【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及机器学习，具体涉及用于农田灌溉管道过滤器的过滤性能检测方法。
技术介绍
1、随着农业生产的现代化发展，农田的节水灌溉方式成为了一种现代化的趋势，常见节水灌溉方式如喷灌、滴灌。为了保证喷灌、滴灌等灌溉设备的正常运行，农田灌溉管道过滤器成为了灌溉设备的重要组成部分。但是，由于农田灌溉管道过滤器的过滤性能较差，极易导致灌溉设备的出现堵塞现象，损坏了灌溉设备的使用寿命。另外，过滤器的过滤性能较差时，过滤后的水源中含有较多的杂质成分，会对农田农作物的生长产生一定影响。
2、因此，为了提高灌溉设备的抗堵塞能力，同时提高过滤器的净化水质能力，需要对农田灌溉管道过滤器的过滤性能进行检测，以求延长灌溉设备的使用寿命，使农田农作物能够更好的生长。目前，大多数通过测定出过滤器过滤后水源的水流速的均匀、稳定性来评价过滤器的过滤性能。但是，无法充分地说明出水流速的变化只与过滤器有关，电力的变化同样能够影响水流速的变化，所以仅仅通过出水流速来评价过滤器的过滤性能，准确性较差。
技术实现思路
1、本专利技术提供用于农田灌溉管道过滤器的过滤性能检测方法，以解决过滤性能检测的准确性较差的问题，所采用的技术方案具体如下：
2、本专利技术一个实施例提供了用于农田灌溉管道过滤器的过滤性能检测方法，该方法包括以下步骤：
3、获取相关参数的时间序列，所述相关参数的时间序列包括水流速时间序列、水压时间序列以及水质电导率时间序列；
4、根据水流速时间序列、水压时间序列
5、根据水质电导率时间序列获取水质电导率时间序列中每个采集时刻的数据点的水质特征序列及水质变化集合；根据水质电导率时间序列中每个采集时刻的数据点的水质特征序列及水质变化集合获取每个采集时刻的过滤水质优良指数；根据每个采集时刻的过滤水质优良指数及联合堵塞效应指数获取每个采集时刻的过滤性能异常指数，根据所有采集时刻的过滤性能异常指数获取过滤性能检测数据集；
6、利用svm分类器基于过滤性能检测数据集获取过滤器过滤性能的检测模型，根据过滤器过滤性能的检测模型获取过滤器的性能检测结果。
7、优选的，所述根据水流速时间序列、水压时间序列分别获取水流速时间序列、水压时间序列中每个采集时刻的数据点的过滤特征序列及相邻数据集合的方法为：
8、对于水流速时间序列中每个采集时刻的数据点，将采集时刻的数据点作为第一目标时刻的数据点，将距离第一目标时刻最近的第一预设参数个采集时刻的数据点按照时间升序的顺序组成的序列作为第一目标时刻的数据点的过滤特征序列；将采集时刻的数据点作为第一标记时刻的数据点，将距离第一标记时刻最近的第二预设参数个采集时刻的数据点组成的集合作为第一标记时刻的数据点的相邻数据集合；
9、对于水压时间序列中每个采集时刻的数据点，将采集时刻的数据点作为第二目标时刻的数据点，将距离第二目标时刻最近的第一预设参数个采集时刻的数据点按照时间升序的顺序组成的序列作为第二目标时刻的数据点的过滤特征序列；将采集时刻的数据点作为第二标记时刻的数据点，将距离第二标记时刻最近的第二预设参数个采集时刻的数据点组成的集合作为第二标记时刻的数据点的相邻数据集合。
10、优选的，所述根据水流速时间序列、水压时间序列中每个采集时刻的数据点的过滤特征序列及相邻数据集合分别获取水流速时间序列、水压时间序列中每个采集时刻的数据点的堵塞效应指数的方法为：
11、步骤s1，对于水流速时间序列中每个采集时刻的数据点，计算采集时刻的数据点的过滤特征序列中所有数据点的变异系数，将以自然常数为底数，以所述变异系数为指数的负映射结果作为分子；
12、将采集时刻的数据点的数值与采集时刻的数据点的过滤特征序列中每个数据点的数值之差的绝对值作为第一求和因子，将第一求和因子在所述过滤特征序列上的累加和与第三预设参数的和作为分母；
13、将分子与分母比值的相反数与第三预设参数的和作为采集时刻的数据点的过滤异常指数；
14、步骤s2，根据采集时刻的数据点的过滤特征序列及相邻数据集合获取采集时刻的数据点的抗堵塞能力指数；
15、步骤s3，将以自然常数为底数，以采集时刻的数据点的抗堵塞能力指数为指数的负映射结果作为第一乘积因子，将第一乘积因子与所述过滤异常指数的乘积作为水流速时间序列中采集时刻的数据点的堵塞效应指数；
16、步骤s4，将步骤s1中水流速时间序列替换为水压时间序列，重复步骤s1、步骤s2以及步骤s3的计算得到水压时间序列中采集时刻的数据点的堵塞效应指数。
17、优选的，所述根据采集时刻的数据点的过滤特征序列及相邻数据集合获取采集时刻的数据点的抗堵塞能力指数的方法为：
18、将采集时刻的数据点的过滤特征序列中所有数据点的数据均值作为分子；
19、计算采集时刻的数据点的过滤特征序列与采集时刻的数据点的相邻数据集合中每个数据点的过滤特征序列之间的度量距离，将所述度量距离与第三预设参数的和作为分母；
20、将分子与分母的比值在所述相邻数据集合上的累加和的均值作为采集时刻的数据点的抗堵塞能力指数。
21、优选的，所述根据水流速时间序列、水压时间序列中每个采集时刻的数据点的堵塞效应指数获取每个采集时刻的联合堵塞效应指数的方法为：
22、将水流速时间序列、水压时间序列中每个采集时刻的数据点的堵塞效应指数分别作为基于卡尔曼滤波的数据融合算法的输入，将基于卡尔曼滤波的数据融合算法的输出作为每个采集时刻的联合堵塞效应指数。
23、优选的，所述根据水质电导率时间序列获取水质电导率时间序列中每个采集时刻的数据点的水质特征序列及水质变化集合的方法为：
24、将水质电导率时间序列作为pettitt突变检测算法的输入，将pettitt突变检测算法的输出作为水质电导率时间序列中所有突变数据点，将水质电导率时间序列中所有突变数据点组成的序列作为水质突变序列；
25、对于水质电导率时间序列中每个采集时刻的数据点，计算采集时刻的数据点与水质突变序列中每个元素的差值，将所有所述差值按照数值升序的顺序组成的序列作为采集时刻的数据点的水质特征序列；
26、将水质电导率时间序列中每个采集时刻的数据点作为第三标记时刻的数据点，将所有水质电导率时间序列中所有采集时刻的数据点作为k-近邻算法的输入，将k-近邻算法的输出作为第三标记时刻的数据点的所有近邻数据点，将第三标记时刻的数据点的所有近邻数据点组成的集合作为第三标记时刻的数据点水质变化集合。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.用于农田灌溉管道过滤器的过滤性能检测方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的用于农田灌溉管道过滤器的过滤性能检测方法，其特征在于，所述根据水流速时间序列、水压时间序列分别获取水流速时间序列、水压时间序列中每个采集时刻的数据点的过滤特征序列及相邻数据集合的方法为：
3.根据权利要求1所述的用于农田灌溉管道过滤器的过滤性能检测方法，其特征在于，所述根据水流速时间序列、水压时间序列中每个采集时刻的数据点的过滤特征序列及相邻数据集合分别获取水流速时间序列、水压时间序列中每个采集时刻的数据点的堵塞效应指数的方法为：
4.根据权利要求3所述的用于农田灌溉管道过滤器的过滤性能检测方法，其特征在于，所述根据采集时刻的数据点的过滤特征序列及相邻数据集合获取采集时刻的数据点的抗堵塞能力指数的方法为：
5.根据权利要求1所述的用于农田灌溉管道过滤器的过滤性能检测方法，其特征在于，所述根据水流速时间序列、水压时间序列中每个采集时刻的数据点的堵塞效应指数获取每个采集时刻的联合堵塞效应指数的方法为：
6.根据权利要求1所
7.根据权利要求1所述的用于农田灌溉管道过滤器的过滤性能检测方法，其特征在于，所述根据水质电导率时间序列中每个采集时刻的数据点的水质特征序列及水质变化集合获取每个采集时刻的过滤水质优良指数的方法为：
8.根据权利要求7所述的用于农田灌溉管道过滤器的过滤性能检测方法，其特征在于，所述根据水质电导率时间序列中每个采集时刻的数据点的水质特征序列及水质变化集合获取每个采集时刻的过滤性能稳定指数的方法为：
9.根据权利要求1所述的用于农田灌溉管道过滤器的过滤性能检测方法，其特征在于，所述根据每个采集时刻的过滤水质优良指数及联合堵塞效应指数获取每个采集时刻的过滤性能异常指数，根据所有采集时刻的过滤性能异常指数获取过滤性能检测数据集的方法为：
10.根据权利要求1所述的用于农田灌溉管道过滤器的过滤性能检测方法，其特征在于，所述利用SVM分类器基于过滤性能检测数据集获取过滤器过滤性能的检测模型，根据过滤器过滤性能的检测模型获取过滤器的性能检测结果的方法为：
...【技术特征摘要】
1.用于农田灌溉管道过滤器的过滤性能检测方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的用于农田灌溉管道过滤器的过滤性能检测方法，其特征在于，所述根据水流速时间序列、水压时间序列分别获取水流速时间序列、水压时间序列中每个采集时刻的数据点的过滤特征序列及相邻数据集合的方法为：
3.根据权利要求1所述的用于农田灌溉管道过滤器的过滤性能检测方法，其特征在于，所述根据水流速时间序列、水压时间序列中每个采集时刻的数据点的过滤特征序列及相邻数据集合分别获取水流速时间序列、水压时间序列中每个采集时刻的数据点的堵塞效应指数的方法为：
4.根据权利要求3所述的用于农田灌溉管道过滤器的过滤性能检测方法，其特征在于，所述根据采集时刻的数据点的过滤特征序列及相邻数据集合获取采集时刻的数据点的抗堵塞能力指数的方法为：
5.根据权利要求1所述的用于农田灌溉管道过滤器的过滤性能检测方法，其特征在于，所述根据水流速时间序列、水压时间序列中每个采集时刻的数据点的堵塞效应指数获取每个采集时刻的联合堵塞效应指数的方法为：
6.根据权利要求1所述的用于农田灌溉管道过滤器的过滤性能检...
【专利技术属性】
技术研发人员：王艳华，吕望，张晓，余幸，张会敏，程献国，景明，罗玉丽，王爱滨，张峥君，闫晋阳，苏晓飞，周龙伟，赵永亮，马向阳，韩文光，林平，于向远，白瑞，王会永，杨智渊，王艳明，杨江，张敬晓，
申请(专利权)人：黄河水利委员会黄河水利科学研究院，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。