1.一種基于物聯(lián)網(wǎng)的水處理綜合自動(dòng)化一體控制系統(tǒng),其特征在于,所述基于物聯(lián)網(wǎng)的水處理綜合自動(dòng)化一體控制系統(tǒng)包括:
進(jìn)行數(shù)字通訊采集的現(xiàn)場(chǎng)智能儀器儀表;
結(jié)合工藝要求實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的遠(yuǎn)程無(wú)人控制的上位機(jī)監(jiān)控平臺(tái);
應(yīng)用光纖環(huán)網(wǎng)和GPRS技術(shù)將采集的數(shù)據(jù)向上位機(jī)監(jiān)控平臺(tái)傳輸并把重點(diǎn)監(jiān)測(cè)參數(shù)上傳至有關(guān)監(jiān)控部門的有線傳輸網(wǎng)絡(luò)裝置或無(wú)線傳輸網(wǎng)絡(luò)裝置;
使用組態(tài)軟件或delphi高級(jí)語(yǔ)言進(jìn)行二次開發(fā),實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)分析的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備監(jiān)測(cè)控制裝置;
無(wú)線傳輸網(wǎng)絡(luò)裝置包括GPRS數(shù)據(jù)采集模塊、GPRS數(shù)據(jù)傳輸模塊以及無(wú)線接入點(diǎn);所述GPRS數(shù)據(jù)采集模塊、GPRS數(shù)據(jù)傳輸模塊均通過(guò)信號(hào)與無(wú)線接入點(diǎn)連接;
有線傳輸網(wǎng)絡(luò)裝置包括光纖交換機(jī)和冗余光纖環(huán)網(wǎng);所述光纖交換機(jī)通過(guò)冗余光纖環(huán)網(wǎng)與位機(jī)監(jiān)控平臺(tái)連接。
2.如權(quán)利要求1所述的基于物聯(lián)網(wǎng)的水處理綜合自動(dòng)化一體控制系統(tǒng),其特征在于,現(xiàn)場(chǎng)智能儀器儀表設(shè)置有信號(hào)采集模塊,信號(hào)采集模塊的信號(hào)采集方法包括:
根據(jù)接收信號(hào)的特征譜確定決策平面;
判斷接收信號(hào)的通信信道是否呈現(xiàn)準(zhǔn)用靜態(tài)變換特性;
在所述通信信道呈現(xiàn)準(zhǔn)用靜態(tài)變換特性時(shí),利用支持向量機(jī)方法在所述決策平面中選出決策邊界;
在通信信道沒(méi)有呈現(xiàn)準(zhǔn)用靜態(tài)變換特性時(shí),利用模糊聚類方法在所述決策平面中選出決策邊界;
根據(jù)所述決策邊界對(duì)接收到的信號(hào)進(jìn)行檢測(cè);
所述根據(jù)接收信號(hào)的特征譜確定決策平面包括:
對(duì)接收信號(hào)的離散信號(hào)向量進(jìn)行線性變換得到酉變換矩陣;
根據(jù)所述酉變換矩陣中的主對(duì)角線元素和副對(duì)角線元素計(jì)算出接收信號(hào)的能量特征譜;
從所述能量特征譜中獲取決策平面;
根據(jù)所述酉變換矩陣中的主對(duì)角線元素和副對(duì)角線元素計(jì)算出接收信號(hào)的能量特征譜包括:
對(duì)副對(duì)角線元素組成的矩陣進(jìn)行平方并乘以主對(duì)角線元素組成的矩陣,得到接收信號(hào)的能量特征譜;
從所述能量特征譜中獲取決策平面包括:
根據(jù)所述能量特征譜的能量集中度、波形對(duì)稱性和局部波形函數(shù)方差從所述能量特征譜中提取至少一組特征向量;
按照模式分類的方式從提取的特征向量中獲取作為決策平面的特征向量;
所述接收信號(hào)的離散信號(hào)向量通過(guò)奈奎斯特定律采樣得到,并且采樣長(zhǎng)度涵蓋接收信號(hào)的預(yù)定比例能量;
在從所述能量特征譜中獲取決策平面之前,所述方法還包括:
對(duì)所述能量特征譜進(jìn)行滑動(dòng)平均處理;
所述信號(hào)接收方法應(yīng)用于跳時(shí)-脈沖位置調(diào)制方式的通信系統(tǒng)或者通斷鍵控調(diào)制方式的通信系統(tǒng)。
3.如權(quán)利要求1所述的基于物聯(lián)網(wǎng)的水處理綜合自動(dòng)化一體控制系統(tǒng),其特征在于,所述提取的特征向量方法具體包括以下步驟:
獲取信號(hào),通過(guò)傳感器采集數(shù)據(jù)并對(duì)信號(hào)進(jìn)行放大處理;
信號(hào)進(jìn)行分段處理;即從每段信號(hào)里提取出均值、方差、信號(hào)的累積值和峰值4個(gè)基本時(shí)域參數(shù),通過(guò)相鄰段信號(hào)的4個(gè)參數(shù)值的差值判斷是否有疑似泄漏的情況發(fā)生的第一層決策判斷:若有則往下執(zhí)行步驟小波包去噪,否者,跳到執(zhí)行獲取信號(hào);
小波包去噪;即利用改進(jìn)小波包算法對(duì)采集的信號(hào)進(jìn)行去噪;
小波包分解與重構(gòu);即利用改進(jìn)小波包算法對(duì)采集的信號(hào)進(jìn)行小波包分解與重構(gòu),得到單子帶重構(gòu)信號(hào);
提取信號(hào)特征參數(shù);即從重構(gòu)的單子帶信號(hào)里提?。簳r(shí)域能量、時(shí)域峰值、頻域能量、頻域峰值、峰態(tài)系數(shù)、方差、頻譜和偏斜系數(shù)8個(gè)表示信號(hào)特征的參數(shù);
組成特征向量,即利用主成分分析方法,結(jié)合實(shí)驗(yàn)分析,從上述參數(shù)中選擇3到8個(gè)能明顯表示聲發(fā)射信號(hào)特征的參數(shù)組成特征向量,并將這些特征向量輸入到支持向量機(jī)進(jìn)行決策判斷,即第二層決策判斷,根據(jù)支持向量機(jī)的輸出判斷是否有泄漏發(fā)生。
4.如權(quán)利要求3所述的基于物聯(lián)網(wǎng)的水處理綜合自動(dòng)化一體控制系統(tǒng),其特征在于,所述小波包去噪和小波包分解與重構(gòu)包括:
信號(hào)延拓,對(duì)小波包分解的各層信號(hào)進(jìn)行拋物線延拓;
設(shè)信號(hào)數(shù)據(jù)為x(a),x(a+1),x(a+2),則延拓算子E的表達(dá)式為:
消去單子帶多余頻率成分;
將延拓后的信號(hào)與分解低通濾波器h0卷積,得到低頻系數(shù),然后經(jīng)過(guò)HF-cut-IF算子處理,去掉多余的頻率成分,再進(jìn)行下采樣,得到下一層的低頻系數(shù);將延拓后的信號(hào)與分解高通濾波器g0卷積,得到高頻系數(shù),然后經(jīng)過(guò)LF-cut-IF算子處理,去掉多余的頻率成分,再進(jìn)行下采樣,得到下一層高頻系數(shù),HF-cut-IF算子如式(2)所示,LF-cut-IF算子如式(3)所示;
在(2)、(3)式中,x(n)為在2j尺度上小波包的系數(shù),Nj表示在2j尺度上數(shù)據(jù)的長(zhǎng)度,k=0,1,…,Nj-1;n=0,1,…,Nj-1;
所述得到單子帶重構(gòu)信號(hào)中,單子帶信號(hào)重構(gòu)包括:
將得到的高、低頻系數(shù)進(jìn)行上采樣,然后分別與高通重建濾波器g1和低通重建濾波器h1卷積,將得到的信號(hào)分別用HF-cut-IF、LF-cut-IF算子處理,得到單子帶重構(gòu)信號(hào)。
5.如權(quán)利要求1所述的基于物聯(lián)網(wǎng)的水處理綜合自動(dòng)化一體控制系統(tǒng),其特征在于,上位機(jī)監(jiān)控平臺(tái)設(shè)置有遠(yuǎn)程控制終端和GSM發(fā)射模塊并無(wú)線連接;遠(yuǎn)程控制終端包括服務(wù)衛(wèi)星以及與服務(wù)衛(wèi)星無(wú)線相連的GPS終端;
所述GSM發(fā)射模塊提高GSM終端射頻發(fā)射部分輻射性能的方法包括:讀取GSM終端存儲(chǔ)的RAMP曲線信息,根據(jù)存儲(chǔ)的RAMP曲線測(cè)試發(fā)射符號(hào)的相位誤差,其特征在于,當(dāng)所述發(fā)射符號(hào)的相位誤差大于協(xié)議規(guī)定閾值時(shí),修改所述存儲(chǔ)的RAMP曲線的上升沿,修改后的RAMP曲線滿足GSM系統(tǒng)的時(shí)間模板;
根據(jù)所述修改后的RAMP曲線,測(cè)試發(fā)射符號(hào)的相位誤差;
當(dāng)發(fā)射符號(hào)的相位誤差小于或等于協(xié)議規(guī)定閾值時(shí),將修改后的RAMP曲線信息取代所述存儲(chǔ)的RAMP曲線信息;否則,重新修改所述存儲(chǔ)的RAMP曲線的上升沿或所述修改后的RAMP曲線的上升沿,直至使發(fā)射符號(hào)的相位誤差小于或等于協(xié)議規(guī)定閾值;
所述將修改后的RAMP曲線信息取代所述存儲(chǔ)的RAMP曲線信息包括:將所述修改后的RAMP曲線信息替換所述GSM終端非易失性內(nèi)存中所述存儲(chǔ)的RAMP曲線信息;
所述協(xié)議規(guī)定閾值的取值范圍包括:0°~5°;
所述修改所述存儲(chǔ)的RAMP曲線的上升沿包括:提高所述存儲(chǔ)的RAMP曲線的上升沿中平穩(wěn)狀態(tài)之前的多個(gè)時(shí)間采樣點(diǎn)的控制字,且使所述多個(gè)時(shí)間采樣點(diǎn)的控制字大于所述平穩(wěn)狀態(tài)時(shí)的控制字;
所述多個(gè)時(shí)間采樣點(diǎn)包括3~5個(gè)時(shí)間采樣點(diǎn);
所述多個(gè)時(shí)間采樣點(diǎn)修改后的控制字相同或多個(gè)時(shí)間采樣點(diǎn)修改后的控制字不同;
所述測(cè)試發(fā)射符號(hào)的相位誤差是采用相位誤差檢測(cè)裝置實(shí)現(xiàn)的。
6.如權(quán)利要求1所述的基于物聯(lián)網(wǎng)的水處理綜合自動(dòng)化一體控制系統(tǒng),其特征在于,現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備監(jiān)測(cè)控制裝置的數(shù)據(jù)分析方法包括:
設(shè)目標(biāo)與決策層中有決策指標(biāo)p1,p2,…,pm,目標(biāo)與決策層下的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)層有C1,C2,…,CN個(gè)指標(biāo)集,其中Ci中有元素
以目標(biāo)與決策層決策指標(biāo)ps(s=1,2,…,m)為準(zhǔn)則,以Cj中元素ejk(k=1,2,…,nj)為次準(zhǔn)則,將指標(biāo)集Ci中指標(biāo)按其對(duì)ejk的影響力大小進(jìn)行間接優(yōu)勢(shì)度比較,即在準(zhǔn)則ps下構(gòu)造判斷矩陣:
并由特征根法得權(quán)重向量
對(duì)于k=1,2..,ni重復(fù)上述步驟,得到式(1)所示矩陣Wij;
其中,Wij的列向量為Ci中的元素對(duì)Cj中元素的影響程度排序向量;若Cj中元素不受Ci中元素影響,則Wij=0;
對(duì)于i=1,2,...,N;j=1,2,...,N重復(fù)B,可獲得決策準(zhǔn)則ps下的超矩陣W:
在所述超矩陣W中,元素Wij反映元素i對(duì)元素j的一步優(yōu)勢(shì)度;還可以計(jì)算W2,其元素wij2表示元素i對(duì)元素j的二步優(yōu)勢(shì)度,W2仍然列為歸一化矩陣,以此類推,可以計(jì)算W3,W4,…,當(dāng)W∞存在時(shí),W∞的第j列就是準(zhǔn)則ps下網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)層中各元素對(duì)于j的極限相對(duì)權(quán)重向量,則
其中每一行的數(shù)值,即為相應(yīng)元素的局部權(quán)重向量;當(dāng)某一行全部為0時(shí),則相應(yīng)的局部權(quán)重為1;將局部權(quán)重按元素順序排列即得到局部權(quán)重向量: