魏　媛,冯天恒,黄平捷,侯迪波,张光新

(浙江大学 工业控制技术国家重点实验室,浙江 杭州 310027)



管网水质多指标动态关联异常检测方法

魏媛,冯天恒,黄平捷,侯迪波,张光新

(浙江大学 工业控制技术国家重点实验室,浙江 杭州 310027)

摘要:为了提高城市供水管网水质监测系统的污染检测能力,利用污染物所引起多个指标变化之间的关联特性,提出基于多常规水质指标动态关联分析的水质异常检测方法.应用动态时间规整算法(DTW)衡量多个常规水质指标时间序列间的动态距离,刻画各指标波动的相似程度和动态关联特性.利用D-S证据理论融合各指标单独的异常概率,将融合后得到的供水管网水质异常概率与所设定的多指标融合异常概率阈值进行比较,作出当前时刻水质是否存在水质异常的综合判断.依托课题组模拟供水管网实验系统,设计不同浓度的硫酸铜和铁氰化钾污染物的注入实验,利用在线监测的pH值、浊度、余氯、溶解氧等8种常规水质指标进行动态关联分析和水质异常检测,方法的可行性和异常检测性能通过受试者工作特征曲线(ROC)进行验证.

关键词：常规水质指标；数据融合；水质异常检测；时间序列分析；动态时间规整；相关性分析

水是人类赖以生存的自然资源,饮用水的质量与人们生产生活息息相关.城市供水系统中任一环节出现问题,均可能对居民的日常生活用水造成严重影响[1].建立一套能够准确挖掘异常……