基于用户水质投诉信息的供水管网污染源的追踪定位

用户对水质异常情况的投诉是反映供水管网整体水质状况的重要信息,但由于投诉信息具有滞后性、非量化等特征,目前尚未有基于这些信息的管网污染源识别方法.基于模式识别理论,提出了一种根据用户投诉信息追踪定位污染源的方法.该方法首先根据投诉节点的位置信息确定污染源候选节点集合,通过水质模拟确定候选节点发生污染后的用户水质投诉顺序,并以此为基础构建模式识别神经网络.考虑到用户投诉信息的特点,采用有噪声的样本对神经网络进行训练,并对不同类型噪声的样本进行测试.结果表明,训练后的神经网络可以有效地识别用户投诉信息模式,进而确定污染物注入位置.     

污水管网中雨水混接来源的高效诊断方法

污水管网中雨水混接不仅会导致雨天污水厂运行受到影响,而且产生管网污水冒溢.针对在大范围污水管网中同步安装管道流量计识别雨水混接点位难以操作的问题,提出了基于管网节点水质特征因子监测的低成本雨水混接来源诊断技术方法.具体以总氮和电导率分别作为指示生活污水和雨水的特征指标,并结合污染源地理信息系统、管网节点化学质量平衡和入流水质特征因子浓度数据库,有效解析污水管网中各管段的旱天入流水量和雨天雨水混接量.对安徽省巢湖市城区污水管网雨水混接来源的解析证明了该方法的可靠性,提出了雨水入流来源解析的基本原则.     

基于负梯度法的供水管网污染源识别

利用负梯度法研究供水管网突发污染事故时污染源识别问题.首先针对供水管网的污染源识别问题构建最优化问题数学模型,然后用EPANET作为内嵌的水质模拟计算引擎,沿着目标函数的负梯度方向进行问题的最优解搜索,并针对管网算例,对污染源侵入时间、地点和侵入过程进行计算求解.分析差分步长、梯度求解方法等因素对问题求解效率的影响,结果表明采用基于水质模拟的差分法求解梯度向量并以水质公差作为差分步长,具有最好的求解效果.     

基于特征因子的食品工业废水排放追踪方法

针对雨水管网中工业废水接入导致的混接污染排放,以及污水管网中工业废水突发的非正常排放冲击问题,选择我国典型农副食品加工及食品制造企业,通过对企业排放废水中候选水质特征因子的稳定性及显著性分析,得出钾、钠、氯化物等无机盐对食品行业废水具有较普遍的表征性,且与电导率具有良好的相关性,为废水排放实时监控提供了可行性.在此基础上,给出了识别食品行业废水排放的无机盐质量浓度和电导率参照值,提出了基于节点水质监测的雨污水管网中工业废水排放追踪定位方法.     

供水管网模型水质不确定性研究

供水管网模型是保障供水管网水质安全的重要手段,受输入参数不确定影响水质模型计算的水质值是不确定的;为研究节点基本用水量、水损系数、主体水反应系数和管壁反应系数对供水管网水质特性的影响,提出了在假定他们的随机变化服从正态分布的条件下,采用蒙特卡罗随机抽样法,应用动态的水质模型计算得到节点水质的分布特征,给出了算法在管网中的应用;结果表明：当所有不确定输入参数共同作用时,节点水质的不确定性最大,水质反应系数是对节点水质不确定性影响程度最大的参数.     

基于突发污染事件的管网水质监测点优化布置

针对城市供水系统中突发的污染事件,提出了供水管网水质监测点布置方法.利用混合整数规划模型表达了多目标水质监测点布置,通过模拟管网发生的水质污染事件,计算管网发生污染事件时对用户带来的影响值,利用改进的贪心随机自适应性搜索算法对模型求解,并结合ZJ市管网,验证了该算法对模型的求解效率,提出了该市基于突发污染事件的管网水质监测点优化布置方案.     

基于突发污染事件的管网水质监测点优化布置

针对城市供水系统中突发的污染事件,提出了供水管网水质监测点布置方法.利用混合整数规划模型表达了多目标水质监测点布置,通过模拟管网发生的水质污染事件,计算管网发生污染事件时对用户带来的影响值,利用改进的贪心随机自适应性搜索算法对模型求解,并结合ZJ市管网,验证了该算法对模型的求解效率,提出了该市基于突发污染事件的管网水质监测点优化布置方案.     

城市供水管网水质监测点优化选址的研究

利用供水管网图形的拓扑矩阵，在管网水力计算的基础上，通过计算节点水量比例矩阵和节点水龄比例矩阵，提出一种城市供水管网水质监测点的优化选址的方法。     

基于节点水龄的供水管网水质监测点的优化布置

利用供水管网图形的拓扑矩阵,在管网水力计算的基础上,通过求出节点水龄,计算节点水龄比例矩阵,提出一种基于节点水龄的城市供水管网水质监测点的优化选址的方法。     

城市给水管网水质研究动态

从生长环对水质的影响、去除生长环改善水质、给水管网污染源的确定、并行算法分析给水管网和建立管网水质动态模型等五方面分析了国内外给水管网水质研究的最新动态。提出了需要解决的几个问题:从微生物和化学原理建立管网水质模型;优化水力条件改善管网水质;研究管网微生物反应机理的影响因素;寻找更高效算法分析管网和水质监测点的优化布置。     

基于模式识别的供水管网污染源追踪分析方法

针对供水管网单点源污染问题,建立了一种污染源定位分析方法,通过识别监测数据与模拟数据两系列之间的变化模式,求得污染物投加点、投加时间、投加浓度三者的信息．同时,针对可能存在的误差问题,提出了确定误差限的方法,进而保证最终求解结果包含真实污染源点．以某地区供水管网系统进行实例验证,结果表明,对于管网单点源连续注入式的污染事件,本方法可以较为快速而准确地定位出污染情况．对于实际供水管网污染的污染追踪,该方法具有一定的理论指导意义和应用价值．     

基于DynamicRank的重要节点集挖掘算法

为了更为有效地挖掘复杂网络中综合影响力高的节点集、提高重要节点集挖掘算法的准确性,针对节点集中各节点在信息传播中不同程度的相互促进和相互抑制作用,基于DynamicRank算法设计了一种新的级联概率计算模型。通过增强贪心策略,优先从种子集邻居以外的节点中选取备选节点,减小种子集内重叠邻居对信息传播引发的抑制作用;利用级联概率计算模型,增强种子集对信息传播的级联促进作用。在4个实际网络上采用SIR模型进行了测试,实验结果表明,相较于已有重要节点挖掘方法H-index、Degree、DynamicRank、VoteRank和EnRenew,提出的算法挖掘出的节点集具有更高影响力。特别地,在Grid数据集上,本文方法挖掘出的种子集的传播范围比对比算法平均提升了49.3%。提出的算法针对信息传播概率和贪心策略的改进有利于重要节点集的挖掘和识别。     

无人机网络中基于位置预测的最优中继选择

为了解决无人机（UAV, Unmanned Aerial Vehicle）协作通信网络在完成任务时由于高机动性而会影响链路状态的问题,提出了一种基于UAV位置预测的信道中继选择算法。根据卡尔曼算法预测出UAV下一时刻的位置,提前判断链路优劣性,使更换UAV中继节点的时机更为精准。通过UAV源节点到UAV中继节点以及UAV中继节点到UAV目的节点的瞬时信道状态信息（CSI, Channel State Information）选出备选UAV中继节点集合。最优的备选UAV中继节点由贪婪算法计算而得。仿真结果证明了此方法的有效的性,链路中断的概率比随机选择算法降低了10%,且链路更加稳定。     

基于传感器中信号感知节点的感知概率模型

本文主要研究在一个规定的区域中传感器上信号感知节点能感知到外界源信号的概率问题,首先合理随机地布置信号感知节点,建立了感知概率的均匀分布模型,经过计算与推导给出了外界源信号点被信号感知节点感知到的概率.     

基于蚁群-遗传的无线传感器网络路由算法

提出了一种基于蚁群 - 遗传的无线传感器网络路由算法.通过有限寿命的蚂蚁在源节点与目的节点之间的运动获取多个备选路径,然后把每一个备选路径视为一个基因序列,通过选择、交叉和变异操作获得路径的优化,并适时进行路由维护.仿真结果表明,本算法减少了能耗,延长了网络生存时间,提高了网络的可靠性和自适应性.     

基于云平台的水质监测系统研究与实现

针对水环境污染,水质日益恶化的问题,以环保企业水下观测网为基础架构,基于云平台构建一个水质监测系统.通过Kettle实现数据的云同步和管理;基于B/S架构,研究设计管理运行窗口,综合云端数据的可视化;设计了一种基于正则表达式的访问控制方法实现权限管理;采用间隔采样和服务器端分页等方法,解决大数据量卡顿问题.实际开发部署应用结果表明,该平台运行效果良好,解决了传统监测方式实时性、可靠性低的问题,能够进行长期连续、实时、原位监测,并将原始数据和解算后的参数信息发送至各种信息终端,为水源监测在内的环保领域的科技发展提供应用案例.     

基于多源数据融合的突发水污染事故可靠预警方法

在突发水污染事故自动监测领域中,传感器节点监测数据的异常是影响自动监测系统预警可靠性的重要原因.考虑到多传感器信息之间的互补性和相关性,该文提出了一种基于多源数据融合的突发水污染事故可靠预警方法.基于改进的D-S证据理论,利用综合权重对节点证据进行加权修正,并用D-S融合规则对多源数据进行两两融合,最终根据融合结果对突发水污染事故进行预警决策.案例分析及实验结果表明:与传统方法相比,该方法能得到可靠度更高、聚焦性更好的预警结论.     

洱海流域农业面源污染与水环境变化的关联分析

随着点源污染得到有效控制与治理,农业面源污染已成为湖泊水环境污染的主要来源.该文利用等标污染负荷法和相关统计、调查数据,计算了2006年～2014年洱海流域农业面源污染负荷,在此基础上,运用灰色关联分析方法,测度了农业面源污染与洱海水环境变化的关联性.研究揭示：1) 2014年流域农业污染的总排放量为8 303.63 t,折算成等标排放量COD、TN和TP分别为325.85、1371.29和420.10 m3/a,表明TN为污染超标的主要影响因子;2) 畜禽养殖关联度为0.71,种植业关联度为0.63,表明农业发展整体对洱海水环境影响较大,其中,大蒜、水稻、牛、猪的关联度分别为0.70、0.69、0.74、0.74,贡献率分别为9.35%、10.90%、35.09%、13.19%;3) 从空间分布看,海北片区的三营镇、右所镇、茈碧湖镇为流域重点污染源区,且流域主要污染物的增减变化具有一定的空间非均衡性.据此,探讨了未来洱海流域基于水环境保护的农业发展策略.     

水库型饮用水水源地非点源污染控制技术方法

为了改善水库型饮用水水源地普遍存在的富营养化和水质达不到功能区划要求的现状,以合肥市为例,在现状调查的基础上,应用功能性模型中国土壤流失预报方程并适当地进行修正,对非点源污染负荷和水环境容量进行了定量分析,得出了非点源污染的主要来源和污染规律,并据此提出了水库型饮用水水源地非点源污染的控制技术方法.