【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于污水流行病学监测方法的，具体涉及一种污水处理厂人口数量的估算方法及系统。
技术介绍
1、基于污水流行病学的对物质消费情况的反算和某些非法物质的消费溯源是当下一种逐步开始兴起的物质监测手段。通过对生活污水中人体代谢的物质残留物进行分析测定，反演推算得到目标物质在一定区域内的消费情况及时空分布情况。例如通过分析测定生活污水中某一毒品的残留物及其人体代谢产物，反演推算得到该毒品在这一污水处理厂的服务范围内的消费情况，并向污水厂上游缩小范围。污水处理厂的服务人口数量估算是反演推算过程的一个重要过程。人口数量是决定人均消费数量的重要参数，其准确程度对最终消费情况的不确定性具有重要贡献，但其本身就存在着较大的不确定性。
2、常规的污水处理厂服务人口数量估算方法有设计容量法、污水流量法、污水特征标志法、人口普查法、生物标志物法、模型估算法、手机信号法等。每种方法都各有其优缺点，例如设计容量法数据获得较为简单，但是当污水处理厂服务区内人口流动较大的时候，其数据的准确性就会受到影响；污水流量法能够通过区域内人均每天的用水量估算服务人口数，但是大多市政污水处理厂不仅处理生活污水，还有大量工业用水，产生较大的波动性；单一的污水特征指标法也会受到较大的波动……单种测量方式都有一定的局限性。因此，需要开发一种能够降低不确定性并且提高准确性的污水厂服务人口数量的估算方法。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于针对现有技术的不足之处，提供一种污水处理厂人口数量的估算方法，该方法考虑了
2、为解决上述技术问题，本专利技术采用如下技术方案：
3、一种污水处理厂人口数量的估算方法，包括如下步骤：
4、步骤1、获取污水厂的污水参数，从中选取最能够反应人口波动的污水参数作为主参数，其他污水参数作为辅助参数；
5、步骤2、对主参数和辅助参数进行相关性分析，建立相关系数矩阵，并参考相关系数矩阵，根据辅助参数与主参数的相对重要性构造判断矩阵；
6、步骤3、对构造的判断矩阵进行一致性检验，当满足一致性检验要求，则进入下一步骤，当不满足，则返回步骤2重新构造判断矩阵；
7、步骤4、根据判断矩阵的量化结果，对判断矩阵进行单排序计算，确定各个指标的权重并进行归一化处理，得出估算各污水参数的权重分配wi；
8、步骤5、获取污水处理厂水质参数的人均排放量mi；
9、步骤6、根据步骤4所得的权重因子wi和步骤5获得的污水指标人均排放数量mi构建用于估算实时人口数量的多参数模型。
10、进一步地，步骤1中，以nh4+-n作为主参数，辅助参数包括codcr、bod5、tn、tp、ss。
11、进一步地，步骤2中在进行相关性分析时，根据相关性确定两两污水参数之间的相关系数，并根据相关系数构建相关系数矩阵，且计算污水参数间的显著性水平p值，当p<0.05时，则两个污水参数显著相关。
12、进一步地，步骤2中根据辅助参数与主参数的相对重要性，依据相关性由强到弱赋值标度1-9，以构造判断矩阵。
13、进一步地，步骤3中一致性指标为ci，ci的计算公式如下：
14、
15、
16、其中，λmax为判断矩阵的最大特征根；n为判断矩阵的阶数；ci为一致性指标；cr为一致性检验参数；ri为与n对应的平均随机一致性取值；
17、当cr<0.1时，则满足一致性检验要求，当cr≥0.1时，则返回步骤2，调整判断矩阵。
18、进一步地，步骤4中经过归一化处理所得权重向量计算过程如下：
19、
20、
21、
22、式中，mi表示步骤2所述的判断矩阵每一行元素的乘积，aij表示判断矩阵的元素，表示对mi进行n次方根计算，wi表示对向量做归一化处理后所得到的权重向量，m＝n表示污水参数的个数。
23、进一步地，步骤5中，根据污水参数的年均总质量流量除以预期服务人口数量或根据当地水质指标年报或文献，得到相关的人均排放量mi。
24、进一步地，步骤6中建立的用于估算实时人口数量的多参数模型如下：
25、
26、其中，ci为污水参数的浓度，f为市政污水处理厂的进水流量。
27、本专利技术的另一个目的是提供一种根据上述的污水处理厂人口数量的估算方法的系统，包括：
28、污水参数获取模块，用于获取污水厂的污水参数，并从中选取最能够反应人口波动的污水参数作为主参数，其他污水参数作为辅助参数；
29、权重计算模块，用于对污水参数获取模块得到的主参数和辅助参数进行相关性分析，建立相关系数矩阵，并参考相关系数矩阵，根据辅助参数与主参数的相对重要性构造判断矩阵，再对构造的判断矩阵进行一致性检验，当满足一致性检验要求，则根据判断矩阵的量化结果，对判断矩阵进行单排序计算，确定各个指标的权重，通过归一化处理，得出估算各污水参数的权重分配wi；当不满足，则返回重新构造判断矩阵进行计算；
30、人均排放量获取模块，通过计算或者查资料获取污水处理厂水质参数的人均排放量mi；
31、多参数模型构建模块，根据权重计算模块所得的权重因子wi和人均排放量获取模块获得的污水指标人均排放数量mi构建用于估算实时人口数量的多参数模型。
32、与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：本专利技术运用污水流行病学的方法基于层次分析法的多参数模型用于实时估算污水处理厂的服务人口数量，可以避免单一参数波动的不确定性，同时建议使用的多参数一般是市政污水处理厂的常规污水水质参数，不需要再额外测定生物标志物(例如肌酸酐、粪固醇、等)，操作简单方便；另外，使用nh4+-n作为主参数，其他参数作为辅助参数，可以兼顾稳定性和变化性，提高了污水流行病学方法中污水处理厂服务人口数量估算的准确性，能够更加精准地分析测定目标物的消费情况。
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1.一种污水处理厂人口数量的估算方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的污水处理厂人口数量的估算方法，其特征在于，步骤1中，以NH4+-N作为主参数，辅助参数包括CODCr、BOD5、TN、TP、SS。
3.根据权利要求1所述的污水处理厂人口数量的估算方法，其特征在于，步骤2中在进行相关性分析时，根据相关性确定两两污水参数之间的相关系数，并根据相关系数构建相关系数矩阵，且计算污水参数间的显著性水平p值，当p<0.05时，则两个污水参数显著相关。
4.根据权利要求1所述的污水处理厂人口数量的估算方法，其特征在于，步骤2中根据辅助参数与主参数的相对重要性，依据相关性由强到弱赋值标度1-9，以构造判断矩阵。
5.根据权利要求1所述的污水处理厂人口数量的估算方法，其特征在于，步骤3中一致性指标为CI，CI的计算公式如下：
6.根据权利要求1所述的污水处理厂人口数量的估算方法，其特征在于，步骤4中经过归一化处理所得权重向量计算过程如下：
7.根据权利要求1所述的污水处理厂人口数量的估算方法，其特
8.根据权利要求1所述的污水处理厂人口数量的估算方法，其特征在于，步骤6中建立的用于估算实时人口数量的多参数模型如下：
9.一种根据权利要求1-8任意一项所述的污水处理厂人口数量的估算方法的系统，其特征在于，包括：
...【技术特征摘要】
1.一种污水处理厂人口数量的估算方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的污水处理厂人口数量的估算方法，其特征在于，步骤1中，以nh4+-n作为主参数，辅助参数包括codcr、bod5、tn、tp、ss。
3.根据权利要求1所述的污水处理厂人口数量的估算方法，其特征在于，步骤2中在进行相关性分析时，根据相关性确定两两污水参数之间的相关系数，并根据相关系数构建相关系数矩阵，且计算污水参数间的显著性水平p值，当p<0.05时，则两个污水参数显著相关。
4.根据权利要求1所述的污水处理厂人口数量的估算方法，其特征在于，步骤2中根据辅助参数与主参数的相对重要性，依据相关性由强到弱赋值标度1-9，以构造判断矩阵。
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