面向城市排水管网缺陷诊断的鲁棒无监督多任务异常检测方法

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作者 闫龙博 毛文涛 +1 位作者 仲志鸿 范黎林 《计算机应用》 北大核心 2025年第6期1833-1840,共8页

目前利用机器学习技术对城市排水管网渗漏等典型缺陷状态检测异常已成为城市智能管理的焦点;但实际场景下采集的管网监测数据包含了大量噪声,尤其是降雨造成的液位数据突变,会严重影响管网渗漏检测结果的准确性和可靠性。为解决上述问题... 目前利用机器学习技术对城市排水管网渗漏等典型缺陷状态检测异常已成为城市智能管理的焦点;但实际场景下采集的管网监测数据包含了大量噪声,尤其是降雨造成的液位数据突变,会严重影响管网渗漏检测结果的准确性和可靠性。为解决上述问题,提出一种面向排水管网缺陷诊断的鲁棒无监督多任务异常检测方法。首先,构建融合多个物理监测站点时空信息的深度多任务支持向量数据描述(SVDD)模型,针对各站点分别建立基于超球的单分类判别器,以提取各站点异常检测规则,并建立规则适配机制,获得多个站点的公共特征表示;其次,基于所获得的特征表示,对各站点的SVDD模型进一步引入滑动窗口,连续识别管网监测数据中的异常波动,进而确定管网监测数据序列中公共干扰因素造成的噪声点,并对噪声点进行多项式插值修正,由此排除降雨等产生的不规则噪声干扰;最后,使用修正后的监测序列进行基于自编码器(AE)重构误差的管网渗漏检测。利用常州市清潭水务管理系统采集的2017—2018年城区排水管网监测数据进行验证,结果显示,所提方法和人工检修结果相符合,同时相较于基于统计方法和传统机器学习方法,检测结果更准确,误检率更低。以清潭东区域为例,该方法在应对降雨干扰时的误检率较次优方法USAD(Unsupervised Anomaly Detection)降低了5.47个百分点,显著提升了模型在强噪声场景下的鲁棒性,进一步验证了所提方法的准确性与实用性。 展开更多

关键词 排水管网 异常检测 时间序列 多任务学习 支持向量数据描述模型

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排水监测站实验室信息管理系统的设计与实现

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作者 施维 《实验室研究与探索》 CAS 北大核心 2013年第4期200-202,共3页

根据常州城市排水监测站的业务流程,利用计算机技术编制了实验室信息管理系统,从而解决了排水监测站管理科学化、规范化、数字化的难题。此系统以Delphi 7.0作为开发工具,使用SQL数据库,采用C/S结构和模块化设计方法,各功能模块依据排... 根据常州城市排水监测站的业务流程,利用计算机技术编制了实验室信息管理系统,从而解决了排水监测站管理科学化、规范化、数字化的难题。此系统以Delphi 7.0作为开发工具,使用SQL数据库,采用C/S结构和模块化设计方法,各功能模块依据排水监测行业业务流程进行设计,结构严谨,操作简便,功能完善,可扩展性强。该系统规范了排水监测站的工作流程、提高了数据的可靠性、降低了运行成本,极大提高了监测站的工作效率,实现了监测站管理工作从传统的人工管理向数字化管理转变。 展开更多

关键词 排水监测站 信息管理系统 实验室管理

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一种城市排水系统水位控制仿真算法 被引量：1

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作者 宗园 堵文东 +1 位作者 薛国新 潘赛虎 《科学技术与工程》 北大核心 2012年第7期1670-1673,共4页

为了避免因水位过高而外溢,必须对城市排水系统各级泵站的运行进行合理调度。提出一种城市排水系统水位控制仿真算法,以构建辅助等效排水系统。假定各溢水口被封堵且各封堵口的水压不超过某给定值,对应于原系统水流实际不外溢的条件,辅... 为了避免因水位过高而外溢,必须对城市排水系统各级泵站的运行进行合理调度。提出一种城市排水系统水位控制仿真算法,以构建辅助等效排水系统。假定各溢水口被封堵且各封堵口的水压不超过某给定值,对应于原系统水流实际不外溢的条件,辅助排水系统的行为可完全对应于一个各结点输入电量已知的等效直流电路网络,通过考虑其相应结点处的水位控制即可实现原系统中在相应结点水流不外溢的目的。将水系统结构用有向图结构表示,采用灵敏度法根据调整泵的扬程设置,给出了一个对水压进行控制的迭代仿真算法。该算法应用于常州市排水管网,效果良好。 展开更多

关键词 排水系统 水位控制 仿真

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毒性鉴别评价方法对城镇污水处理厂去除水中有毒物质的分析实例 被引量：11

4

作者 程静 金洪钧 +4 位作者 沈毅 崔玉霞 于红霞 冯建坊 曹洪涛 《环境化学》 CAS CSCD 北大核心 2001年第5期490-496,共7页

以江苏省常州市城北污水处理厂的进水、活性污泥处理系统的出水以及Ａ２Ｏ处理工艺的出水为研究对象,对进出水进行Ｄａｐｈｎｉａｍａｇｎａ急性毒性试验,结果表明,进水对Ｄａｐｈｎｉａｍａｇｎａ具有２４ｈ急性毒性,经过活性污泥处理... 以江苏省常州市城北污水处理厂的进水、活性污泥处理系统的出水以及Ａ２Ｏ处理工艺的出水为研究对象,对进出水进行Ｄａｐｈｎｉａｍａｇｎａ急性毒性试验,结果表明,进水对Ｄａｐｈｎｉａｍａｇｎａ具有２４ｈ急性毒性,经过活性污泥处理工艺处理及Ａ２Ｏ处理工艺处理,两股出水均不显示２４ｈ急性毒性．采用毒性鉴别评价(ＴｏｘｉｃｉｔｙＩｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎＥｖａｌｕａｔｉｏｎ,ＴＩＥ)方法对进水进行监测和评价．发现曝气可去除进水的毒性,Ｃ１８固相提取亦可去除进水毒性,进水中存在的主要毒物为易挥发的非极性有机化合物．进一步检测可知,进水中的关键毒物主要为邻丙基苯甲醛肟、１,１－二甲基乙基－２－甲氧基苯酚、２－氮,氮二甲基苯甲醇等．此外,对２个处理系统出水进行ＧＣ/ＭＳ分析,可知出水中关键毒物基本被去除． 展开更多

关键词 毒性鉴别评价 城镇污水处理厂 废水处理 有毒物质

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城市污水回用问题分析 被引量：16

5

作者 王志文 朱维斌 许光明 《水资源保护》 CAS 2004年第3期15-16,45,共3页

城市污水回用可以缓解水资源短缺问题。在分析城市污水回用的必要性和可行性的基础上,强调污水回用技术的重要意义。重点评述了污水回用的途径和目前存在的问题:污水处理水平较低,污水灌溉理论研究滞后,水价偏低阻碍回用水技术推广等。

关键词 水资源 污水回用 农业灌溉 污水处理 城市污水

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倒置A^2/O工艺在城市污水处理中的生产性应用 被引量：7

6

作者 苗纪伟 何群彪 +1 位作者 周增炎 曹洪涛 《河南师范大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 2004年第1期56-59,共4页

常州市清潭污水处理厂四期工程在A2/O工艺设计的基础上,采用停止内回流,加大污泥回流比的倒置A2/O工艺运行.两年多的运行实践表明:在MLSS为3.5～4.5g/L;SVI为80～140mL/g;污泥负荷为0.08～0.15kgBOD5/(kgMLSS.d);有机负荷为0.20～0.35kg... 常州市清潭污水处理厂四期工程在A2/O工艺设计的基础上,采用停止内回流,加大污泥回流比的倒置A2/O工艺运行.两年多的运行实践表明:在MLSS为3.5～4.5g/L;SVI为80～140mL/g;污泥负荷为0.08～0.15kgBOD5/(kgMLSS.d);有机负荷为0.20～0.35kgCOD/(kgMLSS.d),泥龄11～20d条件下,污水CODCr、BOD5、SS、NH3-N和TP的去除率分别高达97.6%、94.4%、95.9%、98.0%和93.3%,出水水质符合GB18918-2002中一级排放标准的要求.认为该工艺对氨氮和总磷的冲击负荷抗受能力强,并提出了该工艺需进一步研究. 展开更多

关键词 倒置A^2/O工艺 城市污水处理厂 脱氮 除磷 污泥回流

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超大型周进周出式沉淀池优化设计中的水力性能数值模拟 被引量：4

7

作者 王磊磊 许光明 +2 位作者 陈俊 周奇 王国华 《河海大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2012年第2期168-172,共5页

为改善超大型周边进水、周边出水沉淀池的水力性能,利用计算流体力学的方法对工程初步设计方案进行水力性能模拟.针对南方某污水处理厂直径为60m的周边进水、周边出水沉淀池,借助FLUENT 6.3软件包提供的realizablek-ε模型,运用交错网... 为改善超大型周边进水、周边出水沉淀池的水力性能,利用计算流体力学的方法对工程初步设计方案进行水力性能模拟.针对南方某污水处理厂直径为60m的周边进水、周边出水沉淀池,借助FLUENT 6.3软件包提供的realizablek-ε模型,运用交错网格有限体积法计算分析沉淀池的流场特征,提出了相关的优化设计参数.计算结果表明：竖向流进水并设置双向挡板的沉淀池,其内部环流的半径可增大至26~28m;径深比θ宜在8.0~10.0范围内选择;坡降i应控制为0.050.通过适宜的工程优化措施,可提升该沉淀池的内部环流性能. 展开更多

关键词 污水处理厂 泥水分离 重力沉淀池 径深比 流场 有限体积法 数值模拟

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COD测定仪使用中的几个问题 被引量：11

8

作者 胡彬 向军 龙麟 《环境监测管理与技术》 北大核心 2005年第4期43-43,共1页

关键词 HACH COD测定仪 测量范围 试剂用量 能耗 二次污染 环境监测 水质监测

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Fenton氧化-絮凝组合工艺处理墨盒清洗废水 被引量：3

9

作者 贺凯 袁茂新 +2 位作者 陈俊 管运涛 吴光学 《水处理技术》 CAS CSCD 北大核心 2012年第4期72-76,86,共6页

墨盒清洗废水水质具有色度高、COD高、可生化性差等特点。对墨盒清洗废水采用Fenton氧化-絮凝组合工艺进行处理。Fenton氧化阶段试验研究最佳条件为:H2O2投加量为2 000 mg.L-1,Fe2+/H2O2的质量比为0.05,pH为3,反应时间为120 min。对Fen... 墨盒清洗废水水质具有色度高、COD高、可生化性差等特点。对墨盒清洗废水采用Fenton氧化-絮凝组合工艺进行处理。Fenton氧化阶段试验研究最佳条件为:H2O2投加量为2 000 mg.L-1,Fe2+/H2O2的质量比为0.05,pH为3,反应时间为120 min。对Fenton氧化后出水进行絮凝试验,絮凝最佳条件为:聚合氯化铝(PAC)投加量为150mg.L-1,pH为8。实际废水经过Fenton-絮凝组合工艺处理后,出水TOC质量浓度为28 mg.L-1,色度为10度,相应的TOC去除率为92%,色度去除率为98.7%,出水符合排放标准。 展开更多

关键词 墨盒清洗废水 FENTON氧化 絮凝 色度

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悬浮快速过滤工艺处理晴天污水效果初探 被引量：2

10

作者 朱红生 李阳 +4 位作者 杨云安 陈俊 千种健理 林野 管运涛 《深圳大学学报（理工版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第2期187-193,共7页

悬浮快速过滤工艺作为合流雨污水溢流污染处理技术已有应用案例,但该工艺对晴天污水的处理效果尚未得到确认.在中国江南某市合流区域进行了晴天污水处理的现场中试,结果表明,悬浮快速过滤工艺对污水的悬浮颗粒物(suspended solid,SS)和... 悬浮快速过滤工艺作为合流雨污水溢流污染处理技术已有应用案例,但该工艺对晴天污水的处理效果尚未得到确认.在中国江南某市合流区域进行了晴天污水处理的现场中试,结果表明,悬浮快速过滤工艺对污水的悬浮颗粒物(suspended solid,SS)和化学需氧量(chemical oxygen demand,COD)具有较高的去除率.其中,SS去除率约为29.5%~58.3%,COD的去除率约为6.7%~42.6%.高滤速和小预处理单元水力负荷有利于提高悬浮快速过滤工艺的污染物去除率.进水水质也影响着处理效果.该工艺较适用于高SS和高非溶解态COD比例的污水,进水中极小粒径颗粒物(<25μm)的比例是工艺对SS的去除率的限制因素,而进水中SS、非溶解性COD与极细粒径颗粒物(<25μm)比例可作为工艺适应性的关键性指标.同时,将合流制溢流的悬浮快速过滤装置作为污水的预处理设施,对减少合流管沉积物具有重要意义. 展开更多

关键词 环境工程学 悬浮快速过滤 晴天污水处理 合流制溢流 污染物去除率 粒径分布

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紫外活化过硫酸盐工艺降解水中磺胺二甲氧嘧啶动力学特征与机理 被引量：4

11

作者 陆金鑫 丁朋飞 +4 位作者 吕贞 许光明 彭明国 杜尔登 郑璐 《环境污染与防治》 CAS CSCD 北大核心 2022年第2期183-189,194,共8页

采用紫外活化过硫酸盐(UV/PS)工艺降解典型磺胺类抗生素磺胺二甲氧嘧啶(SDM),比较单一紫外(UV)、单一过硫酸盐(PS)和UV/PS对SDM的去除效果,考察各因素对降解动力学的影响,并探究其降解机理,对SDM及其中间产物进行毒性测定和风险评价。... 采用紫外活化过硫酸盐(UV/PS)工艺降解典型磺胺类抗生素磺胺二甲氧嘧啶(SDM),比较单一紫外(UV)、单一过硫酸盐(PS)和UV/PS对SDM的去除效果,考察各因素对降解动力学的影响,并探究其降解机理,对SDM及其中间产物进行毒性测定和风险评价。结果显示,UV/PS可以加速SDM降解,反应速率常数分别是单一UV和单一PS的4、20倍;反应速率常数随PS浓度和UV光强的增加而增大;酸性条件更有利于SDM降解;背景无机阴离子(HCO^(-)_(3)、Cl^(-)、NO^(-)_(3)、SO^(2-)_(4)、CO^(2-)_(3))能促进UV/PS降解SDM,其中HCO_(3)^(-)的促进效果最明显。基于高分辨质谱法(HRMS)解析出了8种降解中间产物,涉及氨基氧化、羟基化和键断裂等反应路径。降解过程中溶液急性毒性并没有随着SDM去除而降低,可能是生成了生态风险更大的中间产物。 展开更多

关键词 紫外活化过硫酸盐 磺胺二甲氧嘧啶 动力学 降解机理 风险评价

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在线固相萃取-液相色谱串联质谱法测定污水厂尾水中6种酸性药物 被引量：6

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作者 徐建业 吕贞 +4 位作者 茆永晶 袁霞 杜尔登 郑璐 彭明国 《中国环境监测》 CAS CSCD 北大核心 2021年第2期128-134,共7页

建立了大体积在线固相萃取-液相色谱串联质谱(Online-SPE-LC-MS)检测污水厂尾水中6种酸性药物的方法。10 mL水样采用0.45μm微孔滤膜过滤后经自动进样器直接在线上样,经Atlantis T3柱(100 mm×4.6 mm×3μm)富集,Atlantis T3柱(... 建立了大体积在线固相萃取-液相色谱串联质谱(Online-SPE-LC-MS)检测污水厂尾水中6种酸性药物的方法。10 mL水样采用0.45μm微孔滤膜过滤后经自动进样器直接在线上样,经Atlantis T3柱(100 mm×4.6 mm×3μm)富集,Atlantis T3柱(100 mm×2.1 mm×2.6μm)色谱分离,ESI-/ESI+源同步切换扫描,多反应监测(MRM)模式对布洛芬、酮洛芬、双氯芬酸钠、吲哚美辛、苯扎贝特、卡马西平进行同时定量分析。基于外标法和标准加入法进行分析以消除基质效应。结果显示,6种酸性药物在0.1~200 ng/L范围内线性相关性较好(r≥0.9964),检出限(LOD)为0.01~0.16 ng/L,定量限(LOQ)为0.02~0.52 ng/L,加标回收率为94.3%~102%,相对标准偏差(RSD)为0.49%~10.1%。该法采用10 mL大体积进样,前处理简单、快速且重现性好,可有效实现污水厂尾水中6种酸性药物的定量分析。 展开更多

关键词 大体积在线固相萃取 液相色谱串联质谱 酸性药物 污水厂尾水

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卡马西平在UV/氯高级氧化工艺中的去除、转化与毒性评价 被引量：2

13

作者 袁霞 徐建业 +5 位作者 吕贞 茆永晶 杜尔登 郑璐 彭明国 丁朋飞 《环境化学》 CAS CSCD 北大核心 2021年第10期3158-3170,共13页

UV/氯作为一种新型高级氧化工艺在新兴污染物控制领域引起了广泛关注.采用UV/氯工艺对典型抗癫痫药物卡马西平(CBZ)进行降解研究.比较单一UV、单一氯和UV/氯对CBZ的降解效果,考察了UV光强、余氯初始浓度、溶液初始pH值和氨氮浓度等因素... UV/氯作为一种新型高级氧化工艺在新兴污染物控制领域引起了广泛关注.采用UV/氯工艺对典型抗癫痫药物卡马西平(CBZ)进行降解研究.比较单一UV、单一氯和UV/氯对CBZ的降解效果,考察了UV光强、余氯初始浓度、溶液初始pH值和氨氮浓度等因素的影响,解析CBZ在降解过程中的中间产物,提出降解机理,并评估生态风险.结果表明,UV/氯工艺的降解效果明显优于单一UV和单一氯.降解过程遵循准一级反应动力学.降解速率常数随UV光强和余氯初始浓度增大而增大,随氨氮浓度增加而减小,酸性条件更有利于降解过程.采用HRMS Orbitrap和GC-MS鉴定出10种CBZ降解中间产物,CBZ降解主要通过羟基化、氯取代和电子转移等反应实现.发光细菌毒性实验和ECOSAR预测均表明,CBZ在UV/氯工艺中会产生毒性高于母体的中间产物,对水质安全保障造成潜在风险. 展开更多

关键词 卡马西平 UV/氯 高级氧化工艺 影响因素 降解机理 毒性评价

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