买专利卖专利找龙图腾，真高效！ 查专利查商标用IPTOP,全免费！专利年费监控用IP管家,真方便！

龙图腾网获悉北京工业大学申请的专利一种数据和知识驱动的总氮去除量智能检测方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN115905929B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-08-01发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202211676768.1，技术领域涉及：G06F18/24；该发明授权一种数据和知识驱动的总氮去除量智能检测方法是由韩红桂;孙晨暄;伍小龙;乔俊飞设计研发完成，并于2022-12-26向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种数据和知识驱动的总氮去除量智能检测方法在说明书摘要公布了：本发明提出一种数据和知识驱动的总氮去除量智能检测方法，实现了污水处理过程中总氮去除量的在线智能检测。在污水处理过程中，通常使用来自多个场景的信息来监测其运行状态。由于具有异构特性的数据和知识无法被有效融合，导致难以提供一个统一可靠的监测方案，因此，本发明利用一种数据和知识驱动的模型预测污水处理过程的总氮去除量。该方法通过采集污水处理过程中的数据、约束知识和语义知识表达污水处理过程的运行状态，利用基于过程数据和语义知识的协同优化算法更新智能检测模型，实现污水处理过程总氮去除量的准确检测。

本发明授权一种数据和知识驱动的总氮去除量智能检测方法在权利要求书中公布了：1.一种数据和知识驱动的总氮去除量智能检测方法，其特征在于，包括以下步骤： 1污水处理过程数据采集与知识表达 污水处理过程的数据包括连续型数据和开关型数据；连续型数据包括进水流量、化学需氧量、厌氧池氧化还原电位、缺氧池氧化还原电位、第一好氧池溶解氧、第二好氧池溶解氧和温度；对连续型数据归一化处理： 其中，m＝1,…,8；t＝1,2,...,Z，Z为样本总数，B1t为t时刻进水流量，单位立方米小时，B2t为t时刻化学需氧量，单位毫克升，B3t为t时刻厌氧池氧化还原电位，单位毫伏，B4t为t时刻缺氧池氧化还原电位，单位毫伏，B5t为t时刻第一好氧池溶解氧浓度，单位毫克升，B6t为t时刻第二好氧池溶解氧浓度，单位毫克升，B7t为t时刻温度，单位摄氏度，B8t为t时刻总氮去除量，单位千克小时，Bm,min为第m个变量全部样本的最小值，Bm,max为第m个变量全部样本的最大值；x1t＝b1t为t时刻归一化后的进水流量，x2t＝b2t为t时刻归一化后的化学需氧量，x3t＝b3t为t时刻归一化后的厌氧池氧化还原电位，x4t＝b4t为t时刻归一化后的缺氧池氧化还原电位，x5t＝b5t为t时刻归一化后的第一好氧池溶解氧浓度，x6t＝b6t为t时刻归一化后的第二好氧池溶解氧浓度，x7t＝b7t为t时刻归一化后的温度；为t时刻归一化后的实际总氮去除量； 开关型数据为内回流泵频率，其状态包括开和关；1表示开，0表示关；ut为t时刻内回流泵频率； 污水处理过程的约束知识包括： 约束知识1：若14≤lt≤29，则30≤yt≤250；约束知识2：若30≤lt≤45，则0≤yt≤200；约束知识3：若0≤lt≤13或46≤lt≤95，则30≤yt≤300；其中，lt＝modt,96，mod为取模操作，yt是总氮去除量预测值； 污水处理过程的语义知识包括： 语义知识1：若第i个连续型输入变量xit为进水流量或者化学需氧量，则Δxit0；语义知识2：若第i个连续型输入变量xit为氧化还原电位或者溶解氧，则Δxit0；语义知识3：若开关型输入变量ut为内回流泵频率，则Δut0；其中，i＝1,…,7，Δxit为总氮去除量预测值yt对第i个连续型输入变量xit的导数，Δut为总氮去除量预测值yt对开关型输入变量ut的导数； 2总氮去除量智能检测模型建立 总氮去除量智能检测模型的输出yt计算如下： 其中，fkt是第k个模糊规则的连续型隶属函数，cikt是t时刻第k个模糊规则的第i个连续型输入的中心，σikt是t时刻第k个模糊规则的第i个连续型输入的宽度，Ykt是第k个规则的开关型隶属函数，akt是t时刻第k个模糊规则开关型输入的系数，wkt是t时刻第k个模糊规则的权重，dkfkt,Ykt是第k个模糊规则的输出； 3基于协同优化算法的智能检测模型参数更新 ①初始化智能检测模型：设置滑动窗口长度为16，滑动窗口最左侧的起始元素为第1组样本，即t＝1；初始迭代次数g＝1，最大迭代次数为50；初始时刻首次迭代的中心在[0,1]中随机取值，宽度系数权重 ②设置t时刻滑动窗口的输入矩阵Qt＝[qt,qt+1,…,qt+15]，qt＝[x1t,x2t,…,x7t,ut]T，T为转置操作；设置t时刻滑动窗口的输出矩阵 ③初始选取t时刻输入矩阵Qt的首列，即s＝1； ④将t时刻Qt第s列作为检测模型的输入，利用公式2-5获得对应模型的输出yst； ⑤基于数据和语义知识更新检测模型的参数 计算总氮去除量预测值yst对第i个连续型输入变量xit的导数Δxit；根据语义知识1，判断Δx1t0和Δx2t0是否成立；根据语义知识2，判断Δx3t0，Δx4t0，Δx5t0和Δx6t0是否成立；若Δx1t,…,Δx6t均不成立，则设β＝1，否则，β＝0；参数更新公式如下： 其中，是t时刻第s次更新的中心，是t时刻第s次更新的宽度，η1为基于数据信息的学习率，η2为基于语义知识的学习率，λ1＝-1，λ2＝-1，λ3＝1，λ4＝1，λ5＝1，λ6＝1，λ7＝0；t时刻第s组样本的误差 为t时刻第s组样本的实际总氮去除量； 是总氮去除量预测值对中心的导数，是总氮去除量预测值对宽度的导数，是Δxit对中心的导数，是Δxit对宽度的导数； 计算总氮去除量预测输出yst对开关型输入变量ut的导数Δut；根据语义知识3，判断Δut0是否成立；若不成立，则设β＝1，否则，β＝0；参数更新公式如下： 其中，是t时刻第s次更新的系数，是t时刻第s次更新的权重，是总氮去除量预测值对系数的导数，是总氮去除量预测值对权重的导数，为Δut对系数的导数； ⑥若s16时，s增加1，转向步骤④；若迭代次数s≥16时，转向步骤⑦； ⑦若迭代次数g50时，g增加1，转向步骤③；若迭代次数g≥50时，转向步骤4； 4基于检测模型的总氮去除量智能检测 首先，利用总氮去除量检测模型，以滑动窗口最右侧元素的下一时刻进水流量、化学需氧量、厌氧池氧化还原电位、缺氧池氧化还原电位、第一好氧池溶解氧、第二好氧池溶解氧和温度作为总氮去除量智能检测模型的输入，根据公式2-5计算模型的输出即为总氮去除量的检测值yt+16；其次，计算lt+16的值；如果14≤lt+16≤29，则依据约束知识1，若yt+1630，则令yt+16取30，若yt+16250，则令yt+16取250；如果30≤lt+16≤45，则依据约束知识2，若yt+160，则令yt+16取0，若yt+16200，则令yt+16取200；如果0≤lt≤13或46≤lt≤95，则依据约束知识3，若yt+1630，则令yt+16取30，若yt+16300，则令yt+16取300； 若t≤Z-16，设置迭代次数g＝1，参数向量 时刻t增加1，转向3中步骤②；否则，总氮去除量检测结束。

如需购买、转让、实施、许可或投资类似专利技术，可联系本专利的申请人或专利权人北京工业大学，其通讯地址为：100124 北京市朝阳区平乐园100号；或者联系龙图腾网官方客服，联系龙图腾网可拨打电话0551-65771310或微信搜索“龙图腾网”。