[发明专利]基于3V算法的养殖场污水水质等级判断方法

权利要求书

1.一种基于3V算法的养殖场污水水质等级判断方法，其特征是，包括计算机(1)，m个取水泵(2)，水池，设于水池中的n个呈矩阵状排列的水质监测装置，n个水质监测装置均包括重金属传感器(3)、一氯胺传感器(4)、pH值传感器(5)、氟化物传感器(6)、臭氧传感器(7)、COD生物传感器(8)、钠离子传感器(9)、总磷传感器(101)和亚硝氮传感器(102)；每个水池均包括若干个排水口；计算机分别与各个取水泵、各个重金属传感器、各个一氯胺传感器、各个pH值传感器、各个氟化物传感器、各个臭氧传感器、各个COD生物传感器、各个钠离子传感器、各个总磷传感器和各个亚硝氮传感器电连接；

包括如下步骤：

(1-1)河道中设有m个取水点，m个取水泵分别将m个取水点的水送到水池中；

(1-2)计算机控制n个水质监测装置的各个传感器工作；

(1-3)计算机将每种传感器的n个检测信号进行平均，得到每种传感器的平均检测信号；

(1-4)对各个平均检测信号均进行如下处理：

对于平均检测信号中的每个时刻t，计算机计算t-T时刻至t时刻的电压幅度均值VU(t)、电压幅度最大值MA(t)和电压幅度最小值MI(t)；

设定3V算法为

其中，

(1-5)设定重金属传感器、一氯胺传感器、pH值传感器、氟化物传感器、臭氧传感器、COD生物传感器、钠离子传感器、总磷传感器和亚硝氮传感器的V(t)分别为V_s1(t)、V_s2(t)、V_s3(t)、V_s4(t)，V_s5(t)、V_s6(t)、V_s7(t)、V_s8(t)、V_s9(t)；

利用公式

计算综合判断指标Eva(t)；

当Eva(t)≥R1的时候，计算机做出当前时刻处理后污水水质良好的判断；

当R1＞Eva(t)≥R2，计算机做出当前时刻处理后污水水质合格的判断；

当Eva(t)＜R2，计算机做出当前时刻处理后污水水质不合格的判断。

2.根据权利要求1所述的基于3V算法的养殖 场污水水质等级判断方法，还包括如下步骤：

对步骤(1-2)中的平均检测信号进行如下处理：

设每种传感器的平均检测信号为s(n)＝[s(0)，s(1)，…，s(n-1)]，利用公式对s(i)的继承连续性进行判定，

当或则将s(i)删除，i＝1，2，...，n-2；

得到满足继承连续性的平均检测信号。

3.根据权利要求1所述的基于3V算法的养殖场污水水质等级判断方法，每个水质监测装置均包括壳体、设于壳体下部的用于容纳各个传感器的上端开口的筒状金属网；筒状金属网内侧设有毛刷，壳体内设有带动毛刷沿金属网内周面转动的毛刷电机(10)，毛刷电机与计算机电连接；其特征是，

步骤(1-2)还包括如下步骤：

计算机控制毛刷电机带动毛刷刷除金属网内周面的杂物及污垢。

4.根据权利要求1所述的基于3V算法的养殖场污水水质等级判断方法，还包括m个升降装置(11)，每个升降装置分别与每个取水泵连接；各个升降装置均与计算机电连接。

5.根据权利要求1所述的基于3V算法的养殖场污水水质等级判断方法，其特征是，R1为8至8.2；R2为0.4至2.9。

6.根据权利要求1或2或3或4或5所述的基于3V算法的养殖场污水水质等级判断方法，其特征是，步骤(1-3)和(1-4)之间还包括如下修正步骤：

计算机在平均检测信号中选取若干个时间间隔为Δt的采样值，各个采样值按照时间先后顺序排列构成检测信号I(t)；

对于I(t)中第一个采样值和最后一个采样值之外的每个采样值ES(t₁)，利用公式计算平稳系数ratio；

计算机预先设有依次增大的权重阈值0.5，1和1.65；

对于ratio位于[1-A1，1+A1]范围内的采样值，将采样值修正为B1 ES(t₁)，A1为0.2至0.5，B1为小于0.4的实数；

对于ratio位于(0.6，1-A1)或(1+A1，1.65)范围内的采样值，将采样值修正为B2 ES(t₁)，B1＜B2＜0.6；

用修正过的各个采样值代替I(t)中的对应采样值，得到经过修正的检测信号I(t)，用检测信号I(t)替换平均检测信号。