一种多参数水质智能光谱分析系统及自适应校正方法技术方案

技术编号:46599234 阅读:1 留言:0更新日期:2025-10-10 21:31
本发明专利技术涉及水质智能检测技术领域,本发明专利技术公开了一种多参数水质智能光谱分析系统及自适应校正方法,其利用环境抑制模块构建智能光谱分析的场景,然后通过多光谱采集模块采集整个智能光谱分析场景内的原始光谱数据,并得到校正后光谱数据,而多参数反演模块在接收校正后光谱数据和补偿参数后分析二者的数据特征,然后将数据特征输入1D‑CNN+LSTM多任务学习网络模型并得到参数梯度和残差,以参数梯度为基础通过反向传播计算的方式对1D‑CNN+LSTM多任务学习网络模型中的参数进行更新,同时将残差传输给自适应校正引擎来更新环境光动态补偿的数学模型的参数,最后利用云边协同模块,促进水质智能光谱分析系统的整体参数更新;进而有效提升系统及方法的有效性和鲁棒性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及水质智能检测,特别是一种多参数水质智能光谱分析系统及自适应校正方法


技术介绍

1、随着《水污染防治法》实施及河长制推广,我国对水质实时监测需求激增。传统实验室检测需耗时数小时,难以满足突发污染事件快速响应需求。光谱分析技术虽能快速检测,但存在两大瓶颈:

2、1.环境光干扰难题:在户外检测时,太阳光强度(可达10^5lux)远超人工光源(通常103lux),导致:水体反射光谱信噪比下降>15db,云层移动引起光谱基线漂移,cod检测误差高达20%;

3、2.多参数同步分析缺陷:现有设备受限于以下因素:单探测器无法覆盖紫外-可见-近红外全波段(200-850nm),cod特征峰(254nm)与氨氮吸收峰(210nm)部分重叠,传统pls算法交叉验证误差达30%,且不同流域水体组分差异大,固定标定模型在跨区域应用时精度骤降至70%以下。

4、为了解决上述技术问题,本领域技术人员通常会采用频域滤波法和分时检测法;其中,频域滤波法通过调制光源虽然能够降低外界因素的干扰,但该方法存在高频噪声抑制不足,强光下信噪本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种多参数水质智能光谱分析系统,其特征在于,该系统包括如下部分:

2.根据权利要求1所述的一种多参数水质智能光谱分析系统,其特征在于,所述环境光动态补偿的数学模型的数学表达式为:

3.根据权利要求2所述的一种多参数水质智能光谱分析系统,其特征在于,所述自适应权重系数α(λ)的数学表达是为:

4.根据权利要求1所述的一种多参数水质智能光谱分析系统,其特征在于,所述1D-CNN+LSTM多任务学习网络模型的结构包括:

5.根据权利要求4所述的一种多参数水质智能光谱分析系统,其特征在于,所述损失函数的数学模型为:

<p>6.根据权利要求...

【技术特征摘要】

1.一种多参数水质智能光谱分析系统,其特征在于,该系统包括如下部分:

2.根据权利要求1所述的一种多参数水质智能光谱分析系统,其特征在于,所述环境光动态补偿的数学模型的数学表达式为:

3.根据权利要求2所述的一种多参数水质智能光谱分析系统,其特征在于,所述自适应权重系数α(λ)的数学表达是为:

4.根据权利要求1所述的一种多参数水质智能光谱分析系统,其特征在于,所述1d-cnn+lstm多任务学习网络模型的结构包括:

5.根据权利要求4所述的一种多参数水质智能光谱分析系统,其特征在于,所述损失函数的数学模型为:

6.根据权利要求4所述...

【专利技术属性】
技术研发人员:魏晓霜姜成刘志远朱凌宇申英锋刘新军
申请(专利权)人:邯郸市凯忠污水处理有限公司
类型:发明
国别省市:

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