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专利号: 2017105117890
申请人: 重庆科技学院
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-05-07
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种共享直饮水机水质保障管理控制方法,其特征在于:包括以下步骤:S110:根据恒定水箱内水质影响参数和恒定水箱水质标准,构建建模样本集;

S120:将建模样本集进行归一化处理,获得归一化样本集;

S130:根据所述归一化样本集构建三层的BP神经网络模型;

所述BP神经网络模型包括三层神经m-h-o的拓扑结构,隐含层激发函数为s型函数,输出层为线性函数;输入层节点数为m个,即输入样本数,隐含层节点数由经验公式所得,α为1-10的常数,输出层节点数为4个;o表示三层神经网络中输出层神经元个数;

S140:采用所述BP神经网络模型对通过云端服务器上积累的海量数据进行处理,获取神经网络参数;所述海量数据包括直饮水机滤芯类别与型号、地区ID号码、直饮水机累计用水量、水箱内水温历史温度数据、出水阀门近期开闭状态;

获取神经网络参数包括以下子步骤:

第一步:初始化神经网络参数的权值,输入层到隐含层权值和阈值为w1、b1,隐含层到输出层权值和阈值为v2、β2;

第二步:初始化的网络参数采用公式(1)计算此时的ypred;

其中,ypred表示预测值;Im表示经归一化的输入样本;

第三步:计算此时实际样本输出yactul与预测值ypred之间系统对N个训练样本的总误差,总误差e准则函数如下:其中,e表示误差性能指标函数;ypred表示BP网络输出,即预测值;yactul表示实际输出,即实际输出样本;

第四步:修正神经网络参数的权值和阈值;

第五步:利用更新得到的神经网络参数的权值和阈值重新估计ypred,重复第二步至第四步的过程,直到总误差小于设定值;

S150:利用上述所建立BP神经网络模型对云端服务器实时产生的新数据进行水质实时预测;

S160:利用专家经验系统对水质进行分类,从而判断是否启动水箱排空系统。

2.根据权利要求1所述的一种共享直饮水机水质保障管理控制方法,其特征在于:所述步骤S110后还包括预处理步骤,所述预处理步骤为:对构建的建模样本集对进PCA主元提取,获取新的样本集,归一化处理的对象为新的样本集。

3.根据权利要求1或2所述的一种共享直饮水机水质保障管理控制方法,其特征在于:还包括步骤S170,所述步骤S170为当启动恒定水箱智能排水时,对水箱进行智能消毒。

4.一种共享直饮水机水质保障管理控制系统,其特征在于:包括参数选择单元(210)、归一化样本集单元(230)、BP神经网络模型构建单元(240)、BP神经网络模型参数获取单元(250)、恒定水箱实时水质指标预测单元(260)和恒定水箱排水单元(270),所述参数选择单元:根据恒定水箱内水质影响参数和恒定水箱水质标准,构建建模样本集;

所述归一化样本集单元:将建模样本集进行归一化处理,获得归一化样本集;

BP神经网络模型构建单元:根据所述归一化样本集构建三层的BP神经网络模型;

BP神经网络模型参数获取单元:采用所述BP神经网络模型对通过云端服务器上积累的海量数据进行处理,获取神经网络参数;所述海量数据包括直饮水机滤芯类别与型号、地区ID号码、直饮水机累计用水量、水箱内水温历史温度数据、出水阀门近期开闭状态;

恒定水箱实时水质指标预测单元:利用上述所建立BP神经网络模型对云端服务器实时产生的新数据进行水质实时预测;

恒定水箱排水单元:利用专家经验系统对水质进行分类,从而判断是否启动水箱排空系统。

5.根据权利要求4所述的一种共享直饮水机水质保障管理控制系统,其特征在于:还包括样本主元提取单元(220):对构建的建模样本集对进PCA主元提取,获取新的样本集,归一化处理的对象为新的样本集。