專利名稱：地下水在線水質(zhì)監(jiān)測系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種水質(zhì)監(jiān)測系統(tǒng)，具體說就是地下水在線水質(zhì)監(jiān)測系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著社會經(jīng)濟的迅速發(fā)展，工業(yè)化和城鎮(zhèn)化的快速推進，致使水生態(tài)系統(tǒng)受到嚴重程度的破壞，如藻類大量繁殖，水生物逐漸減少、水體透明度下降，以及刺鼻的異味等?，F(xiàn)在的水質(zhì)監(jiān)控方法大部分都是人工開著船去采集樣本，然后用儀器去檢測，獲得數(shù)據(jù)，然后通過傳統(tǒng)的評價方法如綜合指數(shù)法、模糊數(shù)學(xué)綜合評價法等，他們有賴于預(yù)先給定的參數(shù)或權(quán)值，評價結(jié)果受人為影響嚴重，這樣不僅浪費人力，且不能實時的采集數(shù)據(jù)，采集的數(shù)量點也相對有限，由于受天氣的影響，有的時候不適合人工去采集數(shù)據(jù)，并且不能標定采集點的具體位置。目前在線水質(zhì)監(jiān)測的儀器設(shè)備和檢測方法也有，如人工采樣實驗室檢測、自動監(jiān)測系統(tǒng)、水質(zhì)分析儀和水生物監(jiān)測等，近年來以流行將BP人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法應(yīng)用于水質(zhì)評價中，但由于實際布點有限，構(gòu)建模型時用來訓(xùn)練神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的樣本偏少從而降低了泛化能力和水質(zhì)評價精度。以上方式造成系統(tǒng)要么精確度不高、構(gòu)造復(fù)雜、耗費人力物力，要么投資高、網(wǎng)絡(luò)傳輸異常、不能實時的跟蹤水質(zhì)的變化、不能及時的確定污染源和污染物，目前采用的無線傳感節(jié)點模塊由于無線節(jié)點長期放置與野外，而且布點比較多，這樣跟換電池相對比較繁瑣。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種地下水在線水質(zhì)監(jiān)測系統(tǒng)，通過無線傳感網(wǎng)絡(luò)進行實時采集數(shù)據(jù)，通過監(jiān)控終端模塊得出水質(zhì)等級，并對污染物超標進行報警。一種地下水在線水質(zhì)監(jiān)測系統(tǒng)，包括水質(zhì)采集模塊、無線傳感節(jié)點模塊、傳輸網(wǎng)絡(luò)模塊、服務(wù)器模塊、監(jiān)控終端模塊。無線傳感節(jié)點對水質(zhì)采集模塊采集的水質(zhì)進行數(shù)據(jù)測量，測量的數(shù)據(jù)通過傳輸網(wǎng)絡(luò)模 塊把數(shù)據(jù)傳輸?shù)椒?wù)器模塊，控制終端模塊從服務(wù)器提取數(shù)據(jù)，進行數(shù)據(jù)分析評價。所述水質(zhì)采集模塊包括水質(zhì)樣本采集模塊、水質(zhì)樣本傳輸模塊和水質(zhì)存儲單元，水質(zhì)樣本采集模塊包括設(shè)備操作維護單元和水質(zhì)采集單元；水質(zhì)樣本采集模塊采集的樣本通過水質(zhì)樣本傳輸模塊傳送到水質(zhì)存儲單元；水質(zhì)存儲單元用來存儲水質(zhì)樣本傳輸模塊輸送的水質(zhì)樣本。水質(zhì)樣本采集模塊可以采用吸泵或潛水泵方式采樣，水質(zhì)樣本傳輸模塊包括水樣預(yù)處理裝置、自動清洗裝置及樣本傳輸裝置。所述無線傳感網(wǎng)絡(luò)節(jié)點由電源、微處理器控制模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、無線傳輸模塊組成，數(shù)據(jù)采集模塊負責(zé)進行水質(zhì)參數(shù)的采集，針對所需測量的不同參數(shù)而采用不同類型的傳感器采集數(shù)據(jù)，微處理器控制模塊的輸入端為數(shù)據(jù)采集模塊，輸出端為無線傳輸模塊，電源為各個模塊供電。所述傳輸網(wǎng)絡(luò)模塊由無線網(wǎng)絡(luò)、串口、以太網(wǎng)交換機、光纖網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成，無線網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)通過串口和以太網(wǎng)交換機連接，以太網(wǎng)交換機和光纖網(wǎng)絡(luò)連接。串口轉(zhuǎn)以太網(wǎng)交換機負責(zé)連接光纖網(wǎng)和無線傳感網(wǎng)絡(luò)，通過光纖網(wǎng)，將無線傳感節(jié)點分析的數(shù)據(jù)傳輸?shù)椒?wù)器。所述的監(jiān)控終端模塊包括信息顯示模塊，遠程控制模塊，水質(zhì)評價模塊、報警模塊。所述報警模塊包括趨勢報警模塊、系統(tǒng)異常報警模塊和電源監(jiān)控模塊。所述的水質(zhì)評價模塊為基于粗糙集與小波核支持向量機水質(zhì)評價系統(tǒng)。所述的基于粗糙集與小波核支持向量機水質(zhì)評價系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)歸一處理單元、粗糙集與小波核的混合分類器、二叉樹多類分類器，數(shù)據(jù)歸一處理單元處理的數(shù)據(jù)輸入到分類器中。所屬的水質(zhì)評價方法，包括以下步驟:I)從訓(xùn)練樣本集中確定條件屬性，并確定每一條件屬性的隸屬函數(shù)和語言變量值構(gòu)造決策表；2)采用自組織映射神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對決策表進行數(shù)據(jù)離散歸一化；3)基于粗糙集的約簡算法的基礎(chǔ)上采用二維約簡數(shù)據(jù)預(yù)處理算法，進行縱向?qū)傩约s簡和橫向沖突約簡，從而去除冗余屬性和噪音數(shù)據(jù)；4)利用小波支持向量機對約簡后的樣本集合尋找最優(yōu)分類超平面，通過樣本訓(xùn)練建立小波支持向量機分類器；5)構(gòu)建決策樹多類小波支持向量集分類模型上對數(shù)據(jù)進行評價，通過對訓(xùn)練樣本集中樣本重復(fù)以上步驟，調(diào)整小波的參數(shù)和支持向量機懲罰因子C直到整個訓(xùn)練樣本集的誤差達到要求為止。本發(fā)明的有益效果是:1、該系統(tǒng)安裝完成后，自動采集數(shù)據(jù)，節(jié)約人力。2、該系統(tǒng)有多種報警方式，隨時通過水質(zhì)數(shù)據(jù)查看水質(zhì)情況。3、采用基于粗糙集與小波核支持向量機進行水質(zhì)評價，提高了水質(zhì)評價精度。


圖1本發(fā)明的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖。`圖2無線傳感網(wǎng)絡(luò)節(jié)點系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖。圖3基于粗糙集和小波支持向量機的混合分類器。圖4基于混合分類器的二叉樹多類SVM分類器
I為水質(zhì)采集模塊，2為監(jiān)控終端模塊，3為粗糙集預(yù)處理單元，4為小波分類單元。
具體實施方式
:
下面結(jié)合附圖和實施例對發(fā)明進一步說明。如圖1所示，本發(fā)明包括水質(zhì)采集模塊1、無線傳感節(jié)點模塊、傳輸網(wǎng)絡(luò)模塊、服務(wù)器模塊、監(jiān)控終端模塊2。無線傳感節(jié)點通過水質(zhì)采集模塊采集的水質(zhì)進行數(shù)據(jù)采集，分析的數(shù)據(jù)通過傳輸網(wǎng)絡(luò)模塊把數(shù)據(jù)傳輸?shù)椒?wù)器模塊，監(jiān)控終端模塊從服務(wù)器提取數(shù)據(jù)，進行數(shù)據(jù)分析。水質(zhì)采集模塊包括水質(zhì)樣本采集模塊、水質(zhì)樣本傳輸模塊和水質(zhì)存儲單元，水質(zhì)樣本采集模塊包括設(shè)備操作維護單元和水質(zhì)采集單元；水質(zhì)樣本采集模塊采集的樣本通過水質(zhì)樣本傳輸模塊傳送到水質(zhì)存儲單元；水質(zhì)存儲單元用來存儲水質(zhì)樣本傳輸模塊輸送的水質(zhì)樣本。水質(zhì)樣本采集模塊可以采用吸泵或潛水泵方式采樣，建議采用10 20目的金屬篩網(wǎng)阻隔，避免漂浮物堵塞采樣口，水質(zhì)樣本傳輸模塊包括水樣預(yù)處理裝置、自動清洗裝置及樣本傳輸裝置，水質(zhì)存儲單元根據(jù)實時采集的時間，自動把已經(jīng)處理過的水質(zhì)樣本流出，以便存儲新的水質(zhì)樣本，以上模塊通過電源供電。水質(zhì)采樣模塊和無線傳感網(wǎng)絡(luò)節(jié)點進行連接，水質(zhì)采樣模塊的分布可根據(jù)水質(zhì)采樣實際需求布置，每個水質(zhì)采樣點數(shù)量可達到255 個。無線傳感網(wǎng)絡(luò)節(jié)點是無線傳感網(wǎng)絡(luò)的基本單元。如圖2所示，無線傳感網(wǎng)絡(luò)節(jié)點由電源、微處理器控制模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、無線傳輸模塊組成，數(shù)據(jù)采集模塊負責(zé)進行水質(zhì)參數(shù)的測試，針對所需測量的不同參數(shù)而采用不同類型的傳感器采集數(shù)據(jù)，具體包括:采用光譜測量技術(shù)的紫外光譜傳感器，用于測量化學(xué)需氧量、硝氮、亞硝氮、懸浮微粒總量；熒光傳感器，用于測量溶解氧、葉綠素、藍藻、有色溶解性有機物等；以及超聲波傳感器，用于測量流量。另外，還包括采用離子測量技術(shù)的電極傳感器，其用于測量PH、電導(dǎo)率、溫度、氨氮等。無線傳感網(wǎng)絡(luò)節(jié)點還可以具有存儲單元；無線傳感網(wǎng)絡(luò)節(jié)點都具有光電報警功能，同時又具有數(shù)據(jù)的接收、發(fā)送、處理等特點。各無線傳感網(wǎng)絡(luò)節(jié)點相互之間無線連接，每間隔50米左右放置一個節(jié)點。各節(jié)點采用電池供電，在不更換電池的情況下可工作I個月。同時各節(jié)點通過接收數(shù)據(jù)分析模塊的數(shù)據(jù)，監(jiān)測該檢測點的水質(zhì)評價參數(shù)。信號傳輸速率為250Kbps，調(diào)制頻率為2.4GHz，信號傳輸半徑為50米。無線傳感網(wǎng)絡(luò)節(jié)點網(wǎng)絡(luò)主要功能:1)無線傳感網(wǎng)絡(luò)節(jié)點網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)自組織、自愈功能。即新節(jié)點加入該網(wǎng)絡(luò)，由網(wǎng)絡(luò)分配新節(jié)點的唯一地址；網(wǎng)絡(luò)中某一節(jié)點意外損壞或者電量不足，網(wǎng)絡(luò)能夠?qū)ふ倚碌膫鬏斅肪€，保證網(wǎng)絡(luò)通訊的暢通。2)每個無線傳感網(wǎng)絡(luò)節(jié)點不僅采集環(huán)境參數(shù)信息，而且作為中繼節(jié)點，上傳下級網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的監(jiān)測數(shù)據(jù)。3)當采集到的參數(shù)異常時，異常區(qū)域的節(jié)點則發(fā)出報警信息。傳輸網(wǎng)絡(luò)模塊由無線網(wǎng)絡(luò)、串口、以太網(wǎng)交換機、光纖網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成，無線網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)通過串口和以太網(wǎng)交換機連接，以太網(wǎng)交換機和光纖網(wǎng)絡(luò)連接。串口轉(zhuǎn)以太網(wǎng)交換機負責(zé)連接光纖網(wǎng)和無線傳感網(wǎng)絡(luò)，通過光纖網(wǎng)，將數(shù)據(jù)分析的數(shù)據(jù)傳輸?shù)椒?wù)器。根據(jù)水質(zhì)采樣點的特點，采樣水質(zhì)的地方往往環(huán)境惡劣，所以最理想的選擇由無線傳感網(wǎng)絡(luò)(WSN)覆蓋，數(shù)據(jù)分析模塊的數(shù)據(jù)，通過WSN傳輸?shù)骄W(wǎng)關(guān)節(jié)點，網(wǎng)關(guān)節(jié)點通過RS232或RS485串口轉(zhuǎn)以太網(wǎng)的交換機與光纖連接，從而實現(xiàn)整個系統(tǒng)的無縫連接。主干網(wǎng)采用千兆單模光纖連接交換機構(gòu)成，在各巷道中網(wǎng)絡(luò)采用樹狀拓撲結(jié)構(gòu)。系統(tǒng)巡檢時間小于30秒，數(shù)據(jù)采集時間，小于0.01秒。交換機實現(xiàn)無線傳感網(wǎng)絡(luò)和光纖網(wǎng)的連接，因此，交換機必須具備光纖和以太網(wǎng)雙接口，每個數(shù)據(jù)分析模塊都配置一個無線傳感網(wǎng)絡(luò)節(jié)點充當網(wǎng)關(guān)節(jié)點，網(wǎng)關(guān)節(jié)點通過串口轉(zhuǎn)以太網(wǎng)設(shè)備將無線網(wǎng)絡(luò)接入交換機。服務(wù)器模塊包括網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器和數(shù)據(jù)庫服務(wù)器；無線傳感網(wǎng)絡(luò)節(jié)點分析的水質(zhì)數(shù)據(jù)通過以太網(wǎng)或無線通信網(wǎng)絡(luò)與服務(wù)器的通信模塊連接，雙向傳輸數(shù)據(jù)；服務(wù)器的通信模塊通過以太網(wǎng)與客戶機連接，雙向傳輸數(shù)據(jù)；服務(wù)器模塊負責(zé)接收并存儲數(shù)據(jù)分析裝置通過網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)信息。監(jiān)控終端模塊包括信息顯示模塊，遠程控制模塊，水質(zhì)評價模塊、報警模塊。監(jiān)控終端負責(zé)訪問服務(wù)器數(shù)據(jù)庫，實時顯示各個工作點的水質(zhì)參數(shù)信息、歷史數(shù)據(jù)查詢服務(wù)及異常報警服務(wù)、提供報警等緊急提示功能。報警模塊包括趨勢報警模塊、系統(tǒng)異常報警模塊和電源監(jiān)控模 塊。趨勢報警模塊通過比較水質(zhì)指標數(shù)據(jù)和服務(wù)器發(fā)送給監(jiān)控終端的采集數(shù)據(jù)，通過基于粗糙集與小波核支持向量機的實質(zhì)評價系統(tǒng)得到各個數(shù)據(jù)采集裝置所在站點的水質(zhì)檢測結(jié)果，并對一段時間內(nèi)的若干數(shù)據(jù)進行趨勢統(tǒng)計分析；如果有水質(zhì)或者指定指標惡化趨勢，向管理員發(fā)送提示信息；所述的提示信息包括短信提示，郵件提示和在線提示。除了支持主動提示外，水質(zhì)預(yù)警模塊還支持系統(tǒng)管理人員的短信查詢，將水質(zhì)參數(shù)的查詢結(jié)果以短信形式反饋給系統(tǒng)管理人員。系統(tǒng)異常報警模塊在系統(tǒng)異常的時候進行報警；電源監(jiān)控模塊對電源模塊進行監(jiān)控，在電源不穩(wěn)定或者電池電量快耗完的時候進行報警。其主要實現(xiàn)以下功能:1)遠程實時監(jiān)控各個水質(zhì)環(huán)境參數(shù)及水質(zhì)等級情況。2)提供數(shù)據(jù)的存儲、打印及歷史數(shù)據(jù)對比等功能。3)采集參數(shù)異常或事故發(fā)生時，監(jiān)控機將提供發(fā)生事故的具體位置信息，并發(fā)出報警信息。監(jiān)控終端負責(zé)進行水質(zhì)評價，監(jiān)控終端采集服務(wù)器的數(shù)據(jù)，進行水質(zhì)評價，水質(zhì)評價模塊為基于粗糙集與小波核支持向量機水質(zhì)評價系統(tǒng)?；诖植诩c小波核支持向量機水質(zhì)評價系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)歸一處理單元、粗糙集與小波核的混合分類器、二叉樹多類分類器，數(shù)據(jù)歸一處理單元處理的數(shù)據(jù)輸入到。小波核函數(shù)確定選擇為Morlet小波核函數(shù)，我們給出了小波支持向量機的基本結(jié)構(gòu)，見圖3右邊部分小波分類單元4，其中，為輸入變量，是對應(yīng)的滿足Mercer條件的小波框架。圖3的左邊部分是粗糙集預(yù)處理單元3,從而構(gòu)成混合分類模型。在預(yù)處理方面我們在粗糙集的基礎(chǔ)上采用了二維約簡數(shù)據(jù)處理算法，不但進行縱向?qū)傩约s簡，還進行橫向沖突約簡。在建立基于粗糙集和小波支持向量機的混合分類器的基礎(chǔ)上，為了解決多分類問題我們采用二叉樹多類支持向量機模型，模型見圖4。二叉樹多類支持向量機模型的學(xué)習(xí)過程實際上是構(gòu)造k-Ι個SVM子分類器。在第一級SVM子分類器將樣本分成兩類，分別標記為正類(即左子樹)和負類(即右子樹)，然后，將負類對應(yīng)的樣本數(shù)據(jù)也分別標記為正類和負類，構(gòu)造第二級子分類器。用同樣的辦法構(gòu)造第三級子分類器，依次下去，直到每個子類僅含一個聚類中心點，這些子分類器形成了一個二叉樹結(jié)構(gòu)，在每個節(jié)點處構(gòu)造一個SVM子分類器。本系統(tǒng)的水質(zhì)評價效果圖，精度達到了 97%左右，具有較高的水質(zhì)評價結(jié)果，其具體基于粗糙集和小波核支持向量機的混合分類模型用于水質(zhì)評價的算法步驟如下。①從訓(xùn)練樣本集中確定條件屬性，并確定每一條件屬性的隸屬函數(shù)和語言變量值構(gòu)造決策表。②采用自組織·映射神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對決策表進行數(shù)據(jù)離散歸一化。③基于粗糙集的約簡算法的基礎(chǔ)上采用二維約簡數(shù)據(jù)預(yù)處理算法，進行縱向?qū)傩约s簡和橫向沖突約簡，從而去除冗余屬性和噪音數(shù)據(jù)。④利用小波支持向量機對約簡后的樣本集合尋找最優(yōu)分類超平面，通過樣本訓(xùn)練建立小波支持向量機分類器。⑤構(gòu)建決策樹多類小波支持向量集分類模型上對數(shù)據(jù)進行評價，通過對訓(xùn)練樣本集中樣本重復(fù)以上步驟，調(diào)整小波的參數(shù)和支持向量機懲罰因子C直到整個訓(xùn)練樣本集的誤差達到要求為止。
權(quán)利要求
1.一種地下水在線水質(zhì)監(jiān)測系統(tǒng)，包括水質(zhì)采集模塊、無線傳感節(jié)點模塊、傳輸網(wǎng)絡(luò)模塊、服務(wù)器模塊、監(jiān)控終端模塊；無線傳感節(jié)點對水質(zhì)采集模塊采集的水質(zhì)進行數(shù)據(jù)測量，測量的數(shù)據(jù)通過傳輸網(wǎng)絡(luò)模塊把數(shù)據(jù)傳輸?shù)椒?wù)器模塊，控制終端模塊從服務(wù)器提取數(shù)據(jù)，進行數(shù)據(jù)分析評價。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水質(zhì)監(jiān)測系統(tǒng),其特征在于:所述水質(zhì)采集模塊包括水質(zhì)樣本采集模塊、水質(zhì)樣本傳輸模塊和水質(zhì)存儲單元，水質(zhì)樣本采集模塊包括設(shè)備操作維護單元和水質(zhì)采集單元；水質(zhì)樣本采集模塊采集的樣本通過水質(zhì)樣本傳輸模塊傳送到水質(zhì)存儲單元；水質(zhì)存儲單元用來存儲水質(zhì)樣本傳輸模塊輸送的水質(zhì)樣本。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的水質(zhì)監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于:水質(zhì)樣本采集模塊可以采用吸泵或潛水泵方式采樣，水質(zhì)樣本傳輸模塊包括水樣預(yù)處理裝置、自動清洗裝置及樣本傳輸>j-U ρ α裝直。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水質(zhì)監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于:所述無線傳感網(wǎng)絡(luò)節(jié)點由電源、微處理器控制模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、無線傳輸模塊組成，數(shù)據(jù)采集模塊負責(zé)進行水質(zhì)參數(shù)的采集，針對所需測量的不同參數(shù)而采用不同類型的傳感器采集數(shù)據(jù)，微處理器控制模塊的輸入端為數(shù)據(jù)采集模塊，輸出端為無線傳輸模塊，電源為各個模塊供電。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水質(zhì)監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于:所述傳輸網(wǎng)絡(luò)模塊由無線網(wǎng)絡(luò)、串口、以太網(wǎng)交換機、光纖網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成，無線網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)通過串口和以太網(wǎng)交換機連接，以太網(wǎng)交換機和光纖網(wǎng)絡(luò)連接；串口轉(zhuǎn)以太網(wǎng)交換機負責(zé)連接光纖網(wǎng)和無線傳感網(wǎng)絡(luò)，通過光纖網(wǎng)，將無線傳感節(jié)點分析的數(shù)據(jù)傳輸?shù)椒?wù)器。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水質(zhì)監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于:所述的監(jiān)控終端模塊包括信息顯示模塊，遠程控制模塊，水質(zhì)評價模塊、報警模塊。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的水質(zhì)監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于:所述報警模塊包括趨勢報警模塊、系統(tǒng)異常報警模塊和電源監(jiān)控模塊。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的水質(zhì)監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于:所述的水質(zhì)評價模塊為基于粗糙集與小波核支持向量機水質(zhì)評價系統(tǒng)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的水質(zhì)監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于:所述的基于粗糙集與小波核支持向量機水質(zhì)評價系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)歸一處理單元、粗糙集與小波核的混合分類器、二叉樹多類分類器，數(shù)據(jù)歸一處理單元處理的數(shù)據(jù)輸入到分類器中。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的水質(zhì)評價方法，其特征在于:該方法包括以下步驟: 1)從訓(xùn)練樣本集中確定條件屬性，并確定每一條件屬性的隸屬函數(shù)和語言變量值構(gòu)造決策表； 2)采用自組織映射神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對決策表進行數(shù)據(jù)離散歸一化； 3)基于粗糙集的約簡算法的基礎(chǔ)上采用二維約簡數(shù)據(jù)預(yù)處理算法，進行縱向?qū)傩约s簡和橫向沖突約簡，從而去除冗余屬性和噪音數(shù)據(jù)； 4)利用小波支持向量機對約簡后的樣本集合尋找最優(yōu)分類超平面，通過樣本訓(xùn)練建立小波支持向量機分類器； 5)構(gòu)建決策樹多類小波支持向量集分類模型上對數(shù)據(jù)進行評價，通過對訓(xùn)練樣本集中樣本重復(fù)以上步驟，調(diào)整小波的參數(shù)和支持向量機 懲罰因子C直到整個訓(xùn)練樣本集的誤差達到要求為止。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種地下水在線水質(zhì)監(jiān)測系統(tǒng),包括水質(zhì)采集模塊、無線傳感節(jié)點模塊、傳輸網(wǎng)絡(luò)模塊、服務(wù)器模塊、監(jiān)控終端模塊。無線傳感節(jié)點通過水質(zhì)采集模塊采集的水質(zhì)進行數(shù)據(jù)采集，分析的數(shù)據(jù)通過傳輸網(wǎng)絡(luò)模塊把數(shù)據(jù)傳輸?shù)椒?wù)器模塊，控制終端模塊從服務(wù)器提取數(shù)據(jù)，進行數(shù)據(jù)分析，報警模塊包括趨勢報警模塊、系統(tǒng)異常報警模塊,在水質(zhì)評價算法方面采用基于粗燥集與小波核支持向量機，提高了水質(zhì)評價的預(yù)測精度，針對于地下水的地域廣、地下水周圍往往沒有網(wǎng)絡(luò)布線本發(fā)明才有無線和有線網(wǎng)絡(luò)結(jié)合的方式，適合大規(guī)模推廣應(yīng)用。
文檔編號H04W84/22GK103235098SQ20131017488
公開日2013年8月7日 申請日期2013年5月13日 優(yōu)先權(quán)日2013年5月13日
發(fā)明者強俊, 李楊宇 申請人:安徽工程大學(xué)