氯度实时监测异常点识别与滤波处理

发布时间：2025-02-15 09:38

　　钱塘江水源地咸水入侵频繁,氯度超标严重,经常造成沿岸城市的水质性缺水。为确保杭州市用水安全,研究钱塘江咸水入侵规律,预报不同径流和潮汐条件下重要取水口水域的盐度变化,为科学调度上游水库下泄流量和水厂取水提供依据。 根据研究需要设钱塘江咸水入侵实时数据监测系统,对闻家堰、闸口、七堡、仓前、盐官、澉浦、乍浦等地的氯度以及潮位进行全天候的实时监控,由此获得的实测数据给进一步的研究工作提供数据支撑。但由于野外环境复杂多变及现有仪器存在一定的缺陷,使得氯度实时监测数据经常出现无规律的缺失或者异常,对后期的研究工作造成很大影响,因此根据实时监测的需要开发相关程序。分析了氯度实时监测异常点及其原因,对不同特点的异常数据作了科学的分类处理。研究了氯度变化的时域特征,据此对数据进行高通滤波和限幅滤波等预处理,初步判断出有效数据和总体质量。通过短时离散傅里叶变换加汉宁窗的方法分析了氯度的频域特征,研究了观测站点氨度与天文潮的相关关系,据此设计滤波函数作频域滤波。然后用通过S-G方法判别观察点是否异常,并根据异常点分布特点诊断数据质量并报警,最后在保证合理的原始数据不失真的同时尝试通过最小二乘拟合作数据...

【文章页数】：64 页

【学位级别】：硕士

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致谢
摘要
ABSTRACT
1. 绪论
    1.1. 研究背景及意义
    1.2. 国内外研究现状
        1.2.1. 咸水入侵规律研究
        1.2.2. 数学方法
    1.3. 本文研究内容
2. 实时监测异常点及其原因
    2.1. 数据特点和异常点讨论
    2.2. 水位异常点的分类及原因分析
        2.2.1. 缺失数据
        2.2.2. 异常数据
    2.3. 氯度异常点的分类及原因分析
        2.3.1. 缺失数据
        2.3.2. 明显失真数据
        2.3.3. 噪声
        2.3.4. 脉冲
        2.3.5. 乱波
        2.3.6. 数据局部连续相等
        2.3.7. 数据长时段连续相等
    2.4. 不及时处理造成的后果
3. 氯度异常点识别和数据修复
    3.1. 预处理方法
    3.2. 实时滤波方法
        3.2.1. 最小二乘逼近的数值解法
        3.2.2. 时域窗函数分析
        3.2.3. 频域滤波函数
    3.3. 异常数据识别、报错及修复方法
        3.3.1. 异常点识别
        3.3.2. 实时监测故障报错
        3.3.3. 数据修复
4. 氯度异常点识别与修复实例
    4.1. 氯度预处理实例
    4.2. 滤波函数验证
    4.3. 异常点识别实例
    4.4. 报错实例
    4.5. 氯度数据修复实例
5. 总结和展望
    5.1. 本文主要结论
    5.2. 展望
参考文献(REFERENCES)
作者筒历



本文编号：4034107