一种具有在线监控功能的污水处理装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种具有在线监控功能的污水处理装置及方法，属于污水处理技术领域，本发明专利技术包括数据分析模块，数据分析模块具体包括：通过根据模糊理论来对无线传感器获取到的数据进行转换，进一步通过使用关联信息熵度量来判断特征之间的组合效应，拟采用特征排序CMFS算法来减少特征之间的冗余信息，实现多特征模糊语义集的自适应激活和终结，进而通过特征排序CMFS算法来对重叠信息对模糊语义集进行序列搜索，以获取模糊语义集中的冗余信息，通过本方法能够有效地剔除冗余信息，进一步提高远程监测终端的数据处理能力，有效地提高了远程监测终端对无线传感器获取到的数据处理效率，有效地增强了污水远程监测终端的运行鲁棒性。有效地增强了污水远程监测终端的运行鲁棒性。有效地增强了污水远程监测终端的运行鲁棒性。

【技术实现步骤摘要】
一种具有在线监控功能的污水处理装置及方法


[0001]本专利技术涉及污水处理
，尤其涉及一种具有在线监控功能的污水处理装置及方法。

技术介绍

[0002]水是生命之源，然而城市水资源的污染却日趋严重。大力发展工业化的同时，江河湖泊的污染问题进一步被凸现出来，其中城市污水中有害物质的排放对河流及自然环境的威胁尤为显著。城市污水的防治工作刻不容缓，污水监测作为水资源管理和水环境污染控制的主要手段之一，正在发挥不可替代的作用。传统的污水监测依赖于人工采样的方法，工作强度大、过程繁琐、时效性差、污水水质监测周期长，导致监测成本过高。近年来，随着无线通讯和网络技术的成熟与发展，基于无线传感器网络的污水监测系统成为该领域的研究热点之一。
[0003]通过模糊理论能够将无线传感器所采集到的数据进行数据分析，会生成关于描述污水的模糊语义集，而由于特征描述往往需要多个模糊语义集，每个语义集对应不同的模糊规则，而模糊语义集的增多不仅会增加计算复杂度，还会增加模糊模式之间的竞争，降低算法性能。另一方面，由于无线传感器存在使用故障的现象，从而导致部分无线传感器采集到的数据可能存在巨大偏差或者部分无线传感器获取到的数据存在异常，而该类的数据容易导致污水监测终端无法识别其意义，不将该类异常数据进行剔除容易导致异常信息的传输直接导致能量的过度消耗，影响网络寿命。

技术实现思路

[0004]本专利技术克服了现有技术的不足，提供了一种具有在线监控功能的污水处理装置及方法。
[0005]为达上述目的，本专利技术采用的技术方案为：本专利技术第一方面提供了一种具有在线监控功能的污水处理装置，所述污水处理装置包括：若干无线传感器，所述无线传感器用于采集污水中的预设类型数据信息，并通过无线传输技术将所述预设类型数据信息传输至远程监测终端；数据分析模块，所述数据分析模块用于对所述预设类型数据信息进行数据转换，以获取解析后的数据信息，并对所述解析后的数据信息进行数据处理，以消除解析后的冗余数据；污水监测模块，所述污水监测模块用于对污水进行数据监测，且所述无线传感器安装于所述污水监测模块的内部，所述污水监测模块根据内部的污水运作情况进行动态监测；所述污水监测模块包括处理箱体以及调节模块，所述处理箱体的底部上安装有曝气管，所述曝气管用于提供氧气，通过所述调节模块根据曝气管的工作情况进行动态调控。
[0006]进一步地，本专利技术的一个较佳实施例中，其中，对所述预设类型数据信息进行数据转换，以获取解析后的数据信息，具体包括：通过大数据获取污水相关的特征信息，并通过模糊理论对所述特征信息进行特征描述，生成模糊语义集；根据所述模糊语义集构建相对应的隶属函数，构建语义规则库，并将所述隶属函数输入到所述语义规则库中；通过将所述预设类型数据输入到所述语义规则库，以获取当前预设类型数据的隶属函数，并根据所述当前预设类型数据的隶属函数生成解析后的数据信息。
[0007]进一步地，本专利技术的一个较佳实施例中，对所述解析后的数据信息进行数据处理，还包括以下步骤：通过关联信息熵度量对所述模糊语义集进行关联信息熵计算，得到关联信息熵，并判断所述关联信息熵是否为预设关联信息熵；若所述关联信息熵为预设关联信息熵，则通过特征排序CMFS算法对当前的模糊语义集进行序列性搜索，选取所述模糊语义集中的其中一个特征信息；基于所述特征信息对所述模糊语义集进行扩充排序，以得到扩充集合，并根据所述扩充集合获取模糊语义集中的冗余信息；根据所述冗余信息对所述模糊语义集重新调整，以生成最终的模糊语义集。
[0008]进一步地，本专利技术的一个较佳实施例中，在对所述解析后的数据信息进行数据处理的步骤之后，具体包括以下步骤：根据所述解析后的数据信息获取特征数据信息，并判断所述特征数据信息中是否存在异常状况的数据信息；若所述特征数据信息中存在异常状况的数据信息，则获取存在异常状况的数据信息所在的监测节点，并根据所述监测节点获取所述监测节点中工作的无线传感器；获取所述监测节点中工作的无线传感器相对应的特征数据信息，并统计所述相对应的特征数据信息的频数；获取频数最大的数据信息作为最终的解析后的数据信息，并将所述异常状况的数据信息替换为最终的解析后的数据信息，生成替换后的数据信息，并将所述替换后的数据信息进行输出。
[0009]进一步地，本专利技术的一个较佳实施例中，判断所述特征数据信息中是否存在异常状况的数据信息，具体包括以下步骤：基于神经网络构建异常状况识别模型，将预先训练好的特征数据信息分为测试集以及训练集，并将训练集输入至所述异常状况识别模型中进行训练，调整所述异常状况识别模型的参数；当所述异常状况识别模型的参数直至满足预设参数要求，并将所述测试集对所述异常状况识别模型进行测试，若所述异常状况识别模型的测试结果满足预设条件，得到训练完成的异常状况识别模型；将所述特征数据信息输入至所述异常状况识别模型中，以得到识别结果，并判断所述识别结果是否大于预设识别结果；若所述识别结果大于预设识别结果，则将所述特征数据信息作为异常状况的数据
信息输出。
[0010]进一步地，本专利技术的一个较佳实施例中，所述调节模块包括支撑顶板，所述支撑顶板的下面上安装有若干伸缩杆，所述伸缩杆上套接有若干弹簧，且所述伸缩杆的另一端柔性推板，所述柔性推板上安装有丝杆，所述丝杆的另一端与风扇进行相连，且所述风扇安装于所述支撑顶板的内部，且所述支撑顶板安装于所述处理箱体的内部。
[0011]进一步地，本专利技术的一个较佳实施例中，所述处理箱体上安装有进水管以及出水管，且所述曝气管安装于所述处理箱体的底部且与供氧泵连接，且所述处理箱体内安装有若干氧气浓度传感器，且所述氧气浓度传感器用于获取处理箱体内部的氧气浓度，当所述氧气浓度低于预设氧气浓度值时，通过远程监测终端调控供氧泵的运行。
[0012]本专利技术第三方面提供了一种具有在线监控功能的污水处理装置的处理方法，包括以下步骤：对所述预设类型数据信息进行数据转换，以获取解析后的数据信息，并对所述解析后的数据信息进行数据处理，以消除解析后的冗余数据；其中，通过大数据获取污水相关的特征信息，并通过模糊理论对所述特征信息进行特征描述，生成模糊语义集；根据所述模糊语义集构建相对应的隶属函数，构建语义规则库，并将所述隶属函数输入到所述语义规则库中；通过无线传感器获取预设类型数据，通过将所述预设类型数据输入到所述语义规则库，以获取当前预设类型数据的隶属函数，并根据所述当前预设类型数据的隶属函数生成解析后的数据信息。
[0013]在本实施例中，对所述解析后的数据信息进行数据处理，还包括以下步骤：通过关联信息熵度量对所述模糊语义集进行关联信息熵计算，得到关联信息熵，并判断所述关联信息熵是否为预设关联信息熵；若所述关联信息熵为预设关联信息熵，则通过特征排序CMFS算法对当前的模糊语义集进行序列性搜索，选取所述模糊语义集中的其中一个特征信息；基于所述特征信息对所述模糊语义集进行扩充排序，以得到扩充集合，并根据所述扩充集合获取模糊语义集中的冗余信息；根据所述冗余信息对所述模糊语义集重新调整，以生本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具有在线监控功能的污水处理装置，其特征在于，所述污水处理装置包括：若干无线传感器，所述无线传感器用于采集污水中的预设类型数据信息，并通过无线传输技术将所述预设类型数据信息传输至远程监测终端；数据分析模块，所述数据分析模块用于对所述预设类型数据信息进行数据转换，以获取解析后的数据信息，并对所述解析后的数据信息进行数据处理，以消除解析后的冗余数据；污水监测模块，所述污水监测模块用于对污水进行数据监测，且所述无线传感器安装于所述污水监测模块的内部，所述污水监测模块根据内部的污水运作情况进行动态监测；所述污水监测模块包括处理箱体以及调节模块，所述处理箱体的底部上安装有曝气管，所述曝气管用于提供氧气，通过所述调节模块根据曝气管的工作情况进行动态调控。2.根据权利要求1所述的一种具有在线监控功能的污水处理装置，其特征在于，其中，对所述预设类型数据信息进行数据转换，以获取解析后的数据信息，具体包括：通过大数据获取污水相关的特征信息，并通过模糊理论对所述特征信息进行特征描述，生成模糊语义集；根据所述模糊语义集构建相对应的隶属函数，构建语义规则库，并将所述隶属函数输入到所述语义规则库中；通过将所述预设类型数据输入到所述语义规则库，以获取当前预设类型数据的隶属函数，并根据所述当前预设类型数据的隶属函数生成解析后的数据信息。3.根据权利要求2所述的一种具有在线监控功能的污水处理装置，其特征在于，对所述解析后的数据信息进行数据处理，还包括以下步骤：通过关联信息熵度量对所述模糊语义集进行关联信息熵计算，得到关联信息熵，并判断所述关联信息熵是否为预设关联信息熵；若所述关联信息熵为预设关联信息熵，则通过特征排序CMFS算法对当前的模糊语义集进行序列性搜索，选取所述模糊语义集中的其中一个特征信息；基于所述特征信息对所述模糊语义集进行扩充排序，以得到扩充集合，并根据所述扩充集合获取模糊语义集中的冗余信息；根据所述冗余信息对所述模糊语义集重新调整，以生成最终的模糊语义集。4.根据权利要求1所述的一种具有在线监控功能的污水处理装置，其特征在于，在对所述解析后的数据信息进行数据处理的步骤之后，具体包括以下步骤：根据所述解析后的数据信息获取特征数据信息，并判断所述特征数据信息中是否存在异常状况的数据信息；若所述特征数据信息中存在异常状况的数据信息，则获取存在异常状况的数据信息所在的监测节点，并根据所述监测节点获取所述监测节点中工作的无线传感器；获取所述监测节点中工作的无线传感器相对应的特征数据信息，并统计所述相对应的特征数据信息的频数；获取频数最大的数据信息作为最终的解析后的数据信息，并将所述异常状况的数据信息替换为最终的解析后的数据信息，生成替换后的数据信息，并将所述替换后的数据信息进行输出。5.根据权利要求4所述的一种具有在线监控功能的污水处理装置，其特征在于，判断所
述特征数据信息中是否存在异常状况的数据信息，具体包括以下步骤：基于神经网络构建异常状况识别模型，将预先训练好的特征数据信息分为测试集以及训练集，并将训练集输入至所述异常状况识别模型中进行训练，调整所述异常状况识别模型的参数；当所述异常状况识别模型的参数直至满足预设参数要求，并将所述测试集对所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱枭强，陈翠群，王国彬，谢洁云，林浩添，何庚砰，陈鑫泉，
申请(专利权)人：广东鹏凯智能装备制造有限公司，
类型：发明
国别省市：