1.一种基于数据分析的高低浓度双回路多点切换监测方法,其特征在于,包括:
S1:进行多点划分:将需要进行高低浓度监测的区域设为待监测区域,在待监测区域设置多点进行监测,将待监测区域设置的多点设为监测子区域,并将监测子区域按照等时间划分方式划分为各子时间区域,各子时间区域依次编号为1,2,…,k;
S2:回路数据采集:对各子时间区域分别进行数据采集,得到各子时间区域的回路数据,所述回路数据包括浓度数据、流量数据以及温度数据,所述浓度数据为污染物的浓度数据,并将数据传输至系统运行数据库;
S3:回路数据预处理:对S2采集的回路数据进行预处理,将预处理后的浓度数据、流量数据以及温度数据传输至系统运行数据库;
S4:回路数据分析:对S3预处理的回路数据进行分析,分别计算物质的量浓度准确性系数、流量可靠性系数以及温度稳定性系数,并将分析结果传输至系统运行数据库;
S5:数据综合分析:基于物质的量浓度准确性系数、流量可靠性系数以及温度稳定性系数进行综合分析,并将分析结果传输至系统运行数据库;
所述S5中数据综合分析过程如下:
A1:基于物质的量浓度准确性系数、流量可靠性系数以及温度稳定性系数,获取样品浓度分析数据集;
A2:根据样品浓度分析数据集,建立对应的数据分析模型,从而构建综合浓度分析模型;
A3:样品浓度分析数据集包括物质的量浓度准确性分析数据集、流量可靠性分析数据集以及温度稳定性分析数据集,根据不同的样品浓度分析数据集,构建不同的数据分析模型,从而根据不同的数据分析模型,构建综合浓度分析模型,得到综合浓度质量指数,其具体分析公式为:λ1、λ2以及λ3为不同指标对应的比例系数,λ1>0、λ2>0、λ3>0,T表示某点监测子区域的综合浓度质量指数,Y表示子时间区域的物质的量浓度准确性系数,Z表示子时间区域的流量可靠性系数,P表示子时间区域的温度稳定性系数;
S6:综合浓度质量指数判断:对综合浓度质量指数进行浓度等级判断,确认浓度等级后传输至系统运行数据库;
所述浓度等级包括高浓度和低浓度,根据综合浓度质量指数设置综合浓度质量指数阈值,将综合浓度质量指数阈值设为TD,当TD>T,说明综合浓度质量指数小于综合浓度质量指数阈值,此时监测子区域将自动切换为低浓度监测回路,当TD
S7:人机交互:基于浓度等级,将浓度合理度按照预设的总结方式发送至管理人员用户终端。
2.根据权利要求1所述的一种基于数据分析的高低浓度双回路多点切换监测方法,其特征在于:所述监测子区域通过监测设备组成,包括采样装置、系统运行数据库、预设分析数据库、系统中央处理模块以及用户信息端,采样装置包括传感器和高低浓度双回路,系统运行数据库是包括高低浓度双回路切换监测的所有数据文本,且实时收集各步骤输出的信息文本,预设分析数据库存储预设的数据,包括综合浓度质量指数阈值、预设的浓度合理度、浓度合理度调整参数以及预设的总结方式,系统中央处理模块用于中控各步骤输出的信息文本指令,用户信息端为接收高低浓度双回路切换监测的信息输出设备,并基于管理员工作信息与手机或任意可输出的电子设备进行绑定;各子时间区域的等时间划分根据实际需求选择合适的划分时间精度,包括每小时、每分钟、每半分钟、每秒以及每半秒。
3.根据权利要求1所述的一种基于数据分析的高低浓度双回路多点切换监测方法,其特征在于:所述S2中包括浓度数据采集单元、流量数据采集单元、温度数据采集单元以及回路数据传输单元,浓度数据采集单元用于对各子时间区域的浓度数据进行采样,包括粒子数、摩尔质量以及摩尔体积,分别记作N、M以及Vm;流量数据采集单元用于对各子时间区域中气体或液体的流量数据进行采样,包括流动速度、压力损失量以及密度,分别记作Lv、Lp以及Lm;温度数据采集单元用于对各子时间区域的温度数据进行采样,包括温度偏差值和温度波动值,分别记作Wa和Wb;回路数据传输单元将采集到的数据传输至系统运行数据库。
4.根据权利要求1所述的一种基于数据分析的高低浓度双回路多点切换监测方法,其特征在于:所述S3中包括回路数据接收单元、浓度数据预处理单元、流量数据预处理单元、温度数据预处理单元以及回路数据传输单元,回路数据接收单元用于接收系统运行数据库传输的回路数据;浓度数据预处理单元将采集到的浓度数据分类汇总求物质的量,其具体计算公式为:nj=Nj/NA,其中nj表示第j个子时间区域的物质的量,Nj表示第j个子时间区域的粒子数,NA表示阿伏伽德罗常数;流量数据预处理单元将采集到的流量数据分类汇总求平均流动 速度、平 均压力损 失量以及 平均密度,其具体计 算公式为 :以及 其中Lvj表示第j个子时间区域中气体或液体
的流动速度,Lpj表示第j个子时间区域的压力损失量,Lmj表示第j个子时间区域中气体或液体的密度, 表示平均流动速度, 表示平均压力损失量, 表示平均密度,k表示划分的子时间区域总数;温度数据预处理单元将采集到的温度数据分类汇总求平均温度偏差值和平均温度波动值,其具体计算公式为: 其中Waj表示第j个子时间区域的温度偏差值,Wbj表示第j个子时间区域的温度波动值, 表示平均温度偏差值, 表示平均温度波动值;回路数据传输单元将经过预处理后的回路数据传输至系统运行数据库。
5.根据权利要求1所述的一种基于数据分析的高低浓度双回路多点切换监测方法,其特征在于:所述S4中包括预处理数据接收单元、物质的量浓度准确性系数计算单元、流量可靠性系数计算单元、温度稳定性系数计算单元以及数据传输单元,其中预处理数据接收单元用于接收经过预处理的回路数据;物质的量浓度准确性系数计算单元基于物质的量、摩尔质量以及摩尔体积计算物质的量浓度准确性系数,其具体分析公式为:其中nj表示第j个子时间区域的物质的量,M表示监测子区域的样品摩尔质量,Vm表示监测子区域的样品摩尔体积,Y表示子时间区域的物质的量浓度准确性系数;流量可靠性系数计算单元基于平均流动速度、平均压力损失量以及平均密度计算流量可靠性系数,其具体分析公式为:其中Lvj表示第j个子时间区域样品的流动速度,Lpj表示第j个子时间区域样品的压力损失量,Lmj表示第j个子时间区域样品的密度,Z表示子时间区域的流量可靠性系数;温度稳定性系数计算单元基于平均温度偏差值和平均温度波动值计算温度稳定性系数,其具体分析公式为:其中Waj表示第j个子时间区域样品的温度偏差值,Wbj表示第j个子时间区域样品的温度波动值,u1表示影响温度稳定性的因子,P表示子时间区域的温度稳定性系数;数据传输单元将分析的数据传输至系统运行数据库。
6.根据权利要求1所述的一种基于数据分析的高低浓度双回路多点切换监测方法,其特征在于:所述S7中浓度合理度是基于综合浓度质量指数计算得到的,其具体分析公式为:Τx=Τ×(1+Φ),
其中Φ为选择不同浓度对应的浓度合理度调整参数,当监测子区域处于低浓度监测回路时,φ取值为φs,当监测子区域处于高浓度监测回路时,φ取值为φg,φg>φs,若浓度合理度小于预设的浓度合理度,说明此时浓度监测回路合理,用户终端将对监测子区域的浓度进行总结,若浓度合理度大于预设的浓度合理度,说明此时浓度监测回路不合理,并发出警报,管理人员通过用户终端观察是否需要手动修改监测回路。
7.根据权利要求1所述的一种基于数据分析的高低浓度双回路多点切换监测方法,其特征在于:所述预设的总结方式包括报告总结、图片总结以及图表总结中的任意一种。