[发明专利]一种用于环境监测的移动推车及其控制系统、控制方法

权利要求书

1.一种用于环境监测的移动推车的控制方法，其特征在于，所述用于环境监测的移动推车的控制方法包括以下步骤：

步骤一，通过环境监测模块利用监测设备对所述移动推车周围的环境进行实时监测；通过环境数据采集模块利用集成于传感器安装箱的传感器对所述移动推车周围的环境数据进行采集；

步骤二，通过数据预处理模块利用数据预处理程序对采集的环境数据进行冗余处理，删除明显不合理的异常环境数据；

步骤三，通过数据可信度评价模块利用可信度评价程序利用可信度权重因子对与处理后的环境数据进行可信度评价；

所述可信度评价的具体步骤包括：

对处理后的环境数据进行可信度等级分类，提取获得评价数据的相应特征，将其作为输入；

采用基于规则和人工结合的方法标注训练数据的可信度等级；

根据评价主体调用已构建的可信度等级分类模型，得到该条评价数据的可信度等级；

步骤四，通过中央控制模块利用中央处理器协调控制所述用于环境监测的移动推车的控制系统各个模块的正常运行；

步骤五，通过分析模型构建模块利用模型构建程序利用可信度高的环境数据构建环境数据分析模型；

步骤六，通过环境数据分析模块利用数据分析程序利用构建得到的环境数据分析模型对采集的环境数据进行分析；通过异常数据预警模块利用预警装置对不合理的异常环境数据进行预警通知；

所述异常数据预警模块采用的异常环境数据的检测方法包括：

利用采集的环境数据构建信息矩阵和相似性矩阵；

计算任意两个环境数据之间的相似度，根据得到的相似度结果构建环境数据的相似性矩阵；

对构建的相似性矩阵进行多次不同K值的K-mediod聚类，并记录不同的K值及其对应的聚类结果；

根据得到的聚类结果通过评测函数进行评测分析，获得最佳聚类和异常环境数据集；

步骤七，通过数据存储模块利用存储器存储采集的环境数据、异常环境数据、数据可信度评价结果、环境数据分析模型、环境数据分析结果以及预警通知信息；

步骤八，通过更新显示模块利用显示器对采集的环境数据、异常环境数据、数据可信度评价结果、环境数据分析模型、环境数据分析结果以及预警通知信息的实时数据进行更新显示。

2.如权利要求1所述的用于环境监测的移动推车的控制方法，其特征在于，步骤一中，所述移动推车周围的环境数据包括移动推车周围的温湿度数据、光照强度数据、风向和风速数据、气体数据；其中，所述气体数据包括二氧化碳浓度值、一氧化碳浓度值、二氧化氮浓度值、二氧化硫浓度值以及PM2.5值。

3.如权利要求1所述的用于环境监测的移动推车的控制方法，其特征在于，步骤二中，所述通过数据预处理模块利用数据预处理程序对采集的环境数据进行冗余处理，包括：

(1)通过数据预处理模块数据逻辑判断法去除明显不合理的异常环境数据，应用非监督学习算法辨识隐含的离群数据；

(2)通过数据预处理程序采用监督学习算法鉴别监测数据的可靠性；

若偏差不大，则数据合理，通过审核，并将其加入历史数据集；反之偏差过大，将该数据列为可疑数据，应用支持向量机回归方法从监测数据时间序列中分离异常数据。

4.如权利要求3所述的用于环境监测的移动推车的控制方法，其特征在于，所述所述的监督学习算法为k均值聚类的算法、粒子群优化法、人工神经网络算法、支持向量机中的任意一种。

5.如权利要求1所述的用于环境监测的移动推车的控制方法，其特征在于，步骤五中，所述通过分析模型构建模块利用模型构建程序利用可信度高的环境数据构建环境数据分析模型，包括：

(1)通过分析模型构建模块将可信度高的环境数据划分为训练数据、验证数据，并将训练数据和验证数据转换为模型所需的序列数据；

(2)通过模型构建程序利用训练数据构建环境数据分析模型，再用验证数据根据MAE选择模型的最佳参数；

(3)通过选择得到的模型的最佳参数对所述环境数据分析模型进行验证调试，获得最终的环境数据分析模型。