiān)測項目；B2 根據(jù)測試速度和多向相關(guān)程度，將所述在線監(jiān)測項目分為若干優(yōu)先級；B3:根據(jù)上一優(yōu)先級的在線監(jiān)測項目的監(jiān)測結(jié)果，發(fā)送啟動或停止下一優(yōu)先級的 在線監(jiān)測項目監(jiān)測的控制信號，控制下一優(yōu)先級的監(jiān)測設(shè)備啟動或停止。在本發(fā)明所述步驟B2中，測試速度快、多向相關(guān)程度高并可通過埋入流域水道的 方式取樣測試的在線監(jiān)測項目具有較高的優(yōu)先級；而測試速度慢、多向相關(guān)程度低并需要 從流域水道中抽取水樣測試的在線監(jiān)測項目具有較低的優(yōu)先級。在本發(fā)明的所述步驟B3包括以下步驟B3-1 當(dāng)同一優(yōu)先級的在線監(jiān)測項目的所有監(jiān)測結(jié)果均符合標(biāo)準(zhǔn)時，啟動下一優(yōu) 先級監(jiān)測設(shè)備對下一優(yōu)先級的在線監(jiān)測項目進(jìn)行監(jiān)測；B3-2:當(dāng)同一優(yōu)先級的任一在線監(jiān)測項目的監(jiān)測結(jié)果不符合標(biāo)準(zhǔn)時，停止或不啟 動下一優(yōu)先級監(jiān)測設(shè)備。本發(fā)明的步驟B3還包括以下步驟B3-3 當(dāng)任何一優(yōu)先級的任一在線監(jiān)測項目的監(jiān)測結(jié)果不符合標(biāo)準(zhǔn)時，停止除了 最高優(yōu)先級的監(jiān)測以外的所有優(yōu)先級的在線監(jiān)測項目的監(jiān)測。本發(fā)明還一種受控在線多向相關(guān)測試項目分級監(jiān)測系統(tǒng)，包括數(shù)據(jù)接收模塊，用于接入原始監(jiān)測數(shù)據(jù)；超標(biāo)率對比分類模塊，用于將所述原始監(jiān)測數(shù)據(jù)與國標(biāo)比較，根據(jù)水質(zhì)監(jiān)測項目 的超標(biāo)率，將所述原始監(jiān)測數(shù)據(jù)的項目分類為高超標(biāo)率項目和低超標(biāo)率項目；
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相關(guān)性分析模塊，用于判斷所述高超標(biāo)率項目與其他高超標(biāo)率項目之間的相關(guān) 性，得出與多個所述高超標(biāo)率項目存在良好相關(guān)性的多向相關(guān)高超標(biāo)率項目；條件概率分析模塊，用于根據(jù)所述多向相關(guān)高超標(biāo)率項目不超標(biāo)條件下，其他所 述高超標(biāo)率項目也不超標(biāo)的不超標(biāo)概率得到重要項目；在線監(jiān)測項目選擇模塊，用于選擇在其不超標(biāo)時，其他所述高超標(biāo)率項目達(dá)到 100%不超標(biāo)的個數(shù)最多或次多的一個或多個所述重要項目，組成在線監(jiān)測項目；分級模塊，用于根據(jù)測試速度和多向相關(guān)程度，將所述在線監(jiān)測項目分為若干優(yōu) 先級；監(jiān)測控制模塊，用于按照所述優(yōu)先級，根據(jù)上一優(yōu)先級的在線監(jiān)測項目的監(jiān)測結(jié) 果，發(fā)送啟動或停止下一優(yōu)先級的在線監(jiān)測項目監(jiān)測的控制信號，控制下一優(yōu)先級的監(jiān)測 設(shè)備啟動或停止。實施本發(fā)明具有以下有益效果使用本發(fā)明得出的在線監(jiān)測項目進(jìn)行受控在線分 級監(jiān)測后，即可直接或間接地確保其余各水質(zhì)項目都能處在監(jiān)控的狀態(tài)(包括需要特定條 件化學(xué)反應(yīng)和長時間生物培養(yǎng)而不能進(jìn)行在線監(jiān)測的項目)；可即時地把水質(zhì)狀態(tài)的變化 轉(zhuǎn)化為雨污混流管網(wǎng)水流分質(zhì)排放的執(zhí)行指令，具有監(jiān)測合理、快速、成本低的優(yōu)點。進(jìn)一 步的，還可即時地將水質(zhì)變化信息傳送到管理部門，作為后續(xù)的水質(zhì)原始監(jiān)測數(shù)據(jù)。


下面將結(jié)合附圖及實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明，附圖中圖1是應(yīng)用于本發(fā)明的原始監(jiān)測數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)表的示意圖；圖2是本發(fā)明的受控在線多向相關(guān)測試項目分級監(jiān)測方法的超標(biāo)率的示意圖；圖3是本發(fā)明的受控在線多向相關(guān)測試項目分級監(jiān)測方法的相關(guān)性系數(shù)關(guān)系的 示意圖；圖4是本發(fā)明的受控在線多向相關(guān)測試項目分級監(jiān)測方法的三級監(jiān)測系統(tǒng)的分 級監(jiān)測的流程示意圖；圖5是本發(fā)明的受控在線多向相關(guān)測試項目分級系統(tǒng)的示意框圖。
具體實施例方式如圖1所示，是本發(fā)明的受控在線多向相關(guān)測試項目分級監(jiān)測方法的實施例，可 用于城市河流、水庫、湖泊等地表水管網(wǎng)的水流分質(zhì)排放中。該方法首先通過在線測試項目 的多向相關(guān)概率選擇，確定在線監(jiān)測項目；然后，根據(jù)確定的在線監(jiān)測項目進(jìn)行分級監(jiān)測， 實現(xiàn)對地表水管網(wǎng)的水流分質(zhì)排放控制。在通過在線測試項目的多向相關(guān)概率選擇確定在線監(jiān)測項目時，執(zhí)行以下步驟Sl 根據(jù)水質(zhì)監(jiān)測項目的超標(biāo)率，將管網(wǎng)所在區(qū)域水流近年的水質(zhì)原始監(jiān)測數(shù)據(jù) 中的各項目分類為高超標(biāo)率項目和低超標(biāo)率項目。該區(qū)域的水質(zhì)近年原始監(jiān)測數(shù)據(jù)如圖1所示，其中，所列同一組(同一行)的監(jiān)測 數(shù)據(jù)應(yīng)該是同一取樣點同一取樣時間所取水樣測試的二十四個項目的原始數(shù)據(jù)，其取樣每 年應(yīng)不少于十組，且分布于不同季節(jié)，總組數(shù)η應(yīng)大于二十，以獲得該區(qū)域較為全面的水質(zhì) 監(jiān)測數(shù)據(jù)。
通過以上監(jiān)測的原始數(shù)據(jù)與國標(biāo)GB3838_2002(當(dāng)然可以根據(jù)需要選用其他標(biāo) 準(zhǔn))規(guī)定比較，得到各項目的超標(biāo)率，其中一個例子如圖2所示。將水質(zhì)項目中超標(biāo)率 ^ 10%的水質(zhì)項目作為低超標(biāo)率項目；而其他水質(zhì)項目作為高超標(biāo)率項目，進(jìn)行重點考慮 監(jiān)測對象。當(dāng)然，超標(biāo)率的設(shè)定范圍不一定為< 10%，可以根據(jù)實際的水質(zhì)監(jiān)控需求來設(shè)置。S2 判斷各高超標(biāo)率項目與其他高超標(biāo)率項目之間的相關(guān)性，得出與多個高超標(biāo) 率項目存在良好相關(guān)性的多向相關(guān)高超標(biāo)率項目?？梢园凑张帕薪M合原則對高超標(biāo)率項目 進(jìn)行一元回歸計算，分別確定其擬合最佳的相關(guān)性方程和相關(guān)性系數(shù)；然后，在相關(guān)性方程 中，當(dāng)某高超標(biāo)率項目和三個以上其他水質(zhì)項目存在有> 90%可信度相關(guān)時，將該高超標(biāo) 率項目確定為多向相關(guān)高超標(biāo)率項目。如圖3所示，是對η組監(jiān)測的原始水質(zhì)數(shù)據(jù)采用一元回歸計算進(jìn)行，所得到的相關(guān) 系數(shù)列表。圖中的i = l、2、3......m。當(dāng)某一項目與其他的高超標(biāo)率項目間的m-1個相
關(guān)系數(shù)中有> 3個相關(guān)系數(shù)的可信度達(dá)到> 90%時，將該項目確定為多向相關(guān)高超標(biāo)率項 目。S3:利用條件概率，分別地、對應(yīng)時段地計算，得出各多向相關(guān)高超標(biāo)率項目不超 標(biāo)條件下，其他所述高超標(biāo)率項目也不超標(biāo)的不超標(biāo)概率，根據(jù)不超標(biāo)概率得到重要項目。 首先，分別判斷確定各多向相關(guān)高超標(biāo)率項目100%不超標(biāo)時，其它高超標(biāo)率項目的不超標(biāo) 次數(shù)和不超標(biāo)概率；然后，選出當(dāng)某一多向相關(guān)項目100%不超標(biāo)時，能使三個或三個以上 高超標(biāo)率項目的不超標(biāo)概率也達(dá)到100%或有明顯提高的多向相關(guān)高超標(biāo)率項目；然后， 在選出的多向相關(guān)高超標(biāo)率項目中，剔除必須在特定條件下進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)或需要進(jìn)行長時 間生物培養(yǎng)，無法進(jìn)行在線監(jiān)測的項目；把剔除后余下的多向相關(guān)高超標(biāo)率項目確定為重 要項目。其中，有明顯提高是指某高超標(biāo)率項目從原來的不超標(biāo)率提高到80%以上，或有成 倍的提高。S4 在上述的重要項目中，選擇在其不超標(biāo)時，其他高超標(biāo)率項目達(dá)到100%不超 標(biāo)的個數(shù)最多或次多的一個或多個重要項目，組成在線監(jiān)測項目。具體的，以兩個或多個 重要項目為一組，計算該組重要項目組合同時不超標(biāo)時，其余各高超標(biāo)率項目也不超標(biāo)的 概率，選擇能使高超標(biāo)率項目達(dá)到100%不超標(biāo)的個數(shù)最多的重要項目組合，為首選監(jiān)測項 目，并選擇排在次多的另一組重要項目組合為第二受選監(jiān)測項目，依此類推，得到反映總體 水質(zhì)的重要項目組合作為在線監(jiān)測項目。這樣就能直接或間接確保有最多的水質(zhì)項目處于 監(jiān)控狀態(tài)。S5:在首選監(jiān)測項目和第二受選監(jiān)測項目等之外，還在在線監(jiān)測項目中增加電導(dǎo) 率為監(jiān)測項目。雖然電導(dǎo)率不屬于國標(biāo)規(guī)定的水質(zhì)監(jiān)測和管理標(biāo)準(zhǔn)項目，但是電導(dǎo)率能很 快地較綜合地反映水質(zhì)的污染狀況，可大幅提高在線監(jiān)測的效率、能更及時迅速地反映水 質(zhì)的總體變化。S6 根據(jù)測試速度和多向相關(guān)程度，將上述確定的在線監(jiān)測項目分為若干優(yōu)先級。 將測試速度快、多向相關(guān)程度高(即較能綜合反映水質(zhì)狀態(tài))、并可通過埋入流域水道的方 式取樣測試的在線監(jiān)測項目(如電導(dǎo)率、PH值等)定為具有較高的優(yōu)先級(如一級監(jiān)測項 目)；而測試速度慢(即監(jiān)測過程耗時較長)、多向相關(guān)程度低、測試儀器昂貴、并需要從流 域水道中抽取水樣測試的在線監(jiān)測項目(如氨氮、COD等)定為具有較低的優(yōu)先級(如二
7級監(jiān)測項目)；依此類推，定義更低的優(yōu)先級(如三級、四級等監(jiān)測項目)。進(jìn)一步的，對于較高優(yōu)先級的在線監(jiān)測項目的測試頻率可以設(shè)定較高，例如每隔 3-10秒測試一次；而對于較低優(yōu)先級的在線監(jiān)測項目的測試頻率可以設(shè)定較低，例如每隔 5分鐘或更長時間測試一次等。進(jìn)一步的，為了確保穩(wěn)定可靠，以3-5次的監(jiān)測結(jié)果的平均值作為監(jiān)測結(jié)果輸出。另外，監(jiān)測設(shè)備的取樣方式可以根據(jù)該設(shè)備的監(jiān)測方法進(jìn)行配置，例如對于主要 依靠物理方法并且不要求對樣品進(jìn)行嚴(yán)格處理的，采用埋入流域水道的方式取樣測試；對 于需要對樣品進(jìn)行處理或需要進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)的采用按需從水道中抽取水樣的方式進(jìn)行取 樣?？梢岳斫獾?，采用埋入流域水道的方式取樣的測試項目具有較高的優(yōu)先級；而對于按需 從水道中抽取水樣的方式進(jìn)行取樣的測試項目具有較低的優(yōu)先級。S7:根據(jù)上一優(yōu)先級的在線監(jiān)測項目的監(jiān)測結(jié)果，發(fā)送啟動或停止下一優(yōu)先級的 在線監(jiān)測項目的監(jiān)測的控制信號，控制下一優(yōu)先級的監(jiān)測設(shè)備啟動或停止。當(dāng)同一優(yōu)先級 的所有在線監(jiān)測項目的監(jiān)測結(jié)果均符合標(biāo)準(zhǔn)時，啟動下一優(yōu)先級監(jiān)測設(shè)備對下一優(yōu)先級的 在線監(jiān)測項目進(jìn)行監(jiān)測。而當(dāng)同一優(yōu)先級的任一在線監(jiān)測項目的監(jiān)測結(jié)果不符合標(biāo)準(zhǔn)時， 停止或不啟動下一優(yōu)先級監(jiān)測設(shè)備。進(jìn)一步的，當(dāng)任何一優(yōu)先級的任一在線監(jiān)測項目的監(jiān)測結(jié)果不符合標(biāo)準(zhǔn)時，停止 除了最高優(yōu)先級的監(jiān)測以外的所有優(yōu)先級的在線監(jiān)測項目的監(jiān)測。如圖4所示，是三級監(jiān)測系統(tǒng)的分級監(jiān)測的流程示意圖。首先，令一級監(jiān)測項目定 時、高頻度地連續(xù)進(jìn)行監(jiān)測；并且，為了確保穩(wěn)定可靠，以3-5次監(jiān)測結(jié)果的平均值作為監(jiān) 測結(jié)果輸出；然后將每一在線監(jiān)測項目的監(jiān)測結(jié)果，如電導(dǎo)率、PH值等，與國標(biāo)水質(zhì)監(jiān)測管 理標(biāo)準(zhǔn)比較；在任一個監(jiān)測結(jié)果不符合標(biāo)準(zhǔn)時，關(guān)閉或不啟動二級、三級監(jiān)測。在所有監(jiān)測結(jié)果均符合標(biāo)準(zhǔn)時，啟動低頻度工作的二級監(jiān)測，對二級監(jiān)測諸項目 進(jìn)行監(jiān)測，如COD、氨氮等；在任一個監(jiān)測結(jié)果不符合標(biāo)準(zhǔn)時，關(guān)閉或不啟動三級監(jiān)測。在所有二級監(jiān)測結(jié)果均符合標(biāo)準(zhǔn)時，啟動更低頻度工作的三級監(jiān)測，對三級在線 監(jiān)測項目進(jìn)行監(jiān)測。如圖5所示，是本發(fā)明的執(zhí)行以上方法的受控在線多向相關(guān)測試項目分級監(jiān)測系 統(tǒng)，包括數(shù)據(jù)接收模塊11、超標(biāo)率對比分類模塊12、相關(guān)性分析模塊13、條件概率分析模塊 14、在線監(jiān)測項目選擇模塊15、分級模塊16、監(jiān)測控制模塊17。該數(shù)據(jù)接收模塊11用于接入需要監(jiān)測區(qū)域的水質(zhì)近年原始監(jiān)測數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù) 發(fā)送至超標(biāo)率對比分類模塊12。該超標(biāo)率對比分類模塊12將接收到的近年原始監(jiān)測數(shù)據(jù)與國標(biāo)比較，得到各項 目的超標(biāo)率，并根據(jù)超標(biāo)率將原始監(jiān)測數(shù)據(jù)的項目分類為高超標(biāo)率項目和低超標(biāo)率項目。 并將分類后的高超標(biāo)率項目和低超標(biāo)率項目信息發(fā)送至相關(guān)性分析模塊13。該相關(guān)性分析模塊13判斷各高超標(biāo)率項目與其他高超標(biāo)率項目之間的相關(guān)性， 例如按照排列組合原則對高超標(biāo)率項目進(jìn)行一元回歸計算，分別確定其擬合最佳的相關(guān)性 方程和相關(guān)性系數(shù)，當(dāng)某高超標(biāo)率項目和三個以上其他水質(zhì)項目存在有> 90%可信度相關(guān) 時，將該高超標(biāo)率項目確定為多向相關(guān)高超標(biāo)率項目。然后，將得到的多向相關(guān)高超標(biāo)率項 目發(fā)送至條件概率分析模塊14。該條件概率分析模塊14，根據(jù)多向相關(guān)高超標(biāo)率項目不超標(biāo)條件下，其他高超標(biāo)率項目也不超標(biāo)的不超標(biāo)概率得到重要項目。將得到的重要項目發(fā)送至在線監(jiān)測項目選擇 模塊15。該在線監(jiān)測項目選擇模塊15選擇在其不超標(biāo)時，其他高超標(biāo)率項目達(dá)到100%不 超標(biāo)的個數(shù)最多或次多的一個或多個重要項目，組成在線監(jiān)測項目。將得到的在線監(jiān)測項 目發(fā)送至分級模塊16。該分級模塊16根據(jù)測試速度和多向相關(guān)程度，將在線監(jiān)測項目分為若干優(yōu)先級。 由監(jiān)測控制模塊17，按照優(yōu)先級，根據(jù)上一優(yōu)先級的在線監(jiān)測項目的監(jiān)測結(jié)果，發(fā)送啟動 或停止下一優(yōu)先級的在線監(jiān)測項目監(jiān)測的控制信號，控制下一優(yōu)先級的監(jiān)測設(shè)備啟動或停止。
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權(quán)利要求
一種受控在線多向相關(guān)測試項目分級監(jiān)測方法，用于地表水管網(wǎng)的水流分質(zhì)排放中，其特征在于，包括以下步驟A通過在線測試項目的多向相關(guān)概率選擇，確定監(jiān)測項目，該步驟包括以下步驟A1根據(jù)水質(zhì)監(jiān)測項目的超標(biāo)率，將所述管網(wǎng)的水質(zhì)原始監(jiān)測數(shù)據(jù)的項目分類為高超標(biāo)率項目和低超標(biāo)率項目；A2判斷各所述高超標(biāo)率項目與其他所述高超標(biāo)率項目之間的相關(guān)性，得出與多個所述高超標(biāo)率項目存在良好相關(guān)性的多向相關(guān)高超標(biāo)率項目；A3利用條件概率，得出各所述多向相關(guān)高超標(biāo)率項目不超標(biāo)條件下，其他所述高超標(biāo)率項目也不超標(biāo)的不超標(biāo)概率，根據(jù)所述不超標(biāo)概率得到重要項目；A4在所述重要項目中，選擇在其不超標(biāo)時，其他所述高超標(biāo)率項目達(dá)到100％不超標(biāo)的個數(shù)最多或次多的一個或多個所述重要項目，組成在線監(jiān)測項目。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在所述步驟A4中，以兩個或多個所述重要 項目為一組，計算該組重要項目同時不超標(biāo)時，其余各所述高超標(biāo)率項目也不超標(biāo)的概率， 選擇能使所述高超標(biāo)率項目達(dá)到100%不超標(biāo)的個數(shù)最多的重要項目組合，為首選監(jiān)測項 目，并選擇排在次多的另一組所述重要項目組合為第二受選監(jiān)測項目，依此類推，得到反映 總體水質(zhì)的重要項目組合作為在線監(jiān)測項目。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述低超標(biāo)率項目是該地表水管網(wǎng)水域 水流水質(zhì)項目中超標(biāo)率< 10%的水質(zhì)項目；其他水質(zhì)項目為所述高超標(biāo)率項目。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述步驟A2包括以下步驟A2-1 按照排列組合原則對所述高超標(biāo)率項目進(jìn)行一元回歸計算，分別確定其擬合最 佳的相關(guān)性方程和相關(guān)性系數(shù)；A2-2 在所述相關(guān)性方程和相關(guān)性系數(shù)中，當(dāng)某高超標(biāo)率項目和三個以上其他水質(zhì)項 目存在有>90%可信度相關(guān)時，將該高超標(biāo)率項目確定為多向相關(guān)高超標(biāo)率項目。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在所述步驟A3中，包括以下步驟A3-1 分別判斷確定各所述多向相關(guān)高超標(biāo)率項目100%不超標(biāo)時，其它高超標(biāo)率項 目的不超標(biāo)次數(shù)和不超標(biāo)概率；A3-2:選出當(dāng)所述某一多向相關(guān)項目100%不超標(biāo)時，能使三個或三個以上所述高超 標(biāo)率項目的不超標(biāo)概率也達(dá)到100%的多向相關(guān)高超標(biāo)率項目；S3-3 在選出的所述多向相關(guān)高超標(biāo)率項目中，剔除必須在特定條件下進(jìn)行化學(xué)反應(yīng) 或需要進(jìn)行長時間生物培養(yǎng)，無法進(jìn)行在線監(jiān)測的項目；把剔除后余下的多向相關(guān)高超標(biāo) 率項目為所述重要項目。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法還包括步驟B分級監(jiān)測步驟，包 括以下步驟Bl 在所述在線監(jiān)測項目中增加電導(dǎo)率為監(jiān)測項目； B2 根據(jù)測試速度和多向相關(guān)程度，將所述在線監(jiān)測項目分為若干優(yōu)先級； B3 根據(jù)上一優(yōu)先級的在線監(jiān)測項目的監(jiān)測結(jié)果，發(fā)送啟動或停止下一優(yōu)先級的在線 監(jiān)測項目監(jiān)測的控制信號，控制下一優(yōu)先級的監(jiān)測設(shè)備啟動或停止。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，在所述步驟B2中，測試速度快、多向相關(guān) 程度高并可通過埋入流域水道的方式取樣測試的在線監(jiān)測項目具有較高的優(yōu)先級；而測試2速度慢、多向相關(guān)程度低并需要從流域水道中抽取水樣測試的在線監(jiān)測項目具有較低的優(yōu) 先級。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，在所述步驟B3包括以下步驟B3-1 當(dāng)同一優(yōu)先級的在線監(jiān)測項目的所有監(jiān)測結(jié)果均符合標(biāo)準(zhǔn)時，啟動下一優(yōu)先級 監(jiān)測設(shè)備對下一優(yōu)先級的在線監(jiān)測項目進(jìn)行監(jiān)測；B3-2:當(dāng)同一優(yōu)先級的任一在線監(jiān)測項目的監(jiān)測結(jié)果不符合標(biāo)準(zhǔn)時，停止或不啟動下 一優(yōu)先級監(jiān)測設(shè)備。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述步驟B3還包括以下步驟B3-3 當(dāng)任何一優(yōu)先級的任一在線監(jiān)測項目的監(jiān)測結(jié)果不符合標(biāo)準(zhǔn)時，停止除了最高 優(yōu)先級的監(jiān)測以外的所有優(yōu)先級的在線監(jiān)測項目的監(jiān)測。
10.一種受控在線多向相關(guān)測試項目分級監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，包括 數(shù)據(jù)接收模塊，用于接入原始監(jiān)測數(shù)據(jù)；超標(biāo)率對比分類模塊，用于將所述原始監(jiān)測數(shù)據(jù)與國標(biāo)比較，根據(jù)水質(zhì)監(jiān)測項目的超 標(biāo)率，將所述原始監(jiān)測數(shù)據(jù)的項目分類為高超標(biāo)率項目和低超標(biāo)率項目；相關(guān)性分析模塊，用于判斷所述高超標(biāo)率項目與其他高超標(biāo)率項目之間的相關(guān)性，得 出與多個所述高超標(biāo)率項目存在良好相關(guān)性的多向相關(guān)高超標(biāo)率項目；條件概率分析模塊，用于根據(jù)所述多向相關(guān)高超標(biāo)率項目不超標(biāo)條件下，其他所述高 超標(biāo)率項目也不超標(biāo)的不超標(biāo)概率得到重要項目；在線監(jiān)測項目選擇模塊，用于選擇在其不超標(biāo)時，其他所述高超標(biāo)率項目達(dá)到100%不 超標(biāo)的個數(shù)最多或次多的一個或多個所述重要項目，組成在線監(jiān)測項目；分級模塊，用于根據(jù)測試速度和多向相關(guān)程度，將所述在線監(jiān)測項目分為若干優(yōu)先級；監(jiān)測控制模塊，用于按照所述優(yōu)先級，根據(jù)上一優(yōu)先級的在線監(jiān)測項目的監(jiān)測結(jié)果，發(fā) 送啟動或停止下一優(yōu)先級的在線監(jiān)測項目監(jiān)測的控制信號，控制下一優(yōu)先級的監(jiān)測設(shè)備啟 動或停止。
全文摘要
本發(fā)明涉及受控在線多向相關(guān)測試項目分級監(jiān)測方法，可用于城市河流、水庫、湖泊等地表水管網(wǎng)的水流分質(zhì)排放中。該方法首先通過在線測試項目的多向相關(guān)概率選擇，確定在線監(jiān)測項目；然后，根據(jù)確定的在線監(jiān)測項目進(jìn)行分級監(jiān)測，實現(xiàn)對地表水管網(wǎng)的水流分質(zhì)排放控制。使用本發(fā)明得出的在線監(jiān)測項目進(jìn)行受控在線分級監(jiān)測后，即可直接或間接地確保其余各水質(zhì)項目都能處在監(jiān)控的狀態(tài)(包括需要特定條件化學(xué)反應(yīng)和長時間生物培養(yǎng)而不能進(jìn)行在線監(jiān)測的項目)；具有監(jiān)測合理、快速、成本低的優(yōu)點；提供了可即時把水質(zhì)狀態(tài)的變化轉(zhuǎn)化為管網(wǎng)水流分質(zhì)排放的執(zhí)行指令的可能性和基礎(chǔ)，還可即時地將水質(zhì)變化信息傳送到管理部門，作為后續(xù)的水質(zhì)原始監(jiān)測數(shù)據(jù)。
文檔編號G01N21/80GK101949914SQ20091011035
公開日2011年1月19日 申請日期2009年10月28日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月28日
發(fā)明者朱聞博, 林萬新, 林萬泉, 歐陽俊杰, 章應(yīng)霖, 胡本雄 申請人:深圳市蘭德瑪水環(huán)境工程科技有限公司