水源地水质数据综合管理和服务系统研发

水源地监测是水源地管理的基础性业务。水源地管理单位通过多年监测积累了大量数据,在智慧化数字化新时代,通过模型和信息化手段可以进行更高层次的管理赋能。主要集中在数据整编治理、办公自动化和预警预报功能3个方面。本研究构建了一个水源地水质数据综合管理系统,包含数据处理、分析、预报等模块,具有全流程数据治理、水质预警预报、文本智能生成等亮点。系统解决了对于不同数据源监测数据的规范存储需求,降低了人工数据分析及水质指数计算的负担,评价报告撰写时间从原来的3~5d压缩到了3~5min,水质预报准确度约为80%,整个系统具有较高实用性及可移植性。

农村生活饮用水水质数据流异常检测方法

为提升农村生活饮用水水质数据流异常检测效果,本文提出一种农村生活饮用水水质数据流异常检测方法。首先利用马氏距离识别原始数据中的缺失部分,并对其填充与归一化处理,再利用小波分解技术对水质数据分解,提取到数据频域特征,最后将提取的特征与异常阈值比较,识别检测到异常数据流,从而完成农村生活饮用水水质数据流异常的检测。实验结果证明,设计方法的平均误报率为1.75%,检测时间为0.58s,为提高生活饮用水数据流异常检测工作的智能化与自动化水平提供一定借鉴。

优化混凝工艺、水质数据库与控制标准

混凝现象是自然界与人工强化条件下普遍存在的现象之一。在天然水体中,混凝过程对水体颗粒物以及有害物质的迁移、转化与归宿起着决定性的作用。在市政、工业、民用用水与城市、工业废水处理工艺中,混凝过程是其中得到广泛应用的关键环节之一。它决定着后续流程的运行工况,最终出水质量与成本费用。随着环境污染问题日趋严重性以及水质标准越来越严格化,常规混凝技术显然已经不能很好地满足人们对水质安全的要求。尤其在国内,由于工农业生产的高速发展,而环保意识与力度普遍不足,由于化学品污染以及水处理过程中潜在与引发的水安全问题近年来陡显突出。保护水源,发展、完善水安全保障技术刻不容缓,强化混凝与优化混凝为其中十分重要的手段之一。因此极有必要对其加以重点研究,建立相应的数据库,以进一步促进并完善我国的水处理工艺技术,保障饮用水安全。该课题基于不同水源水质时空变化特征的分析表征,通过建立系统的强化/优化混凝表征方法体系,对颗粒分析技术、有机物表征技术和生物毒性评估技术有机结合应用于微污染原水及不同区域水质的优化混凝工艺进行开创性地研究,以提供该领域研究的参考方法乃至建立标准方法。同时针对性地对不同周期、不同工艺条件下水体有机物、微污染物的优化去除,进行高效混凝剂、反应器与不同工艺之间的协同优化组合,提出区域优化混凝控制标准,为优化混凝技术深入广泛地应用提供基础,丰富对有机物强化去除机理的认知,属于混凝技术和水处理领域研究中的前沿热点问题之一。基于数据库提出优化混凝工艺控制目标,对不同来源、不同时期复杂天然水体有机物的形态表征,以及颗粒物-有机物-混凝剂相互作用、聚集行为与水质迁移转化机制的研究,为该领域的前沿核心问题,具有较强的工艺指导作用。该项目不仅能够对重点地区饮用水安全提供有力的保障与技术支持,而且是对水处理工业技术研究与应用的新发展。在课题研究科技资讯SCIENCE&TECHNOLOGY INFORMATION期间,积极开展与净水剂企业和自来水公司广泛合作,通过技术支持和专利技术的转让,改进、发展了新的高效聚合铝生产工艺,建立了北京万水、胜利新邦等多处应用示范工程和生产科研基地,产品应用工程总投资已达到9000多万元,极大地推进了行业的进步并取得了良好的社会经济效益。

《水质数据库表结构与标识符规定》制定与应用

本文就《水质数据库表结构与标识符规定》的主要内容和制定过程中的一些技术考虑进行了阐述, 并就标准与应用系统需求和功能设计如何结合进行了分析,以期对今后标准的贯标和应用奠定良好基 础。

结合新型模糊支持向量机和证据理论的多传感器水质数据融合

在多传感器水质数据融合领域,证据理论是有效的数据融合方法之一,但基本概率分配一般不易确定,从而使数据融合能力难以有效发挥。支持向量机是统计学习理论之上的高级分类算法,具有普适性和全局优化等特点,但输出的基本概率分配有待进一步提高。提出了一种基于证据理论和新型模糊支持向量机相结合的数据融合方法,通过建立基于分类超平面距离的模糊隶属度,训练模糊支持向量机提高传统支持向量机的基本概率分配,并结合证据理论进行海河水质数据融合。通过证据理论分别结合支持向量机和模糊综合评价法与上述方法进行对比实验,经精度、平均绝对百分误差、均方根误差等指标验证,精度提高10. 5%,表明所提方法是一种可靠的多传感器的水质融合方法,较其他方法具有更高的融合精度。

水质数据管理与评价的信息化探讨——基于WISKI-WQM模块及LIMS的综合应用

随着水环境监测技术的飞速发展,水质数据量呈海量增加,数据来源及采集方式多元化对传统数据管理方式提出了严峻考验,水质数据管理评价信息化已成未来发展趋势。结合浦东新区的实际运用情况,着重对WISKI-WQM模块基于时间序列理念的水质数据统筹管理和自动评价进行了介绍。通过联合运用LIMS系统可实现实验室数据自动采集,进而实现WQM模块动态跟踪水质演化,提高评价效率,为水资源保护和水污染防治决策提供科学依据。

水质数据管理的实现

依据现代管理信息系统ＭＩＳ的研制方法，简要介绍了工业水处理－水质数据管理系统的研制过程和技术特点。

水质数据管理系统的应用研究

针对目前国内水务企业在生产管理中水质数据管理的缺陷,提出了一套水质数据管理分析系统的开发方案,给出了整个集团式水质数据管理分析系统的组成结构。在三层功能模块化开发方式的基础上,按照系统终端要求的不同,提出各种不同的终端开发应用模块,实现对水务集团企业水质信息数据的综合、集成与共享。

试论正确运用水质数据进行水质评价

根据水质监测数据所受水体内、外部环境的影响，分析了在进行水质评价中需要考虑的影响评价结果的因素，从而使水质评价更切合实际。

地表水质数据今起向社会公布

环境保护部于2009年7月1日起向社会公开发布国家地表水水质自动监测站的实时监测数据。国家地表水水质自动监测站是我国地表水环境监测网络的重要组成部分。自1999年至今,已在主要河流的省界断面、入海、支流汇入口以及重要湖区及国界河流上,建设了100个水质自动监测站,初步形成了覆盖我国主要水体的水质自动监测网络。

基于LAbVIEW的地能热泵水质数据采集和监控设计

低能耗智能控制地能热泵主要采集地源热能。地源热能量交换介质是水,在地能热泵中水又是被循环转移到地下储水器中,在不断的循环中。水介质会带起地下储水器中的沉淀物,而水质数据采集与监控是鉴别储水器中沉淀物混合的一个重要环节。通过对设计界面的制作、水质数据采集与控制方法列举,在储水器中的沉淀物混合度过高时停止该井抽水,自动转换到第二水井工作,这样热泵地能水井电机的工作电流不会增大,降低热泵水井电机能耗。

水质数据空间相关性用于数据校验初探

以清潩河许昌段为例,研究了同一河道上不同水质监测断面间水质数据的相关性,从而给出一个利用水质断面间相关函数来进行数据辅助校验的方法,可有效提高数据校验的精确性,减少校核工作量。

地表水水质监测时序数据插补方法比较及应用

国控地表水水质监测数据的完整性和准确性对于保障公众健康、保护生态环境、支持水资源管理等具有重要意义。对比分析2种单一插补(均值插补、KNN)、7种多重插补(MF、MICE、blasso、norm、norm.boot、norm.nob、ri)等9种方法在地表水水质监测数据中的适用性和有效性,针对2020—2022年天津市武清北运河土门楼断面的7个地表水水质指标进行以上插补方法的性能评估,并对相同指标的实际缺失数据进行实证分析。结果表明:在不同缺失率下,blasso多重插补方法的插补效果更优,它能够最大程度地利用各指标的辅助变量以及先验信息提高插补精度,且收敛速度快,插补时间可控。

多举措保障丹江口库区水质自动监测数据真、准、全

为确保丹江口库区水质自动监测站数据的真、准、全,在数据采集及传输方面,规范采样要求及数据传输标准,完善关键参数及流程日志信息的上传;在人员管理方面,数据审核员须通过主管部门组织的技术培训和考核,具备数据综合分析、质量管理等相关能力;在数据审核流程方面,对监测数据进行严格的审核流程设计,水站监测数据实施平台在线审核,审核全过程各环节均记录留痕;在质控管理方面,构建贯穿水站运行全过程的多级质控措施(包括日、周、月质控及盲样考核)和多维度质控体系;在数据连续性方面,根据不同停运条件,及时完成手工补测工作;同时,参照全国已建立的监测技术指标体系,为保障监测数据的真实、准确提供技术依据。通过以上相关措施,能够确保自动监测数据真实、准确、完整。

水质分析数据质量监控和评估系统研究

建立一套完善的水质分析数据质量监控和质量评估管理系统。该评估系统能够对矿泉水、纯净水、生活饮用水、包装饮用水等水质分析数据自动进行质量监控、质量评估、质量判定、计算、自动生成和打印分析报告等。该系统能大大提高工作效率,提高数据准确性、可靠度,使水质质量管理标准化、规范化,提高实验室管理水平。

基于大数据和人工智能的饮用水源地水质预警与制水工艺协同优化控制技术

项目以太湖贡湖金墅港水源地取水口水域和白洋湾水厂为研究与应用示范对象,实时诊断水源地在线水质数据,并根据水质变化趋势提前给出相应级别的预警信息。白洋湾水厂的制水工艺参数可根据水质数据和预警信息进行及时、准确的调整,实现对制水工艺的协同优化控制。项目创新点:(1)开发基于时空特性分析的水质异常诊断和趋势预警技术;(2)设计制水工艺与原水水质信息的智能协同控制技术。

依靠大数据提升城市供水水质的应用实践

结合福建省城市供水水质监测信息系统的应用实例,探讨了水质大数据采集、水质异常告警及处置的整个流程。通过不同维度的数据分析报表,协助监管部门发现和解决城市供水各个环节存在的问题,进一步提升了城市供水的监督管理水平。

从水质监测数据分析水质污染的研究

本文结合水质监测大数据平台提供的实时数据,分析DE-MCMC水污染溯源模型在真实污染情况下的溯源效果。即当水质受到污染时,流经水域中的水质指标一定超出标准值,此时监测平台及时监测到这一情况后,相关人员利用水质监测指标大数据与云平台,分析污染超标水域的分布特征;然后利用二维水质模型,建立留经水域中超标指标的动态变化函数,再运用DE-MCMC溯源反演算法,可知污染水域的时间点与污染强度,以此达成对污染的溯源分析。

基于并行深度孤立森林算法的水质异常数据检测

为了减少深度孤立森林算法相较于普通孤立森林算法和其他异常检测算法所增加的时间开销,提出将孤立森林算法并行化来提升深度孤立森林算法在级联森林阶段的训练效率,结果表明,相较于普通的深度孤立森林算法,并行化后的深度孤立森林算法节省了一定的时间开销,能够满足水质异常数据检测所需要的实时性和准确性。

基于PCA的水质数据相似度分析模型

本文在主成分分析(PCA)的基础上,提出了一种分析不同时期、不同水域的水质数据之间相似度的方法,该方法为分析水质数据之间蕴含的关系提供了新的思路,针对此方法,本文使用三峡库区水质数据进行了相应的实验,结果证明该方法的有效性。