【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本申請(qǐng)屬于人工智能，涉及一種污水水質(zhì)預(yù)測(cè)方法、系統(tǒng)、介質(zhì)及電子設(shè)備。
技術(shù)介紹
1、污水處理過(guò)程受到多種因素的影響，如進(jìn)水水質(zhì)、季節(jié)變化、天氣條件等，使得污水處理廠難以準(zhǔn)確預(yù)測(cè)未來(lái)水質(zhì)狀況。污水處理廠監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)具有明顯的時(shí)間序列特性，每個(gè)時(shí)間點(diǎn)的數(shù)據(jù)結(jié)果與該時(shí)間點(diǎn)前的數(shù)據(jù)緊密相關(guān)，而該點(diǎn)對(duì)之后的點(diǎn)也存在影響。這使得傳統(tǒng)預(yù)測(cè)方法難以捕捉到水質(zhì)變化的實(shí)時(shí)信息。季節(jié)、月份或周中周末的數(shù)據(jù)都可能存在一定的規(guī)律，但現(xiàn)有預(yù)測(cè)方法往往難以準(zhǔn)確捕捉這些規(guī)律，導(dǎo)致預(yù)測(cè)結(jié)果與實(shí)際水質(zhì)狀況存在較大偏差。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本申請(qǐng)的目的在于提供一種污水水質(zhì)預(yù)測(cè)方法、系統(tǒng)、介質(zhì)及電子設(shè)備，用于提高污水水質(zhì)預(yù)測(cè)的精確度。
2、第一方面，本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N污水水質(zhì)預(yù)測(cè)方法，所述污水水質(zhì)預(yù)測(cè)方法包括：獲取觀測(cè)污水目標(biāo)組分?jǐn)?shù)據(jù)和所述觀測(cè)污水目標(biāo)組分?jǐn)?shù)據(jù)的相關(guān)性特征數(shù)據(jù)；基于所述相關(guān)性特征數(shù)據(jù)對(duì)所述觀測(cè)污水目標(biāo)組分?jǐn)?shù)據(jù)的異常數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，以獲取觀測(cè)污水時(shí)間序列數(shù)據(jù)；基于所述觀測(cè)污水時(shí)間序列數(shù)據(jù)，利用lstm模型進(jìn)行預(yù)測(cè)以獲取預(yù)測(cè)污水時(shí)間序列數(shù)據(jù)；利用kalman濾波對(duì)所述預(yù)測(cè)污水時(shí)間序列數(shù)據(jù)進(jìn)行修正，以獲取目標(biāo)污水時(shí)間序列數(shù)據(jù)。
3、在第一方面的一種實(shí)現(xiàn)方式中，基于所述相關(guān)性特征數(shù)據(jù)對(duì)所述觀測(cè)污水目標(biāo)組分?jǐn)?shù)據(jù)的異常數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，以獲取觀測(cè)污水時(shí)間序列數(shù)據(jù)的過(guò)程包括：對(duì)所述觀測(cè)污水目標(biāo)組分?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)清洗，去除所述觀測(cè)污水目標(biāo)組分?jǐn)?shù)據(jù)的異常值；對(duì)去除異常值后觀測(cè)污水目標(biāo)組分?jǐn)?shù)據(jù)的缺失值進(jìn)行填充，以獲取
4、在第一方面的一種實(shí)現(xiàn)方式中，對(duì)去除異常值后觀測(cè)污水目標(biāo)組分?jǐn)?shù)據(jù)的缺失值進(jìn)行填充，以獲取所述觀測(cè)污水時(shí)間序列數(shù)據(jù)的過(guò)程包括：確認(rèn)缺失值前回顧期的觀測(cè)污水目標(biāo)組分?jǐn)?shù)據(jù)；將所述回顧期的觀測(cè)污水目標(biāo)組分?jǐn)?shù)據(jù)和對(duì)應(yīng)的相關(guān)性特征數(shù)據(jù)輸入到所述lstm模型中進(jìn)行填充，獲取所述觀測(cè)污水時(shí)間序列數(shù)據(jù)。
5、在第一方面的一種實(shí)現(xiàn)方式中，基于所述觀測(cè)污水時(shí)間序列數(shù)據(jù)，利用lstm模型進(jìn)行預(yù)測(cè)以獲取預(yù)測(cè)污水時(shí)間序列數(shù)據(jù)的過(guò)程包括：步驟一，基于所述觀測(cè)污水時(shí)間序列數(shù)據(jù)，利用所述lstm模型進(jìn)行預(yù)測(cè)以獲取預(yù)測(cè)時(shí)間點(diǎn)的污水目標(biāo)組分?jǐn)?shù)據(jù)；步驟二，基于所述觀測(cè)污水時(shí)間序列數(shù)據(jù)和所述預(yù)測(cè)時(shí)間點(diǎn)的污水目標(biāo)組分?jǐn)?shù)據(jù)，利用所述lstm模型進(jìn)行預(yù)測(cè)以獲取下一個(gè)預(yù)測(cè)時(shí)間點(diǎn)的污水目標(biāo)組分?jǐn)?shù)據(jù)；重復(fù)步驟二，直至獲取預(yù)測(cè)開(kāi)始點(diǎn)到預(yù)測(cè)結(jié)束點(diǎn)的預(yù)測(cè)污水時(shí)間序列數(shù)據(jù)。
6、在第一方面的一種實(shí)現(xiàn)方式中，基于所述觀測(cè)污水時(shí)間序列數(shù)據(jù)，利用所述lstm模型進(jìn)行預(yù)測(cè)以獲取預(yù)測(cè)時(shí)間點(diǎn)的污水目標(biāo)組分?jǐn)?shù)據(jù)的過(guò)程包括：獲取預(yù)測(cè)時(shí)間點(diǎn)的相關(guān)性特征數(shù)據(jù)；基于所述預(yù)測(cè)時(shí)間點(diǎn)的相關(guān)性特征數(shù)據(jù)和所述觀測(cè)污水時(shí)間序列數(shù)據(jù)，利用所述lstm模型進(jìn)行預(yù)測(cè)以獲取預(yù)測(cè)時(shí)間點(diǎn)的污水目標(biāo)組分?jǐn)?shù)據(jù)。
7、在第一方面的一種實(shí)現(xiàn)方式中，所述相關(guān)性特征數(shù)據(jù)包括進(jìn)水?dāng)?shù)據(jù)、過(guò)程量數(shù)據(jù)、時(shí)間特征數(shù)據(jù)。
8、在第一方面的一種實(shí)現(xiàn)方式中，利用kalman濾波對(duì)所述預(yù)測(cè)污水時(shí)間序列數(shù)據(jù)進(jìn)行修正，以獲取目標(biāo)污水時(shí)間序列數(shù)據(jù)的過(guò)程包括：根據(jù)所述預(yù)測(cè)污水時(shí)間序列數(shù)據(jù)和所述觀測(cè)污水時(shí)間序列數(shù)據(jù)生成對(duì)應(yīng)位置的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)；基于所述數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，利用kalman濾波從預(yù)測(cè)開(kāi)始點(diǎn)到預(yù)測(cè)結(jié)束點(diǎn)進(jìn)行逐點(diǎn)濾波修正，以獲取所述目標(biāo)污水時(shí)間序列數(shù)據(jù)。
9、第二方面，本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N污水水質(zhì)預(yù)測(cè)系統(tǒng)，所述污水水質(zhì)預(yù)測(cè)系統(tǒng)包括：數(shù)據(jù)獲取模塊，用于獲取觀測(cè)污水目標(biāo)組分?jǐn)?shù)據(jù)和所述觀測(cè)污水目標(biāo)組分?jǐn)?shù)據(jù)的相關(guān)性特征數(shù)據(jù)；異常數(shù)據(jù)處理模塊，用于基于所述相關(guān)性特征數(shù)據(jù)對(duì)所述觀測(cè)污水目標(biāo)組分?jǐn)?shù)據(jù)的異常數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，以獲取觀測(cè)污水時(shí)間序列數(shù)據(jù)；預(yù)測(cè)模塊，用于基于所述觀測(cè)污水時(shí)間序列數(shù)據(jù)，利用lstm模型進(jìn)行預(yù)測(cè)以獲取預(yù)測(cè)污水時(shí)間序列數(shù)據(jù)；修正模塊，用于利用kalman濾波對(duì)所述預(yù)測(cè)污水時(shí)間序列數(shù)據(jù)進(jìn)行修正，以獲取目標(biāo)污水時(shí)間序列數(shù)據(jù)。
10、第三方面，本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N電子設(shè)備，所述電子設(shè)備包括：存儲(chǔ)器，其上存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序；處理器，與所述存儲(chǔ)器通信相連，用于執(zhí)行所述計(jì)算機(jī)程序以實(shí)現(xiàn)上述的污水水質(zhì)預(yù)測(cè)方法。
11、第四方面，本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其上存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，其特征在于，該程序被電子設(shè)備執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)上述的污水水質(zhì)預(yù)測(cè)方法。
12、如上所述，本申請(qǐng)所述的污水水質(zhì)預(yù)測(cè)方法、系統(tǒng)、介質(zhì)及電子設(shè)備，具有以下有益效果：
13、本申請(qǐng)?zhí)峁┑奈鬯|(zhì)預(yù)測(cè)方法能夠?qū)τ^測(cè)污水目標(biāo)組分?jǐn)?shù)據(jù)中的異常數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，來(lái)獲取觀測(cè)污水時(shí)間序列數(shù)據(jù)，通過(guò)lstm模型對(duì)觀測(cè)污水時(shí)間序列數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)測(cè)來(lái)獲取預(yù)測(cè)污水時(shí)間序列，同時(shí)還可以利用kalman濾波對(duì)預(yù)測(cè)污水時(shí)間序列數(shù)據(jù)進(jìn)行修正。通過(guò)本申請(qǐng)的污水水質(zhì)預(yù)測(cè)方法提高了污水水質(zhì)預(yù)測(cè)的精準(zhǔn)度。
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1.一種污水水質(zhì)預(yù)測(cè)方法，其特征在于，所述污水水質(zhì)預(yù)測(cè)方法包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的污水水質(zhì)預(yù)測(cè)方法，其特征在于，基于所述相關(guān)性特征數(shù)據(jù)對(duì)所述觀測(cè)污水目標(biāo)組分?jǐn)?shù)據(jù)的異常數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，以獲取觀測(cè)污水時(shí)間序列數(shù)據(jù)的過(guò)程包括：
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的污水水質(zhì)預(yù)測(cè)方法，其特征在于，對(duì)去除異常值后觀測(cè)污水目標(biāo)組分?jǐn)?shù)據(jù)的缺失值進(jìn)行填充，以獲取所述觀測(cè)污水時(shí)間序列數(shù)據(jù)的過(guò)程包括：
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的污水水質(zhì)預(yù)測(cè)方法，其特征在于，基于所述觀測(cè)污水時(shí)間序列數(shù)據(jù)，利用LSTM模型進(jìn)行預(yù)測(cè)以獲取預(yù)測(cè)污水時(shí)間序列數(shù)據(jù)的過(guò)程包括：
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的污水水質(zhì)預(yù)測(cè)方法，其特征在于，基于所述觀測(cè)污水時(shí)間序列數(shù)據(jù)，利用所述LSTM模型進(jìn)行預(yù)測(cè)以獲取預(yù)測(cè)時(shí)間點(diǎn)的污水目標(biāo)組分?jǐn)?shù)據(jù)的過(guò)程包括：
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的污水水質(zhì)預(yù)測(cè)方法，其特征在于，所述相關(guān)性特征數(shù)據(jù)包括進(jìn)水?dāng)?shù)據(jù)、過(guò)程量數(shù)據(jù)、時(shí)間特征數(shù)據(jù)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的污水水質(zhì)預(yù)測(cè)方法，其特征在于，利用Kalman濾波對(duì)所述預(yù)測(cè)污水時(shí)間序列數(shù)據(jù)進(jìn)行修正，以獲取目標(biāo)污
8.一種污水水質(zhì)預(yù)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述污水水質(zhì)預(yù)測(cè)系統(tǒng)包括：
9.一種電子設(shè)備，其特征在于，所述電子設(shè)備包括：
10.一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其上存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，其特征在于，該程序被電子設(shè)備執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的污水水質(zhì)預(yù)測(cè)方法。
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種污水水質(zhì)預(yù)測(cè)方法，其特征在于，所述污水水質(zhì)預(yù)測(cè)方法包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的污水水質(zhì)預(yù)測(cè)方法，其特征在于，基于所述相關(guān)性特征數(shù)據(jù)對(duì)所述觀測(cè)污水目標(biāo)組分?jǐn)?shù)據(jù)的異常數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，以獲取觀測(cè)污水時(shí)間序列數(shù)據(jù)的過(guò)程包括：
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的污水水質(zhì)預(yù)測(cè)方法，其特征在于，對(duì)去除異常值后觀測(cè)污水目標(biāo)組分?jǐn)?shù)據(jù)的缺失值進(jìn)行填充，以獲取所述觀測(cè)污水時(shí)間序列數(shù)據(jù)的過(guò)程包括：
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的污水水質(zhì)預(yù)測(cè)方法，其特征在于，基于所述觀測(cè)污水時(shí)間序列數(shù)據(jù)，利用lstm模型進(jìn)行預(yù)測(cè)以獲取預(yù)測(cè)污水時(shí)間序列數(shù)據(jù)的過(guò)程包括：
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的污水水質(zhì)預(yù)測(cè)方法，其特征在于，基于所述觀測(cè)污水時(shí)間序列數(shù)據(jù)...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：楊鑫，陸熙，趙鵬飛，周琦，薛嵩，靳亞如，廖志濤，曾中中，余蕾，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：上?？睖y(cè)設(shè)計(jì)研究院有限公司，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：
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