CN112506116B - 一种基于矿物质水的信息分析系统及方法 - Google Patents

一种基于矿物质水的信息分析系统及方法 Download PDF

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CN112506116B CN202110152754.9A CN202110152754A CN112506116B CN 112506116 B CN112506116 B CN 112506116B CN 202110152754 A CN202110152754 A CN 202110152754A CN 112506116 B CN112506116 B CN 112506116B
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Abstract

本发明公开了一种基于矿物质水的信息分析系统及方法，涉及水质分析技术领域，解决了现有方案中没法实现连续检测，也无法将分析结果直观展示的技术问题；本发明设置了安全分析模块，该设置通过对矿物质水pH值和氧化因子浓度的范围进行分析来判定矿物质的安全性，对矿物质水进行了初步筛选，有助于保证矿物质水的安全，提高本发明的分析效率；本发明设置了水质分析模块，该设置能够通过评分直观地展示矿物质水的品质，对矿物质水进行了精细划分，有助于提高对矿物质水的分析效率；本发明设置了报告发布模块，该设置通过第三方地图平台对矿物质水的分析数据可视化，简洁直观地将分析结果展示出来，有利于水质检测人员的调度。

Description

一种基于矿物质水的信息分析系统及方法
技术领域
本发明属于水质分析领域，具体是一种基于矿物质水的信息分析系统及方法。
背景技术
矿物质水一般以城市自来水为原水，再经过纯净化加工，添加矿物质，杀菌处理后灌装而成；矿物质水的添加种类比较混乱，没有统一的质量类国家标准；所以矿物质水的品质和安全得不到有效保证。
公开号为CN104345033A的发明专利公开了一种水质分析装置和水质分析方法；所述水质分析装置执行：试样液注入步骤，向池注入试样液；试剂注入步骤，向所述池注入试剂；反应步骤，在所述池内使所述试样液和所述试剂反应；以及测量步骤，测量在所述池内经过了所述反应步骤的试样液中含有的规定的测量对象成分；所述水质分析装置具有数据存储部，在所述试样液注入步骤、所述试剂注入步骤、所述反应步骤和所述测量步骤中，向所述池照射光并且通过光检测部检测从所述池射出的光，所述数据存储部存储通过所述光检测得到的光检测数据或使用该光检测数据计算出的计算数据。
上述方案利用光去检测试样液，然后根据光的变化来获取试样液的相关数据；但是，上述方案结构复杂，很难排除外界因素对光的影响，没法实现连续检测，也无法将分析结果直观展示；因此，上述方案仍需进一步改进。
发明内容
为了解决上述方案存在的问题，本发明提供了一种基于矿物质水的信息分析系统及方法。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：一种基于矿物质水的信息分析系统，包括处理器、物联采集模块、安全分析模块、水质分析模块、报告发布模块、管理预警模块和数据存储模块；
所述物联采集模块与物联采集设备通信连接，所述物联采集设备用于获取矿物质水的水质参数，并将所述水质参数分别发送至所述安全分析模块和所述数据存储模块；所述物联采集设备包括水质分析仪、水质测定仪、余氯总氯测定仪和PH计；所述矿物质水通过水源采集点采集，将所述矿物质水标记为
Figure DEST_PATH_IMAGE001
，
Figure 401684DEST_PATH_IMAGE001
=1，2，……，
Figure 990928DEST_PATH_IMAGE002
；
所述水质分析模块根据初筛参数分析矿物质水的水质，包括：
当水质分析模块接收到初筛参数之后，提取初筛参数中的离子及对应的离子浓度；
获取离子浓度参考表；
当初筛参数中的离子及对应的离子浓度与离子浓度参考表进行对比分析，当初筛参数中的离子与浓度参考表中的离子一一对应，且初筛参数中离子对应的离子浓度均在离子浓度参考表中对应离子的浓度范围内时，则判定初筛参数对应的矿物质水合格；否则，判定初筛参数对应的矿物质水不合格；
为水源采集点设置水源标签；当水源标签为1时，表示对应水源采集点的矿物质水合格，当水源标签为0时，表示对应水源采集点的矿物质水不合格；
将合格矿物质水初筛参数中的离子浓度标记为合格参数；
获取评分模型；
将合格参数转换成离子序列经过数据归一化之后标记为输入序列；
将输入序列输入至评分模型获取输出结果并标记为水质评分；所述水质评分为输入序列对应矿物质水的评分；
通过处理器将水质评分和水源标签分别发送至报告发布模块和数据存储模块。
优选的，所述报告发布模块用于生成水质报告图，包括：
所述报告发布模块接收到分析数据之后，通过分析数据和第三方地图平台生成水质报告图；所述分析数据包括安全坐标、异常坐标、水源标签和水质评分，所述第三方地图平台包括百度地图、腾讯地图和高德地图；
所述水质报告图根据地理坐标设置有水源采集点，其中安全坐标对应的水源采集点设置为绿色，异常坐标对应的水源采集点标记为红色；
所述安全坐标对应的所述水源采集点设置有注释标签；所述注释标签为水源标签和水质评分的组合，如1-85、1-100、0；
通过处理器将水质报告图分别发送至管理预警模块和数据存储模块。
优选的，所述管理预警模块用于展示水质报告图并根据水质报告图派遣水质检测人员。
优选的，所述评分模型的具体获取步骤包括：
通过数据存储模块获取离子浓度参数表；
从离子浓度参数表中提取离子及对应的离子浓度，将离子及对应的离子浓度转化为离子序列；所述离子序列包括离子代号和离子浓度，所述离子序列中的所述离子浓度是在离子浓度参考表中对应离子的浓度范围中随机取值；
为离子序列对应的矿物质水设置评分；所述评分的取值范围为[0,100]；
将经过数据归一化处理的离子序列及对应评分按照设定比例划分为训练集和测试集；
构建融合模型；所述融合模型是通过SVM、LR和GBDT三种基线模型结合融合方式构建的模型，所述融合方式包括线性加权融合法、交叉融合法、瀑布融合法、特征融合法和预测融合法；
通过训练集和测试集对融合模型进行训练和测试；当融合模型的训练精度达到目标精度时，则判定融合模型训练完成，将训练完成的融合模型标记为评分模型；
通过处理器将评分模型分别发送至水质分析模块和数据存储模块。
优选的，所述安全分析模块用于对矿物质水的安全性进行分析，包括：
提取水质参数中的pH值和氧化因子浓度，并分别标记为
Figure 301824DEST_PATH_IMAGE004
和
Figure 431454DEST_PATH_IMAGE006
；
当pH值
Figure 652351DEST_PATH_IMAGE004
满足
Figure DEST_PATH_IMAGE007
时，则判定矿物质水
Figure 678076DEST_PATH_IMAGE001
的pH值正常；当氧化因子浓度
Figure 476267DEST_PATH_IMAGE006
满足
Figure 81692DEST_PATH_IMAGE008
时，则判定矿物质水
Figure 281729DEST_PATH_IMAGE001
中的氧化因子浓度正常；
获取矿物质水
Figure 9514DEST_PATH_IMAGE001
中的菌落总数，当菌落总数满足菌落总数要求时，则判定矿物质水
Figure 435947DEST_PATH_IMAGE001
中的菌落总数正常；
当矿物质水
Figure 704118DEST_PATH_IMAGE001
中pH值正常、氧化因子浓度正常和菌落总数正常时，则判定矿物质水
Figure 961924DEST_PATH_IMAGE001
安全；否则，判定矿物质水
Figure 798293DEST_PATH_IMAGE001
不安全；将安全的矿物质水
Figure 836656DEST_PATH_IMAGE001
对应的水质参数标记为初筛参数；
获取安全矿物质水
Figure 518304DEST_PATH_IMAGE001
的水源采集点坐标并标记为安全坐标；获取不安全矿物质水
Figure 692933DEST_PATH_IMAGE001
的水源采集点坐标并标记为异常坐标；
通过处理器将初筛参数分别发送至数据存储模块和水质分析模块，同时将安全坐标和异常坐标发送至报告发布模块。
优选的，所述矿物质水的标准pH值1.5-4；所述矿物质水的标准总盐度为2-8%；所述矿物质水中的离子包括Ca2+、P5+、Mg2+、K+、Na+、Mn2+、Cu2+、Fe3+、Zn2+、Sr2+、Pr3+、Cr3+、Ni2+、V5+、B3+、Rb+、Gd3+、Er3+、S4+、Al3+、Y3+、Tb3+、Ho3+、Cs+、Dy3+、Li+、Si4+、Se4+、Nb5+、Pd3+、Pr3+、Yb3+、Co3+、Ga3+、Zr4+和Mo4+；所述离子对应的标准浓度（单位：mg/Kg）为129-270、7.2-24.3、1312-2212、30.8-83.7、20.4-38.6、12.6-22.6、2-3.7、1000-1200、2-15、0-0.19、0-0.09、0-1.70、10.1-14.8、0.6-1.2、0-0.58、0-0.20、0-0.20、0-0.30、0-1890、500-850、0-0.5、0-0.10、0-0.05、0-0.006、0-0.008、1.0-1.2、30-38、0.02-0.1、0-0.002、0-0.001、0-0.09、0-0.005、0-0.25、0-0.001、0-0.0002和0-0.04；所述矿物质水中含有浓度为10-25%的
Figure DEST_PATH_IMAGE009
或Cl-；
根据所述离子和离子对应的标准浓度建立离子浓度参考表；并将离子浓度参考表分别发送至数据存储模块和水质分析模块。
一种基于矿物质水的信息分析方法，所述信息分析方法具体包括以下步骤：
步骤一：物联采集设备用于获取矿物质水的水质参数，并将所述水质参数分别发送至所述安全分析模块和所述数据存储模块；
步骤二：提取水质参数中的pH值
Figure 169045DEST_PATH_IMAGE004
和氧化因子浓度
Figure 694704DEST_PATH_IMAGE006
；当pH值
Figure 507940DEST_PATH_IMAGE004
满足
Figure 678021DEST_PATH_IMAGE007
时，则判定矿物质水
Figure 980826DEST_PATH_IMAGE001
的pH值正常；当氧化因子浓度
Figure 665886DEST_PATH_IMAGE006
满足
Figure 220495DEST_PATH_IMAGE008
时，则判定矿物质水
Figure 307399DEST_PATH_IMAGE001
中的氧化因子浓度正常；获取矿物质水
Figure 781106DEST_PATH_IMAGE001
中的菌落总数，当菌落总数满足菌落总数要求时，则判定矿物质水
Figure 891145DEST_PATH_IMAGE001
中的菌落总数正常；当矿物质水
Figure 46182DEST_PATH_IMAGE001
中pH值正常、氧化因子浓度正常和菌落总数正常时，则判定矿物质水
Figure 315490DEST_PATH_IMAGE001
安全；否则，判定矿物质水
Figure 853042DEST_PATH_IMAGE001
不安全；将安全的矿物质水
Figure 512693DEST_PATH_IMAGE001
对应的水质参数标记为初筛参数；获取安全矿物质水
Figure 533739DEST_PATH_IMAGE001
的水源采集点坐标并标记为安全坐标；获取不安全矿物质水
Figure 1761DEST_PATH_IMAGE001
的水源采集点坐标并标记为异常坐标；
步骤三：当水质分析模块接收到初筛参数之后，提取初筛参数中的离子及对应的离子浓度；获取离子浓度参考表；当初筛参数中的离子与浓度参考表中的离子一一对应，且初筛参数中离子对应的离子浓度均在离子浓度参考表中对应离子的浓度范围内时，则判定初筛参数对应的矿物质水合格；否则，判定初筛参数对应的矿物质水不合格；
步骤四：为水源采集点设置水源标签；当水源标签为1时，表示对应水源采集点的矿物质水合格，当水源标签为0时，表示对应水源采集点的矿物质水不合格；将合格矿物质水初筛参数中的离子浓度标记为合格参数；获取评分模型；将合格参数转换成离子序列经过数据归一化之后标记为输入序列；将输入序列输入至评分模型获取输出结果并标记为水质评分；所述水质评分为输入序列对应矿物质水的评分；
步骤五：所述报告发布模块接收到分析数据之后，通过分析数据和第三方地图平台生成水质报告图；所述水质报告图根据地理坐标设置有水源采集点，其中安全坐标对应的水源采集点设置为绿色，异常坐标对应的水源采集点标记为红色；所述安全坐标对应的所述水源采集点设置有注释标签；通过处理器将水质报告图分别发送至管理预警模块和数据存储模块。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明设置了安全分析模块，该设置用于对矿物质水的安全性进行分析；安全分析模块通过对矿物质水pH值和氧化因子浓度的范围进行分析来判定矿物质的安全性，对矿物质水进行了初步筛选，有助于保证矿物质水的安全，提高本发明的分析效率；
2、本发明设置了水质分析模块，该设置根据初筛参数分析矿物质水的水质；水质分析模块首先根据初筛参数中离子及对应的离子浓度进行分析判定矿物质水是否合格，然后利用评分模型对矿物质水进行打分，能够通过评分直观地展示矿物质水的品质，对矿物质水进行了精细划分，有助于提高对矿物质水的分析效率；
3、本发明设置了报告发布模块，该设置用于生成水质报告图；所述报告发布模块接收到分析数据之后，通过分析数据和第三方地图平台生成水质报告图；所述水质报告图根据地理坐标设置有水源采集点，其中安全坐标对应的水源采集点设置为绿色，异常坐标对应的水源采集点标记为红色；所述安全坐标对应的所述水源采集点设置有注释标签；报告发布模块通过第三方地图平台对矿物质水的分析数据可视化，简洁直观地将分析结果展示出来，有利于水质检测人员的调度。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的原理示意图。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1，一种基于矿物质水的信息分析系统，包括处理器、物联采集模块、安全分析模块、水质分析模块、报告发布模块、管理预警模块和数据存储模块；
物联采集模块与物联采集设备通信连接，物联采集设备用于获取矿物质水的水质参数，并将水质参数分别发送至安全分析模块和数据存储模块；物联采集设备包括水质分析仪、水质测定仪、余氯总氯测定仪和PH计；矿物质水通过水源采集点采集，将矿物质水标记为
Figure 20532DEST_PATH_IMAGE001
，
Figure 229797DEST_PATH_IMAGE001
=1，2，……，
Figure 992216DEST_PATH_IMAGE002
；
水质分析模块根据初筛参数分析矿物质水的水质，包括：
当水质分析模块接收到初筛参数之后，提取初筛参数中的离子及对应的离子浓度；
获取离子浓度参考表；
当初筛参数中的离子及对应的离子浓度与离子浓度参考表进行对比分析，当初筛参数中的离子与浓度参考表中的离子一一对应，且初筛参数中离子对应的离子浓度均在离子浓度参考表中对应离子的浓度范围内时，则判定初筛参数对应的矿物质水合格；否则，判定初筛参数对应的矿物质水不合格；
为水源采集点设置水源标签；当水源标签为1时，表示对应水源采集点的矿物质水合格，当水源标签为0时，表示对应水源采集点的矿物质水不合格；
将合格矿物质水初筛参数中的离子浓度标记为合格参数；
获取评分模型；
将合格参数转换成离子序列经过数据归一化之后标记为输入序列；
将输入序列输入至评分模型获取输出结果并标记为水质评分；水质评分为输入序列对应矿物质水的评分；
通过处理器将水质评分和水源标签分别发送至报告发布模块和数据存储模块。
进一步地，报告发布模块用于生成水质报告图，包括：
报告发布模块接收到分析数据之后，通过分析数据和第三方地图平台生成水质报告图；分析数据包括安全坐标、异常坐标、水源标签和水质评分，第三方地图平台包括百度地图、腾讯地图和高德地图；
水质报告图根据地理坐标设置有水源采集点，其中安全坐标对应的水源采集点设置为绿色，异常坐标对应的水源采集点标记为红色；
安全坐标对应的水源采集点设置有注释标签；注释标签为水源标签和水质评分的组合，如1-85、1-100、0；
通过处理器将水质报告图分别发送至管理预警模块和数据存储模块。
进一步地，管理预警模块用于展示水质报告图并根据水质报告图派遣水质检测人员。
进一步地，评分模型的具体获取步骤包括：
通过数据存储模块获取离子浓度参数表；
从离子浓度参数表中提取离子及对应的离子浓度，将离子及对应的离子浓度转化为离子序列；离子序列包括离子代号和离子浓度，离子序列中的离子浓度是在离子浓度参考表中对应离子的浓度范围中随机取值；
为离子序列对应的矿物质水设置评分；评分的取值范围为[0,100]；
将经过数据归一化处理的离子序列及对应评分按照设定比例划分为训练集和测试集；
构建融合模型；融合模型是通过SVM、LR和GBDT三种基线模型结合融合方式构建的模型，融合方式包括线性加权融合法、交叉融合法、瀑布融合法、特征融合法和预测融合法；
通过训练集和测试集对融合模型进行训练和测试；当融合模型的训练精度达到目标精度时，则判定融合模型训练完成，将训练完成的融合模型标记为评分模型；
通过处理器将评分模型分别发送至水质分析模块和数据存储模块。
进一步地，安全分析模块用于对矿物质水的安全性进行分析，包括：
提取水质参数中的pH值和氧化因子浓度，并分别标记为
Figure 580324DEST_PATH_IMAGE004
和
Figure 566734DEST_PATH_IMAGE006
；
当pH值
Figure 873082DEST_PATH_IMAGE004
满足
Figure 173613DEST_PATH_IMAGE007
时，则判定矿物质水
Figure 272019DEST_PATH_IMAGE001
的pH值正常；当氧化因子浓度
Figure 367014DEST_PATH_IMAGE006
满足
Figure 426237DEST_PATH_IMAGE008
时，则判定矿物质水
Figure 327197DEST_PATH_IMAGE001
中的氧化因子浓度正常；
获取矿物质水
Figure 952213DEST_PATH_IMAGE001
中的菌落总数，当菌落总数满足菌落总数要求时，则判定矿物质水
Figure 421372DEST_PATH_IMAGE001
中的菌落总数正常；
当矿物质水
Figure 764628DEST_PATH_IMAGE001
中pH值正常、氧化因子浓度正常和菌落总数正常时，则判定矿物质水
Figure 469279DEST_PATH_IMAGE001
安全；否则，判定矿物质水
Figure 152065DEST_PATH_IMAGE001
不安全；将安全的矿物质水
Figure 854441DEST_PATH_IMAGE001
对应的水质参数标记为初筛参数；
获取安全矿物质水
Figure 747311DEST_PATH_IMAGE001
的水源采集点坐标并标记为安全坐标；获取不安全矿物质水
Figure 193336DEST_PATH_IMAGE001
的水源采集点坐标并标记为异常坐标；
通过处理器将初筛参数分别发送至数据存储模块和水质分析模块，同时将安全坐标和异常坐标发送至报告发布模块。
进一步地，水质参数包括离子浓度、pH值和氧化因子浓度，氧化因子包括
Figure 465048DEST_PATH_IMAGE009
或Cl-。
进一步地，矿物质水的标准pH值1.5-4；矿物质水的标准总盐度为2-8%；矿物质水中的离子包括Ca2+、P5+、Mg2+、K+、Na+、Mn2+、Cu2+、Fe3+、Zn2+、Sr2+、Pr3+、Cr3+、Ni2+、V5+、B3+、Rb+、Gd3+、Er3+、S4+、Al3+、Y3+、Tb3+、Ho3+、Cs+、Dy3+、Li+、Si4+、Se4+、Nb5+、Pd3+、Pr3+、Yb3+、Co3+、Ga3+、Zr4+和Mo4+；离子对应的标准浓度（单位：mg/Kg）为129-270、7.2-24.3、1312-2212、30.8-83.7、20.4-38.6、12.6-22.6、2-3.7、1000-1200、2-15、0-0.19、0-0.09、0-1.70、10.1-14.8、0.6-1.2、0-0.58、0-0.20、0-0.20、0-0.30、0-1890、500-850、0-0.5、0-0.10、0-0.05、0-0.006、0-0.008、1.0-1.2、30-38、0.02-0.1、0-0.002、0-0.001、0-0.09、0-0.005、0-0.25、0-0.001、0-0.0002和0-0.04；矿物质水中含有浓度为10-25%的
Figure 400643DEST_PATH_IMAGE009
或Cl-；
根据离子和离子对应的标准浓度建立离子浓度参考表；并将离子浓度参考表分别发送至数据存储模块和水质分析模块。
进一步地，处理器分别与物联采集模块、水质分析模块、安全分析模块、报告发布模块、管理预警模块和数据存储模块通信连接；管理预警模块分别与数据存储模块和报告发布模块通信连接，安全分析模块分别与物联采集模块和水质分析模块通信连接，水质分析模块和报告发布模块通信连接。
一种基于矿物质水的信息分析方法，信息分析方法具体包括以下步骤：
步骤一：物联采集设备用于获取矿物质水的水质参数，并将水质参数分别发送至安全分析模块和数据存储模块；
步骤二：提取水质参数中的pH值
Figure 718492DEST_PATH_IMAGE004
和氧化因子浓度
Figure 374732DEST_PATH_IMAGE006
；当pH值
Figure 156744DEST_PATH_IMAGE004
满足
Figure 200923DEST_PATH_IMAGE007
时，则判定矿物质水
Figure 678172DEST_PATH_IMAGE001
的pH值正常；当氧化因子浓度
Figure 528316DEST_PATH_IMAGE006
满足
Figure 102517DEST_PATH_IMAGE008
时，则判定矿物质水
Figure 989702DEST_PATH_IMAGE001
中的氧化因子浓度正常；获取矿物质水
Figure 78880DEST_PATH_IMAGE001
中的菌落总数，当菌落总数满足菌落总数要求时，则判定矿物质水
Figure 670399DEST_PATH_IMAGE001
中的菌落总数正常；当矿物质水
Figure 771210DEST_PATH_IMAGE001
中pH值正常、氧化因子浓度正常和菌落总数正常时，则判定矿物质水
Figure 219509DEST_PATH_IMAGE001
安全；否则，判定矿物质水
Figure 999246DEST_PATH_IMAGE001
不安全；将安全的矿物质水
Figure 66559DEST_PATH_IMAGE001
对应的水质参数标记为初筛参数；获取安全矿物质水
Figure 146511DEST_PATH_IMAGE001
的水源采集点坐标并标记为安全坐标；获取不安全矿物质水
Figure 641077DEST_PATH_IMAGE001
的水源采集点坐标并标记为异常坐标；
步骤三：当水质分析模块接收到初筛参数之后，提取初筛参数中的离子及对应的离子浓度；获取离子浓度参考表；当初筛参数中的离子与浓度参考表中的离子一一对应，且初筛参数中离子对应的离子浓度均在离子浓度参考表中对应离子的浓度范围内时，则判定初筛参数对应的矿物质水合格；否则，判定初筛参数对应的矿物质水不合格；
步骤四：为水源采集点设置水源标签；当水源标签为1时，表示对应水源采集点的矿物质水合格，当水源标签为0时，表示对应水源采集点的矿物质水不合格；将合格矿物质水初筛参数中的离子浓度标记为合格参数；获取评分模型；将合格参数转换成离子序列经过数据归一化之后标记为输入序列；将输入序列输入至评分模型获取输出结果并标记为水质评分；水质评分为输入序列对应矿物质水的评分；
步骤五：报告发布模块接收到分析数据之后，通过分析数据和第三方地图平台生成水质报告图；水质报告图根据地理坐标设置有水源采集点，其中安全坐标对应的水源采集点设置为绿色，异常坐标对应的水源采集点标记为红色；安全坐标对应的水源采集点设置有注释标签；通过处理器将水质报告图分别发送至管理预警模块和数据存储模块。
上述公式均是去除量纲取其数值计算，公式是由采集大量数据进行软件模拟得到最接近真实情况的一个公式，公式中的预设参数和预设阈值由本领域的技术人员根据实际情况设定或者大量数据模拟获得。
本发明的工作原理：
物联采集设备用于获取矿物质水的水质参数，并将所述水质参数分别发送至所述安全分析模块和所述数据存储模块；
提取水质参数中的pH值
Figure 642531DEST_PATH_IMAGE004
和氧化因子浓度
Figure 638169DEST_PATH_IMAGE006
；当pH值
Figure 447993DEST_PATH_IMAGE004
满足
Figure 441357DEST_PATH_IMAGE007
时，则判定矿物质水
Figure 992424DEST_PATH_IMAGE001
的pH值正常；当氧化因子浓度
Figure 135960DEST_PATH_IMAGE006
满足
Figure 393766DEST_PATH_IMAGE008
时，则判定矿物质水
Figure 620348DEST_PATH_IMAGE001
中的氧化因子浓度正常；获取矿物质水
Figure 330815DEST_PATH_IMAGE001
中的菌落总数，当菌落总数满足菌落总数要求时，则判定矿物质水
Figure 272183DEST_PATH_IMAGE001
中的菌落总数正常；当矿物质水
Figure 712392DEST_PATH_IMAGE001
中pH值正常、氧化因子浓度正常和菌落总数正常时，则判定矿物质水
Figure 781979DEST_PATH_IMAGE001
安全；否则，判定矿物质水
Figure 917425DEST_PATH_IMAGE001
不安全；将安全的矿物质水
Figure 792978DEST_PATH_IMAGE001
对应的水质参数标记为初筛参数；获取安全矿物质水
Figure 25376DEST_PATH_IMAGE001
的水源采集点坐标并标记为安全坐标；获取不安全矿物质水
Figure 203547DEST_PATH_IMAGE001
的水源采集点坐标并标记为异常坐标；
当水质分析模块接收到初筛参数之后，提取初筛参数中的离子及对应的离子浓度；获取离子浓度参考表；当初筛参数中的离子及对应的离子浓度与离子浓度参考表进行对比分析，当初筛参数中的离子与浓度参考表中的离子一一对应，且初筛参数中离子对应的离子浓度均在离子浓度参考表中对应离子的浓度范围内时，则判定初筛参数对应的矿物质水合格；否则，判定初筛参数对应的矿物质水不合格；为水源采集点设置水源标签；当水源标签为1时，表示对应水源采集点的矿物质水合格，当水源标签为0时，表示对应水源采集点的矿物质水不合格；将合格矿物质水初筛参数中的离子浓度标记为合格参数；获取评分模型；将合格参数转换成离子序列经过数据归一化之后标记为输入序列；将输入序列输入至评分模型获取输出结果并标记为水质评分；所述水质评分为输入序列对应矿物质水的评分；
所述报告发布模块接收到分析数据之后，通过分析数据和第三方地图平台生成水质报告图；所述水质报告图根据地理坐标设置有水源采集点，其中安全坐标对应的水源采集点设置为绿色，异常坐标对应的水源采集点标记为红色；所述安全坐标对应的所述水源采集点设置有注释标签；通过处理器将水质报告图分别发送至管理预警模块和数据存储模块。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种基于矿物质水的信息分析系统，其特征在于，包括处理器、物联采集模块、安全分析模块、水质分析模块、报告发布模块、管理预警模块和数据存储模块；
所述物联采集模块与物联采集设备通信连接，所述物联采集设备用于获取矿物质水的水质参数，并将所述水质参数分别发送至所述安全分析模块和所述数据存储模块；所述物联采集设备包括水质分析仪、水质测定仪、余氯总氯测定仪和PH计；所述矿物质水通过水源采集点采集，将所述矿物质水标记为
Figure DEST_PATH_IMAGE002
，
Figure 618450DEST_PATH_IMAGE002
=1，2，……，
Figure DEST_PATH_IMAGE004
；
所述水质分析模块根据初筛参数分析矿物质水的水质，包括：
当水质分析模块接收到初筛参数之后，提取初筛参数中的离子及对应的离子浓度；
获取离子浓度参考表；
当初筛参数中的离子及对应的离子浓度与离子浓度参考表进行对比分析，当初筛参数中的离子与浓度参考表中的离子一一对应，且初筛参数中离子对应的离子浓度均在离子浓度参考表中对应离子的浓度范围内时，则判定初筛参数对应的矿物质水合格；否则，判定初筛参数对应的矿物质水不合格；
为水源采集点设置水源标签；当水源标签为1时，表示对应水源采集点的矿物质水合格，当水源标签为0时，表示对应水源采集点的矿物质水不合格；
将合格矿物质水初筛参数中的离子浓度标记为合格参数；
获取评分模型；
将合格参数转换成离子序列经过数据归一化之后标记为输入序列；
将输入序列输入至评分模型获取输出结果并标记为水质评分；所述水质评分为输入序列对应矿物质水的评分；
通过处理器将水质评分和水源标签分别发送至报告发布模块和数据存储模块；
所述安全分析模块用于对矿物质水的安全性进行分析，包括：
提取水质参数中的pH值和氧化因子浓度，并分别标记为
Figure DEST_PATH_IMAGE006
和
Figure DEST_PATH_IMAGE008
；
当pH值
Figure 410957DEST_PATH_IMAGE006
满足
Figure DEST_PATH_IMAGE010
时，则判定矿物质水
Figure 128377DEST_PATH_IMAGE002
的pH值正常；当氧化因子浓度
Figure 992428DEST_PATH_IMAGE008
满足
Figure DEST_PATH_IMAGE012
时，则判定矿物质水
Figure 744483DEST_PATH_IMAGE002
中的氧化因子浓度正常；
获取矿物质水
Figure 35787DEST_PATH_IMAGE002
中的菌落总数，当菌落总数满足菌落总数要求时，则判定矿物质水
Figure 771662DEST_PATH_IMAGE002
中的菌落总数正常；
当矿物质水
Figure 439404DEST_PATH_IMAGE002
中pH值正常、氧化因子浓度正常和菌落总数正常时，则判定矿物质水
Figure 577124DEST_PATH_IMAGE002
安全；否则，判定矿物质水
Figure 39330DEST_PATH_IMAGE002
不安全；将安全的矿物质水
Figure 262501DEST_PATH_IMAGE002
对应的水质参数标记为初筛参数；
获取安全矿物质水
Figure 265092DEST_PATH_IMAGE002
的水源采集点坐标并标记为安全坐标；获取不安全矿物质水
Figure 257318DEST_PATH_IMAGE002
的水源采集点坐标并标记为异常坐标；
通过处理器将初筛参数分别发送至数据存储模块和水质分析模块，同时将安全坐标和异常坐标发送至报告发布模块。
2.根据权利要求1所述的一种基于矿物质水的信息分析系统，其特征在于，所述报告发布模块用于生成水质报告图，包括：
所述报告发布模块接收到分析数据之后，通过分析数据和第三方地图平台生成水质报告图；所述分析数据包括安全坐标、异常坐标、水源标签和水质评分，所述第三方地图平台包括百度地图、腾讯地图和高德地图；
所述水质报告图根据地理坐标设置有水源采集点，其中安全坐标对应的水源采集点设置为绿色，异常坐标对应的水源采集点标记为红色；
所述安全坐标对应的所述水源采集点设置有注释标签；所述注释标签为水源标签和水质评分的组合；
通过处理器将水质报告图分别发送至管理预警模块和数据存储模块。
3.根据权利要求1所述的一种基于矿物质水的信息分析系统，其特征在于，所述评分模型的具体获取步骤包括：
通过数据存储模块获取离子浓度参数表；
从离子浓度参数表中提取离子及对应的离子浓度，将离子及对应的离子浓度转化为离子序列；所述离子序列包括离子代号和离子浓度，所述离子序列中的所述离子浓度是在离子浓度参考表中对应离子的浓度范围中随机取值；
为离子序列对应的矿物质水设置评分；所述评分的取值范围为[0,100]；
将经过数据归一化处理的离子序列及对应评分按照设定比例划分为训练集和测试集；
构建融合模型；所述融合模型是通过SVM、LR和GBDT三种基线模型结合融合方式构建的模型，所述融合方式包括线性加权融合法、交叉融合法、瀑布融合法、特征融合法和预测融合法；
通过训练集和测试集对融合模型进行训练和测试；当融合模型的训练精度达到目标精度时，则判定融合模型训练完成，将训练完成的融合模型标记为评分模型；
通过处理器将评分模型分别发送至水质分析模块和数据存储模块。
4.根据权利要求1所述的一种基于矿物质水的信息分析系统，其特征在于，所述水质参数包括离子浓度、pH值和氧化因子浓度，所述氧化因子包括
Figure DEST_PATH_IMAGE014
或Cl-。
5.根据权利要求1所述的一种基于矿物质水的信息分析系统，其特征在于，所述信息分析系统的工作方法包括以下步骤：
步骤一：物联采集设备用于获取矿物质水的水质参数，并将所述水质参数分别发送至所述安全分析模块和所述数据存储模块；
步骤二：提取水质参数中的pH值
Figure 624846DEST_PATH_IMAGE006
和氧化因子浓度
Figure 335313DEST_PATH_IMAGE008
；当pH值
Figure 79278DEST_PATH_IMAGE006
满足
Figure 191590DEST_PATH_IMAGE010
时，则判定矿物质水
Figure 995598DEST_PATH_IMAGE002
的pH值正常；当氧化因子浓度
Figure 193362DEST_PATH_IMAGE008
满足
Figure 741018DEST_PATH_IMAGE012
时，则判定矿物质水
Figure 707837DEST_PATH_IMAGE002
中的氧化因子浓度正常；获取矿物质水
Figure 948325DEST_PATH_IMAGE002
中的菌落总数，当菌落总数满足菌落总数要求时，则判定矿物质水
Figure 367805DEST_PATH_IMAGE002
中的菌落总数正常；当矿物质水
Figure 719152DEST_PATH_IMAGE002
中pH值正常、氧化因子浓度正常和菌落总数正常时，则判定矿物质水
Figure 540477DEST_PATH_IMAGE002
安全；否则，判定矿物质水
Figure 951867DEST_PATH_IMAGE002
不安全；将安全的矿物质水
Figure 858643DEST_PATH_IMAGE002
对应的水质参数标记为初筛参数；获取安全矿物质水
Figure 748102DEST_PATH_IMAGE002
的水源采集点坐标并标记为安全坐标；获取不安全矿物质水
Figure 689513DEST_PATH_IMAGE002
的水源采集点坐标并标记为异常坐标；
步骤三：当水质分析模块接收到初筛参数之后，提取初筛参数中的离子及对应的离子浓度；获取离子浓度参考表；当初筛参数中的离子与浓度参考表中的离子一一对应，且初筛参数中离子对应的离子浓度均在离子浓度参考表中对应离子的浓度范围内时，则判定初筛参数对应的矿物质水合格；否则，判定初筛参数对应的矿物质水不合格；
步骤四：为水源采集点设置水源标签；当水源标签为1时，表示对应水源采集点的矿物质水合格，当水源标签为0时，表示对应水源采集点的矿物质水不合格；将合格矿物质水初筛参数中的离子浓度标记为合格参数；获取评分模型；将合格参数转换成离子序列经过数据归一化之后标记为输入序列；将输入序列输入至评分模型获取输出结果并标记为水质评分；所述水质评分为输入序列对应矿物质水的评分；
步骤五：所述报告发布模块接收到分析数据之后，通过分析数据和第三方地图平台生成水质报告图；所述水质报告图根据地理坐标设置有水源采集点，其中安全坐标对应的水源采集点设置为绿色，异常坐标对应的水源采集点标记为红色；所述安全坐标对应的所述水源采集点设置有注释标签；通过处理器将水质报告图分别发送至管理预警模块和数据存储模块。
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