基于動(dòng)態(tài)關(guān)聯(lián)矩陣的管網(wǎng)水質(zhì)異常檢測(cè)方法研究.pdf

1、水質(zhì)異常檢測(cè)作為城市管網(wǎng)水質(zhì)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的核心部分，其目的在于快速、準(zhǔn)確地對(duì)管網(wǎng)中可能存在的水質(zhì)異常波動(dòng)進(jìn)行檢測(cè)。傳統(tǒng)的水質(zhì)異常檢測(cè)方法通常是在時(shí)域或者頻域上對(duì)水質(zhì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。隨著水質(zhì)監(jiān)測(cè)技術(shù)的發(fā)展，水質(zhì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)呈現(xiàn)出多元化的現(xiàn)象。傳統(tǒng)分析方法往往難以有效利用多維數(shù)據(jù)間的內(nèi)在關(guān)系，來(lái)提升水質(zhì)異常檢測(cè)的準(zhǔn)確度。針對(duì)這一現(xiàn)狀，本文通過(guò)對(duì)不同維度下水質(zhì)數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)性分析，提出了基于多個(gè)水質(zhì)參數(shù)的水質(zhì)異常檢測(cè)方法，并將其拓展至多監(jiān)測(cè)站點(diǎn)的水質(zhì)異

2、常檢測(cè)。文中通過(guò)大量實(shí)驗(yàn)和仿真數(shù)據(jù)對(duì)方法進(jìn)行了驗(yàn)證，并對(duì)算法可能存在的問(wèn)題進(jìn)行了討論。
　　本文的主要工作和創(chuàng)新點(diǎn)如下:
　　(1)現(xiàn)有的水質(zhì)異常檢測(cè)算法大多未能對(duì)不同水質(zhì)參數(shù)之間的聯(lián)系進(jìn)行分析，很難獲得期望的效果。本文提出了基于動(dòng)態(tài)關(guān)聯(lián)矩陣的水質(zhì)異常檢測(cè)方法，通過(guò)動(dòng)態(tài)時(shí)間規(guī)整算法對(duì)不同水質(zhì)參數(shù)時(shí)間序列之間的關(guān)聯(lián)特性進(jìn)行分析，并結(jié)合各個(gè)水質(zhì)參數(shù)自身的波動(dòng)狀況，實(shí)現(xiàn)了對(duì)管網(wǎng)水質(zhì)狀態(tài)的實(shí)時(shí)檢測(cè)。文中還對(duì)不同采樣間隔下的水質(zhì)數(shù)據(jù)進(jìn)

3、行了分析，討論了水質(zhì)數(shù)據(jù)的背景變化和基線漂移對(duì)檢測(cè)結(jié)果的影響。
　　(2)根據(jù)動(dòng)態(tài)關(guān)聯(lián)矩陣進(jìn)行特征提取，對(duì)水質(zhì)異常波動(dòng)進(jìn)行了更深入的分析。借助隨機(jī)森林算法實(shí)現(xiàn)了對(duì)不同污染物引起的水質(zhì)異常波動(dòng)的分類(lèi)。在已知污染物的類(lèi)別情況下，依靠對(duì)水質(zhì)異常波動(dòng)的分類(lèi)，可以有效地提升水質(zhì)異常檢測(cè)算法的準(zhǔn)確度。文中還根據(jù)異常波動(dòng)樣本在弱分類(lèi)器上的概率分布，討論了如何減小部分工況操作導(dǎo)致的水質(zhì)異常波動(dòng)對(duì)水質(zhì)異常檢測(cè)算法的影響。
　　(3)參照單一站