基于在线数据校正的生化需氧量的预测方法及装置与流程

本发明涉及数据处理，特别是指一种基于在线数据校正的生化需氧量的预测方法及装置。

背景技术：

1、bodm（biochemical oxygen demand）是一种用微生物代谢作用所消耗的溶解氧量来间接表示水体被有机物污染程度的一个重要指标。bodm是m日的生化需氧量。m可以是5、10、20等；该指标广泛应用于环保监测、石油化工、医疗卫生、教学科研等部门对水质的监测。

2、现有技术中，bodm真实值测量需要5天、10天、20天等比较长的测量时间（例如bod5需要5天时间），为了快速实时的获得bodm指标、对水体污染程度给出定量化的测量评估，常常使用直接测量cod（化学需氧量），再根据化学需氧量与bod（生化需氧量）存在的近似线性函数关系，用以快速预估bodm。由于地表水在不同环境温度的氧溶解度不同、不同地区生化污染物主要组成成分有差异、导致不同季节、不同环境温度、不同区域的水体bodm与codcr（重铬酸盐指数）、codmn（高锰酸盐指数）相关性存在一定的差异，这种差异导致根据统一的cod-bodm线性函数预估计的bodm与真实的bodm测量值之间存在一定的偏差。

技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题是提供一种基于在线数据校正的生化需氧量的预测方法及装置，可以实现对水体污染的生化需氧量进行实时快速精准的预测。

2、为解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：

3、第一方面，一种基于在线数据校正的生化需氧量的预测方法，所述方法包括：

4、获取被测水样的环境多维度参数信息；

5、根据所述环境多维度参数信息对应的索引值，在校准数据库查找与所述索引值对应的校准模型公式；所述校准数据库包括至少一个校准模型公式，所述校准模型公式根据生化需氧量bodm估计值和bodm实际测量值实时在线更新确定；

6、获取被测水样的化学需氧量；

7、根据所述被测水样的化学需氧量，得到所述被测水样的bodm估计值；

8、根据所述被测水样的bodm估计值和所述校准模型公式对被测水样的bodm估计值进行修正，得到所述被测水样的bodm预测值。

9、进一步的，所述校准模型公式根据生化需氧量bodm估计值和bodm实际测量值实时在线更新确定，包括：

10、根据化学需氧量与bodm估计值之间的直线方程y=ax+b，获取在测量区间范围[mi，mj]内，每个化学需氧量对应的bodm估计值y[i]；其中，x为测量的化学需氧量，y为bodm估计值，mi为化学需氧量测量的下边界，mj为化学需氧量测量的上边界，a是直线方程的斜率，b为直线方程的截距；

11、获得bodm估计值y[i]与bodm实际测量值的差值δy；根据所述差值δy，确定直线方程y=ax+b在所述测量区间范围[mi，mj]内的至少一段折线的斜率δa和截距参数δb；

12、通过查表，确定所述测量区间范围[mi，mj]内的修正值对（δa，δb）；

13、根据所述修正值对（δa，δb），得到校准模型公式 y=（a+δa）x+(b+δb)。

14、进一步的，所述y[i]=f（x，t，lng，lat，date)；

15、其中，f为预设函数，t为水样的环境温度，lng为水样的经度信息，lat为水样的纬度信息，date为水样的采集时间信息。

16、进一步的，所述校准数据库包括：

17、所述环境多维度参数信息、所述环境多维度参数信息对应的索引值以及所述校准模型公式之间的对应关系表；其中，所述环境多维度参数信息至少包括：水样的环境温度、地理位置信息和采样时间信息。

18、进一步的，获取被测水样的化学需氧量，包括：

19、获取被测水样的化学需氧量高锰酸盐指数codmn和/或化学需氧量重铬酸盐指数codcr。

20、进一步的，根据所述被测水样的化学需氧量，得到所述被测水样的bodm估计值，包括：

21、根据直线方程y=ax+b，得到所述被测水样的bodm估计值；

22、其中，y为bodm估计值，x为被测水样的化学需氧量高锰酸盐指数codmn和/或化学需氧量重铬酸盐指数codcr，a是直线方程的斜率，b为直线方程的截距。

23、进一步的，根据所述被测水样的bodm估计值和所述校准模型公式对被测水样的bodm估计值进行修正，得到所述被测水样的bodm预测值，包括：

24、将被测水样的化学需氧量高锰酸盐指数codmn和/或化学需氧量重铬酸盐指数codcr输入所述校准模型公式y=（a+δa）x+(b+δb)，得到被测水样的bodm预测值。

25、第二方面，一种基于在线数据校正的生化需氧量的预测装置，包括：

26、获取模块，用于获取被测水样的环境多维度参数信息；

27、处理模块，用于根据所述环境多维度参数信息对应的索引值，在校准数据库查找与所述索引值对应的校准模型公式；所述校准数据库包括至少一个校准模型公式，所述校准模型公式根据生化需氧量bodm估计值和bodm实际测量值实时在线更新确定；获取被测水样的化学需氧量；根据所述被测水样的化学需氧量，得到所述被测水样的bodm估计值；根据所述被测水样的bodm估计值和所述校准模型公式对被测水样的bodm估计值进行修正，得到所述被测水样的bodm预测值。

28、第三方面，一种基于在线数据校正的生化需氧量测试设备，包括所述的基于在线数据校正的生化需氧量的预测装置以及通信模块；

29、其中，所述通信模块与所述处理模块通信连接，并与远程服务器通信连接，用于向所述远程服务器发送水样的环境多维度参数信息，并从所述远程服务器获取校准数据库。

30、第四方面，一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有程序，该程序被处理器执行时实现所述的方法。

31、本发明的上述方案至少包括以下有益效果：

32、本发明的上述方案，通过根据所述环境多维度参数信息对应的索引值，在校准数据库查找与所述索引值对应的校准模型公式；所述校准数据库包括至少一个校准模型公式，所述校准模型公式根据生化需氧量bodm估计值和bodm实际测量值实时在线更新确定；根据所述被测水样的化学需氧量，得到所述被测水样的bodm估计值；根据所述被测水样的bodm估计值和所述校准模型公式对被测水样的bodm估计值进行修正，得到所述被测水样的bodm预测值，使得预测出来的bodm预测值是经过校正后的值，实现对水体污染程度的实时快速精准预测。

技术特征：

1.一种基于在线数据校正的生化需氧量的预测方法，其特征在于，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的基于在线数据校正的生化需氧量的预测方法，其特征在于，所述校准模型公式根据生化需氧量bodm估计值和bodm实际测量值实时在线更新确定，包括：

3.根据权利要求2所述的基于在线数据校正的生化需氧量的预测方法，其特征在于，y[i]=f（x，t，lng，lat，date)；

4.根据权利要求1所述的基于在线数据校正的生化需氧量的预测方法，其特征在于，所述校准数据库包括：

5.根据权利要求2所述的基于在线数据校正的生化需氧量的预测方法，其特征在于，获取被测水样的化学需氧量，包括：

6.根据权利要求5所述的基于在线数据校正的生化需氧量的预测方法，其特征在于，根据所述被测水样的化学需氧量，得到所述被测水样的bodm估计值，包括：

7.根据权利要求6所述的基于在线数据校正的生化需氧量的预测方法，其特征在于，根据所述被测水样的bodm估计值和所述校准模型公式对被测水样的bodm估计值进行修正，得到所述被测水样的bodm预测值，包括：

8.一种基于在线数据校正的生化需氧量的预测装置，其特征在于，包括：

9.一种基于在线数据校正的生化需氧量测试设备，其特征在于，包括如权利要求8所述的基于在线数据校正的生化需氧量的预测装置以及通信模块；

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质中存储有程序，该程序被处理器执行时实现如权利要求1-7中任一项所述的方法。

技术总结
本发明提供了一种基于在线数据校正的生化需氧量的预测方法及装置，涉及数据处理技术领域，所述方法包括：获取被测水样的环境多维度参数信息；根据所述环境多维度参数信息对应的索引值，在校准数据库查找与所述索引值对应的校准模型公式；所述校准数据库包括至少一个校准模型公式，所述校准模型公式根据生化需氧量BOD<subgt;m</subgt;估计值和BOD<subgt;m</subgt;实际测量值实时在线更新确定；获取被测水样的化学需氧量；根据所述被测水样的化学需氧量，得到所述被测水样的BOD<subgt;m</subgt;估计值；根据所述被测水样的BOD<subgt;m</subgt;估计值和所述校准模型公式对被测水样的BOD<subgt;m</subgt;估计值进行修正，得到所述被测水样的BOD<subgt;m</subgt;预测值。本发明可以实现对水体污染的生化需氧量进行实时快速精准的预测。

技术研发人员：邹峘浩,吴奇锋,王燕
受保护的技术使用者：北京埃睿迪硬科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12