本发明属于水质监测,尤其涉及一种对离子选择传感器监测数据进行污泥影响补偿的方法及系统。
背景技术:
1、水质监测技术的发展经历了多个阶段。最早的水质监测主要依靠人工采样和简单的理化分析,这种方法不仅效率低下,而且无法实时反映水质变化。随着科技的发展,自动监测技术逐渐取代了传统的人工监测。自动监测技术可以实时监测水质,提供更准确的数据,并且可以对水质进行长期持续的监测。近年来,随着物联网、大数据等技术的兴起,智能化水质监测成为了新的发展趋势。
2、水质监测技术可以根据不同的分类标准进行分类。根据监测方式,可以分为在线监测和离线监测;根据监测参数,可以分为物理参数监测、化学参数监测和生物参数监测;根据监测对象,可以分为废水监测、地表水监测和地下水监测等。
3、不同的水质监测技术适用于不同的应用场景。在线监测技术适用于长期持续的监测,如河流、湖泊等大型水体的水质监测;离线监测技术适用于特定目的的监测,如污染源的排查等。物理参数监测主要用于检测水体的温度、颜色等直观指标;化学参数监测用于检测溶解氧、氨氮等化学指标;生物参数监测用于检测细菌、病毒等微生物指标。
4、水质传感器数据漂移或异常是指传感器测量结果在一段时间内逐渐偏离真实值的现象。造成数据漂移或者异常的因素很多,其中就包括电极污染,即传感器的电极可能会受到污染,如生物附着、盐析、沉积物等。这些污染物可能会影响传感器的测量准确性,导致数据漂移或异常。
5、离子选择传感器是一种常用的水质监测传感器,当离子选择传感器置于污水中进行监测时,会在传感器安装舱上沉积污泥。离子选择传感器的监测数据被污泥影响,从而导致最终监测结果与实际情况不符。
技术实现思路
1、有鉴于此,本发明提供一种离子选择传感器污泥影响补偿方法及系统,用于消除传感器安装舱上覆盖的污泥对离子选择传感器的影响。
2、为解决以上技术问题,本发明的技术方案为采用一种离子选择传感器污泥影响补偿方法,包括:
3、获取离子选择传感器被单位污泥量m0的污泥影响的单位影响值cau;
4、获取传感器安装舱当前覆盖的污泥量msum;
5、通过传感器当前覆盖的污泥量msum、单位污泥量m0以及单位影响值cau计算当前传感器安装舱覆盖的污泥对离子选择传感器的影响值δcsum;
6、利用当前传感器安装舱覆盖的污泥对离子选择传感器的影响值δcsum对离子选择传感器的监测值cv进行修正,获得修正后的监测值cw。
7、作为一种改进,获取离子选择传感器被单位污泥量的污泥影响的单位影响值的方法包括:
8、取传感器安装舱上覆盖的单位污泥量的污泥作为培养基进行微生物熟化培养,使得污泥内含有最大的微生物数量n;
9、将所述污泥放入纯净水中搅拌形成污泥溶液,并利用离子选择传感器对污泥溶液进行测量获取被单位污泥量影响的单位影响值cau,所述纯净水的体积与传感器安装舱的容积的差值在阈值范围内。
10、作为一种进一步的改进,利用离子选择传感器对污泥溶液进行测量获取被单位污泥量影响的单位影响值的方法包括:
11、利用离子选择传感器对污泥溶液进行n次测量获得n个监测值;
12、利用公式:
13、
14、计算离子选择传感器被污泥影响的影响值;其中,cau为影响值,ci为监测值,n为监测值的数量,i为监测值的序号。
15、作为另一种更进一步的改进,传感器安装舱当前覆盖的污泥量的获取方法包括利用公式:
16、
17、计算传感器安装舱当前覆盖的污泥量;其中,msum为传感器安装舱当前覆盖的污泥量,mt0为随着时间推移传感器安装舱上覆盖的污泥量,mmax为传感器安装舱最大可覆盖的污泥量。
18、作为一种改进,随着时间推移传感器安装舱上覆盖的污泥量的获取方法为利用公式:
19、
20、计算随着时间推移传感器安装舱上覆盖的污泥量;其中,mt0为随着时间推移传感器安装舱上覆盖的污泥量,tnow为当前时间,t0为传感器安装舱运维完成时间,vw为水流速度,csl为水中污泥浓度,usl为污泥粘性流体特性,st为传感器安装舱的表面积,v0为设定标准流速,k为相对标准流速对附着特性的影响系数,∫为积分符号,d为微分符号。
21、作为一种改进,污泥粘性流体特性的获取方法包括利用公式:
22、
23、计算污泥粘性流体特性;其中,usl为污泥粘性流体特性,ksl为污泥浓度相关系数,e为粘流活化能,t为绝对温度,k为波尔茨曼常数。
24、作为一种改进,所述水中污泥浓度的获取方法包括:
25、取不同浊度的水样,通过实验方法获取水样中的污泥浓度;
26、建立浊度与污泥浓度之间的函数关系;
27、通过浊度传感器测量待检测水样的浊度;
28、通过浊度与污泥浓度之间的函数关系将浊度转换为污泥浓度。
29、作为一种改进,当前传感器安装舱覆盖的污泥对离子选择传感器的影响值的获取方法包括利用公式:
30、
31、计算污泥对离子选择传感器的影响值;其中,δcsum为影响值,msum为当前覆盖污泥的污泥量,m0为单位污泥量,cau为单位影响值。
32、作为一种改进,利用当前传感器安装舱覆盖的污泥对离子选择传感器的影响值对离子选择传感器的监测值进行修正的方法包括利用公式:
33、
34、对离子选择传感器的监测值进行修正;其中,cw为修正后的监测值,cv为监测值,δcsum为污泥对离子选择传感器的影响值,k为修正系数。
35、本发明还提供一种离子选择传感器污泥影响补偿系统,包括:
36、单位影响值获取模块,用于获取离子选择传感器被单位污泥量m0的污泥影响的单位影响值cau;
37、污泥量获取模块,用于获取传感器安装舱当前覆盖的污泥量msum;
38、影响值获取模块,用于通过传感器当前覆盖的污泥量msum、单位污泥量m0以及单位影响值cau计算当前传感器安装舱覆盖的污泥对离子选择传感器的影响值δcsum;
39、补偿模块,用于利用当前传感器安装舱覆盖的污泥对离子选择传感器的影响值δcsum对离子选择传感器的监测值cv进行修正,获得修正后的监测值cw。
40、本发明的有益之处在于:
41、本发明首先获取单位污泥量对离子选择传感器测量带来的单位影响值,然后计算出传感器安装舱当前覆盖的污泥量,然后通过比值关系计算出当前被污泥影响的影响值,再将影响值从测量值中去除,从而对测量值进行修正获得修正后的测量值,使得测量值与真实值更加接近,提高了水质监测的精度。
1.一种离子选择传感器污泥影响补偿方法,其特征在于包括:
2.根据权利要求1所述的一种离子选择传感器污泥影响补偿方法,其特征在于:获取离子选择传感器被单位污泥量的污泥影响的单位影响值的方法包括:
3.根据权利要求2所述的一种离子选择传感器污泥影响补偿方法,其特征在于:利用离子选择传感器对污泥溶液进行测量获取被单位污泥量影响的单位影响值的方法包括:
4.根据权利要求1所述的一种离子选择传感器污泥影响补偿方法,其特征在于:传感器安装舱当前覆盖的污泥量的获取方法包括利用公式:
5.根据权利要求4所述的一种离子选择传感器污泥影响补偿方法,其特征在于:随着时间推移传感器安装舱上覆盖的污泥量的获取方法为利用公式:
6.根据权利要求5所述的一种离子选择传感器污泥影响补偿方法,其特征在于:污泥粘性流体特性的获取方法包括利用公式:
7.根据权利要求5所述的一种离子选择传感器污泥影响补偿方法,其特征在于:所述水中污泥浓度的获取方法包括:
8.根据权利要求1所述的一种离子选择传感器污泥影响补偿方法,其特征在于:当前传感器安装舱覆盖的污泥对离子选择传感器的影响值的获取方法包括利用公式:
9.根据权利要求1所述的一种离子选择传感器污泥影响补偿方法,其特征在于:利用当前传感器安装舱覆盖的污泥对离子选择传感器的影响值对离子选择传感器的监测值进行修正的方法包括利用公式:
10.一种离子选择传感器污泥影响补偿系统,其特征在于包括: