[发明专利]一种基于信息融合及ARMA模型的污水管网流速检测方法

说明书

本发明涉及一种基于信息融合及ARMA模型的污水管网流速检测方法，与现有技术相比解决了难以准确估算出污水管网流速的缺陷。本发明包括以下步骤：污水管网多传感器数据的获取；ARMA模型的建立；流速结果的获得。本发明通过多传感器信息融合技术和ARMA模型，实现对污水管网系统中的流量数据的快速、准确估计。

技术领域

本发明涉及数据分析技术领域，具体来说是一种基于信息融合及ARMA模型的污水管网流速检测方法。

背景技术

在污水管网系统中，由于厌氧环境的存在，管网中沉积物滋生大量的细菌，其代谢产生大量的硫化物。硫化物对管网起到腐蚀的作用，长时间腐蚀可能导致管网破裂，并且硫化物本身持续不断的散发臭味，对于百姓的健康和城市的文明形象都起到负面影响。解决该问题的办法一般是针对性的投药，我国大小城市的投药一般来说都是恒定投药，少部分城市会根据早晚高峰来区分投药量。

但是投药所面对的关键问题是，污水管网中的水流并不是恒速的，投药量过少无法起到改善污水的作用，投药量过多药品本身会对管网起到腐蚀作用，且造成药品浪费。在某些时间段，污水管网中的水流较慢，相对应的投药量需要较少；而在某些时间段或特定天气条件下，污水管网中的水流较快，相对应的投药量需要较多。特别是针对于单个流量传感器而言，其流速变化还受到浑浊物形状、大小、浓密程度等多因素影响。并且污水管网中由于监测需要，其所涉及的流量传感器较多，实际应用中，又无法以某个单个流量传感器为基准进行流量判断，

因此，如何准确掌握污水管网中的流速已经成为急需解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中难以准确估算出污水管网流速的缺陷，提供一种基于信息融合及ARMA模型的污水管网流速检测方法来解决上述问题。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种基于信息融合及ARMA模型的污水管网流速检测方法，包括以下步骤：

污水管网多传感器数据的获取，通过已放置的传感器读取其流速数据内容；

ARMA模型的建立，建立用于将污水管网流水速度变化拟合为噪声序列形式的ARMA模型；

流速结果的获得，利用ARMA模型对多传感器的流速数据进行修正估值计算，并对修正后的多传感器流速估值进行融合处理，得出污水管网流速数据。

所述ARMA模型的建立包括以下步骤：

将污水管网流水的速度变化转化为噪声序列的形式，设定ARMA模型，其设定如下：

A(q^-1)y_i(t)＝C(q^-1)v_i(t)，

其中，y_i(t)是污水管某处某单个传感器测得的流速观测值，v_i(t)是y_i(t)对应的系统噪声，A(q^-1)和C(q^-1)为带滞后因子q^-1的多项式，其分别具有形式如下：

A(q^-1)＝1+a₁q^-1+...+a_naq^-na，

C(q^-1)＝1+c₁q^-1+...+c_ncq^-nc，

其中，a₁,…,a_na、c₁,…,c_nc均是常参数，na是A(q^-1)的阶次，nc是C(q^-1)的阶次；