基于SVR法確定余氯在管網(wǎng)中的衰減系數(shù).pdf

1、隨著生活水平的不斷提高，人們對(duì)生活飲用水的水質(zhì)要求也越來越高。為了滿足人們對(duì)于高質(zhì)量飲用水的需求，各級(jí)供水部門都積極致力于提高供水安全性的研究中。在凈水技術(shù)不斷發(fā)展完善的同時(shí)，城市飲用水安全保障的研究重點(diǎn)開始向管網(wǎng)安全輸配水方向轉(zhuǎn)移，從而城市給水管網(wǎng)系統(tǒng)的水質(zhì)檢測(cè)與控制已成為該領(lǐng)域的熱門課題。 氯消毒以其突出的優(yōu)勢(shì)已成為我國(guó)目前各級(jí)供水部門普遍采用的一種飲用水消毒方式。這其中一個(gè)主要的特點(diǎn)就是氯消毒的后效作用，而這個(gè)特點(diǎn)也使得余

2、氯濃度水平成為評(píng)價(jià)管網(wǎng)水水質(zhì)安全與否的重要指標(biāo)。因此目前對(duì)管網(wǎng)水質(zhì)的監(jiān)控主要體現(xiàn)在對(duì)管網(wǎng)中余氯濃度值的監(jiān)控。而以現(xiàn)有的檢測(cè)手段很難通過實(shí)測(cè)的方法實(shí)現(xiàn)對(duì)管網(wǎng)水中余氯濃度的全程適時(shí)檢測(cè)，所以余氯預(yù)測(cè)便成為實(shí)現(xiàn)管網(wǎng)水質(zhì)監(jiān)控的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。 現(xiàn)有的余氯預(yù)測(cè)方法主要集中為一階衰減模型及以此為基礎(chǔ)的各種演變形式以及人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型。一階衰減模型是基于余氯衰減動(dòng)力學(xué)機(jī)理而提出的一種模型，是目前所廣為應(yīng)用的形式，但是其不足在于，該模型對(duì)于起始衰減階

3、段的預(yù)測(cè)不是很理想；而且管壁衰減系數(shù)的確定仍然是個(gè)難題。人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型是一種統(tǒng)計(jì)學(xué)模型不需要對(duì)衰減機(jī)理進(jìn)行研究，但在其應(yīng)用過程當(dāng)中也存在著一些不足，例如，所得結(jié)果不是全局最優(yōu)，存在極值點(diǎn)問題；過于追求擬合精度而造成過學(xué)習(xí)問題；建模過程對(duì)于建模者的經(jīng)驗(yàn)要求較高。 針對(duì)此現(xiàn)象本文提出一種新的機(jī)器學(xué)習(xí)算法—支持向量回歸機(jī)(SVR)方法。該方法基于統(tǒng)計(jì)學(xué)習(xí)理論，借助于最優(yōu)化方法，采用結(jié)構(gòu)分風(fēng)險(xiǎn)最小化原則，所有這些特點(diǎn)使得該方法得以很好

4、地解決了人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的諸多不足；而且該方法是一種專門適合于小樣本分析的預(yù)測(cè)方法。本文的目的就是通過引入該方法實(shí)現(xiàn)對(duì)管網(wǎng)余氯衰減變化系數(shù)的確定，從而使得一階衰減模型的工程應(yīng)用更加便利化、合理化。 文中以廣義最優(yōu)分類面理論為基礎(chǔ)對(duì)SVR的基本思想進(jìn)行了較為詳細(xì)的探討，并從原理上將其與人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行了對(duì)比，指出它的優(yōu)勢(shì)所在。在模型的實(shí)現(xiàn)算法研究中本文引入了目前最為流行的分解算法并重點(diǎn)論述了該算法的一種特殊形式——SMO算法。最后通過