CN114815719B - 一种车载船舶污染物智能接收系统及其控制方法 - Google Patents
一种车载船舶污染物智能接收系统及其控制方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种车载船舶污染物智能接收系统及其控制方法,包括计量单元、智能终端处理单元、扫码识别单元、触摸显示单元、GPS定位单元、网络通信单元、告警提示单元以及自动卷管器,本发明通过电磁流量计和超声波测距仪对接收车的单次接收量以及接收车的罐体接收量的检测计算出数据,并对数据进行上传到系统平台,能够及时对船舶污染物进行接收转运处理,并对接收车的累积接收量进行保存,并及时对接收车的状态进行告警提示,保障船舶污染物能正常接收转运,从而对船舶污染物的接收实现有效管理。
Description
技术领域
本发明属于船舶污染物管理技术领域,具体涉及一种车载船舶污染物智能接收系统及其控制方法。
背景技术
目前港口码头正在陆续配备船舶污染物智能接收设施,但针对于港口移动接收车的污染物接收量监管较为薄弱,目前移动接收车虽然能完成含油污水、生活污水的接收、转运,但是污染物的接收量、转运量不能实现数据实时的上传,移动接收车累积接收量缺失,存在接收车已装满没有及时移交给转运单位造成无法接收新的生活污水、含油污水,从而无法有效的进行管理;另外港口也存在接收车的接收管人工收放不到位,车子行驶过程中会造成随意拖拉现象,对接收管造成损坏,为此我们提出一种车载船舶污染物智能接收系统及其控制方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种车载船舶污染物智能接收系统及其控制方法,以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种车载船舶污染物智能接收系统,包括计量单元、智能终端处理单元、扫码识别单元、触摸显示单元、GPS定位单元、网络通信单元、告警提示单元以及自动卷管器;
所述计量单元与所述智能终端处理单元相连接;
所述扫码识别单元、所述触摸显示单元和所述GPS定位单元分别与所述智能终端处理单元相连接;
所述告警提示单元的输入端与所述智能终端处理单元相连接,所述告警提示单元的输出端与所述触摸显示单元相连接;
所述自动卷管器与所述智能终端处理单元相连接;
所述智能终端处理单元通过所述网络通信单元与系统平台进行通信连接,用于传输接收车的污染物接收量数据给系统平台。
优选的,所述计量单元包括安装在接收车罐体出水口处的电磁流量计以及安装在接收车罐体顶部的超声波测距仪;
所述电磁流量计用于计量接收车单次接收的生活污水/含有污水的接收量;
所述超声波测距仪通过测量接收车罐体内生活污水/含有污水液位高度与罐体顶部的高度测算出接收车内生活污水/含有污水的接收量。
优选的,所述智能终端处理单元为单片机,用于接收所述电磁流量计和所述超声波测距仪传输的数据并对其数据进行处理;
所述扫码识别单元为扫码器,用于识别并读取船舶身份信息,并将信号传输给所述智能终端处理单元。
优选的,所述触摸显示单元为智能触摸屏幕,用于船民操作,并用于显示所述智能终端处理单元处理后的数据图像。
优选的,所述网络通信单元为3G网络、4G网络、5G网络、WLAN网络和蓝牙中的一种或多种。
优选的,所述告警提示单元用于接收所述智能终端处理单元发出的告警信号,并在所述触摸显示单元上进行告警提示,并通过告警提示港口码头进行转运处理。
优选的,所述自动卷管器安装在接收车后部底盘上,用于自动放管并连接船舶或用于自动收管。
一种车载船舶污染物智能接收系统的控制方法,包括如下步骤:
S1:船民通过扫码识别单元扫描二维码进行身份确认,点击触摸显示单元上的“开始放管”按钮,此时智能终端处理单元接收到放管信号,并发出指令给自动卷管器,自动卷管器联动工作,自动卷管器开始正转自动放管并连接船舶;
S2:点击触摸显示单元上的“开始接收”按钮,排空后接收车开始工作,此时智能终端处理单元读取电磁流量计初始读数并开始计时,船舶污染物接收完成后,点击触摸显示单元上的“结束接收”按钮,智能终端处理单元读取电磁流量计最终读数,并通过接收开始及接收结束的读数计算得出单次接收量,智能终端处理单元将此数据通过网络通信单元上传到系统平台;
S3:然后断开船舶接收管,点击智能终端处理单元上的“开始收管”按钮,自动卷管器反转开始收管,直至触发接收车上的限位装置收管结束;
S4:本次接收结束后,智能终端处理单元会根据超声波测距仪计算出接收车累积接收量并显示到触摸显示单元上,如果超过接收车罐体总接收量的80%,智能终端处理单元会发出告警信号,告警提示单元用于接收所述智能终端处理单元发出的告警信号,并在所述触摸显示单元上进行告警提示,并通过告警提示港口码头进行转运处理。
优选的,在S2中,电磁流量计计量生活污水/含有污水单次接收接收量,通过接收开始及结束的读数计算得出单次接收量;
单次接收量计算步骤如下:
S2.1: 首先对采用的累积电磁流量计的流量读数数据进行标定,数据采样频率为1kHz,即每秒可读取1000条数据,在标定状况下,采用生活污水作为标定介质,按照恒定流速进行标定,读取时间每组1min,共计m组,且m≥3,每组之间间隔30s,共可获得6m万条流量值数据,则每组流量值数据Qm设置如公式(1-1)所示:
Q1={Q11,Q12,…,Q1n},n=60000;
Q2={Q21,Q22,…,Q2n},n=60000;
……;
Qm={Qm1,Qm2,…,Qmn},n=60000; (1-1)
S2.2:其次,对上述S2.1中已获取到的m组的6m万条数据进行处理,具体步骤如下:
由于采用累积电磁流量计,其流量读数值为累积量,故将每组6万条数据逐项相减,即得到各瞬时流量值,分别记为q1/n-(n-1),q2/n-(n-1),……,qm/n-(n-1),具体公式如(1-2)所示:
q1/n-(n-1)= Q1n - Q1n-1,q1={q1/2-1,q1/3-2,…,q1/n-(n-1)},n∈[2,60000];
q2/n-(n-1)= Q2n– Q2n-1,q2={q2/2-1,q2/3-2,…,q2/n-(n-1)},n∈[2,60000];
……;
qm/n-(n-1)=Qmn– Qmn-1,qm={qm/2-1,qm/3-2,…,qm/n-(n-1)},n∈[2,60000]; (1-2)
S2.3:针对上述S2.2中得到的q1,q2,…,qm,共计(n-1)×m万条数据,绘制数据分布图,得到相应的分布并对异常值进行定义,具体如下:
S2.3.1:若上述S2.2中得到的q1,q2,…,qm满足正态分布,则按照3σ原则,异常值定义为超过3倍标准差的数值,具体公式如下:
记q={q1,q2,…,qm},若q ~ N(μ,σ 2),则异常值记作ω,其筛选公式如(1-3)所示:
ω>μ+3σ或ω<μ-3σ; (1-3)
其中,
S2.3.2:若上述S2.2中得到的q1,q2,…,qm不满足正态分布,则异常值定义为超过其平均值3倍标准差,其异常值ω计算与公式(1-3)、公式(1-4)和公式(1-5)一致;
S2.4:实际的初始流量读数Qs的确定与计算,具体方法与步骤如下:
S2.4.1:根据步骤S2.1所确定的累积电磁流量计流量读数的标定方法,首先对起初1s内的实际污水接收量读数进行采集,共计1000条数据,则实际的初始流量读数Qs设置如公式(1-6)所示:
Qs={Qs1,Qs2,…,Qsn},n=1000; (1-6)
S2.4.2:根据S2.2,得到1s内各瞬时流量值qs/n-(n-1),具体公式如(1-7)所示:
qs/n-(n-1)=Qsn– Qsn-1,qs={q1/2-1,q1/3-2,…,q1/n-(n-1)},n∈[2,1000]; (1-7)
S2.4.3:根据S2.3,筛选异常值并计算初始流量读数Qs, 具体如下:
1)若qs∈[μ-3σ,μ+3σ],则qs无异常值,其初始流量读数Qs计算公式如(1-8)所示:
2)若存在异常值ω>μ+3σ或ω<μ-3σ,其对应的初始流量异常读数记作Q ω ,则需要将其剔除后取平均值,则初始流量异常读数Q ω 计算公式如(1-9)所示:
其中,Q ωj 表示第j个异常值所对应的初始流量异常读数;
S2.5:实际的终止流量读数Qt的确定和计算,具体方法与步骤如下:
S2.5.1:根据S2.1所确定的累积流量计流量读数的标定方法,首先对终止前1s内的实际污水接收量读数进行采集,共计1000条数据,则实际的终止流量读数Qt设置如公式(1-10)所示:
Qt={Qt1,Qt2,…,Qtn},n=1000; (1-10)
S2.5.2:其余方法与S2.4一致,从而终止流量读数Qt的计算公式如(1-11)所示:
S2.6:确定实际一次污水接收量数值Q,即为终止流量读数Qt与初始流量读数Qs的差值,具体公式如(1-12)所示:
Q=Qt-Qs; (1-12)。
优选的,在S4中,超声波测距仪通过测量接收车罐体内生活污水/含有污水液位高度与罐体顶部的高度反算出接收车内生活污水/含有污水的接收量,接收量计算如下:
接收车罐体体积为恒定不超过2吨,横截面为非规则形状,可通过多次注水标注刻度得出接收量数据,由于港口码头接收量一般至少10kg,可以以单次注水5kg标注每次液位得出h1,h2···h400;
接收车接收完成后,超声波测距仪测量的为hx,根据公式W=5*(h400-hx)计算出累积接收量;
其中,h400:最高液位;
hx:最高液位到当前液位距离,当hn1<(h400-hx)<hn2时,根据四舍五入取数据。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:
1、本发明通过电磁流量计和超声波测距仪对接收车的单次接收量以及接收车的罐体接收量的检测计算出数据,并对数据进行上传到系统平台,能够及时对船舶污染物进行接收转运处理,并对接收车的累积接收量进行保存,并及时对接收车的状态进行告警提示,保障船舶污染物能正常接收转运,从而对船舶污染物的接收实现有效管理;
2、同时设有自动卷管器,能够自动收放接收管,避免接收在使用后收放不到位,导致接收车在行驶过程中拖拉接收管,有效保护接收管,方便接收车下次接收船舶污染物使用,提高船舶污染物的接收转运效率;
3、本发明提供的车载船舶污染物智能接收系统的控制方法,能够准确得出接收车的单次接收量和累积接收量,并将船舶污染物接收过程中的数据进行上传,解决了人为因素在船舶污染物接收过程中的数据造假问题,为行业管理部门提供船舶污染物接收的详细数据,为船舶污染防治工作提供基础。
附图说明
图1为本发明的系统原理示意图;
图2为本发明的实际应用场景示意图。
其中,1、扫码识别单元;2、触摸显示单元;3、GPS定位单元;4、网络通信单元;5、超声波测距仪;6、电磁流量计;7、自动卷管器。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中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他实施例,都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-图2,本发明提供的车载船舶污染物智能接收系统,包括计量单元、智能终端处理单元、扫码识别单元1、触摸显示单元2、GPS定位单元3、网络通信单元4、告警提示单元以及自动卷管器7;
计量单元与智能终端处理单元相连接;
扫码识别单元1、触摸显示单元2和GPS定位单元3分别与智能终端处理单元相连接;
告警提示单元的输入端与智能终端处理单元相连接,告警提示单元的输出端与触摸显示单元2相连接;
自动卷管器7与智能终端处理单元相连接;
智能终端处理单元通过网络通信单元4与系统平台进行通信连接,用于传输接收车的污染物接收量数据给系统平台;
计量单元包括安装在接收车罐体出水口处的电磁流量计6以及安装在接收车罐体顶部的超声波测距仪5,电磁流量计6为Bkld电磁流量计,超声波测距仪5为DS1603DA超声波测距仪;
电磁流量计6用于计量接收车单次接收的生活污水/含有污水的接收量;
超声波测距仪5通过测量接收车罐体内生活污水/含有污水液位高度与罐体顶部的高度测算出接收车内生活污水/含有污水的接收量;
智能终端处理单元为单片机,用于接收电磁流量计和超声波测距仪传输的数据并对其数据进行处理;
扫码识别单元为扫码器,用于识别并读取船舶身份信息,并将信号传输给智能终端处理单元;
触摸显示单元为智能触摸屏幕,用于船民操作,并用于显示智能终端处理单元处理后的数据图像;
网络通信单元为3G网络、4G网络、5G网络、WLAN网络和蓝牙中的一种或多种;
告警提示单元用于接收智能终端处理单元发出的告警信号,并在触摸显示单元上进行告警提示,并通过告警提示港口码头进行转运处理;
自动卷管器安装在接收车后部底盘上,用于自动放管并连接船舶或用于自动收管;
本发明通过电磁流量计和超声波测距仪对接收车的单次接收量以及接收车的罐体接收量的检测计算出数据,并对数据进行上传到系统平台,能够及时对船舶污染物进行接收转运处理,并对接收车的累积接收量进行保存,并及时对接收车的状态进行告警提示,保障船舶污染物能正常接收转运,从而对船舶污染物的接收实现有效管理;
同时设有自动卷管器,能够自动收放接收管,避免接收在使用后收放不到位,导致接收车在行驶过程中拖拉接收管,有效保护接收管,方便接收车下次接收船舶污染物使用,提高船舶污染物的接收转运效率。
本发明提供的一种车载船舶污染物智能接收系统的控制方法,包括如下步骤:
S1:船民通过扫码识别单元扫描二维码进行身份确认,点击触摸显示单元上的“开始放管”按钮,此时智能终端处理单元接收到放管信号,并发出指令给自动卷管器,自动卷管器联动工作,自动卷管器开始正转自动放管并连接船舶;
S2:点击触摸显示单元上的“开始接收”按钮,排空后接收车开始工作,此时智能终端处理单元读取电磁流量计初始读数并开始计时,船舶污染物接收完成后,点击触摸显示单元上的“结束接收”按钮,智能终端处理单元读取电磁流量计最终读数,并通过接收开始及接收结束的读数计算得出单次接收量,智能终端处理单元将此数据通过网络通信单元上传到系统平台;
在S2中,电磁流量计计量生活污水/含有污水单次接收接收量,通过接收开始及结束的读数计算得出单次接收量;
单次接收量计算步骤如下:
S2.1: 首先对采用的累积电磁流量计的流量读数数据进行标定,数据采样频率为1kHz,即每秒可读取1000条数据,在标定状况下,采用生活污水作为标定介质,按照恒定流速进行标定,读取时间每组1min,共计m组,且m≥3,每组之间间隔30s,共可获得6m万条流量值数据,则每组流量值数据Qm设置如公式(1-1)所示:
Q1={Q11,Q12,…,Q1n},n=60000;
Q2={Q21,Q22,…,Q2n},n=60000;
……;
Qm={Qm1,Qm2,…,Qmn},n=60000 ; (1-1)
S2.2:其次,对上述S2.1中已获取到的m组的6m万条数据进行处理,具体步骤如下:
由于采用累积电磁流量计,其流量读数值为累积量,故将每组6万条数据逐项相减,即得到各瞬时流量值,分别记为q1/n-(n-1),q2/n-(n-1),……,qm/n-(n-1),具体公式如(1-2)所示:
q1/n-(n-1)= Q1n - Q1n-1,q1={q1/2-1,q1/3-2,…,q1/n-(n-1)},n∈[2,60000];
q2/n-(n-1)= Q2n– Q2n-1,q2={q2/2-1,q2/3-2,…,q2/n-(n-1)},n∈[2,60000];
……;
qm/n-(n-1)=Qmn– Qmn-1,qm={qm/2-1,qm/3-2,…,qm/n-(n-1)},n∈[2,60000]; (1-2)
S2.3:针对上述S2.2中得到的q1,q2,…,qm,共计(n-1)×m万条数据,绘制数据分布图,得到相应的分布并对异常值进行定义,具体如下:
S2.3.1:若上述S2.2中得到的q1,q2,…,qm满足正态分布,则按照3σ原则,异常值定义为超过3倍标准差的数值,具体公式如下:
记q={q1,q2,…,qm},若q ~ N(μ,σ 2),则异常值记作ω,其筛选公式如(1-3)所示:
ω>μ+3σ或ω<μ-3σ; (1-3)
其中,
S2.3.2:若上述S2.2中得到的q1,q2,…,qm不满足正态分布,则异常值定义为超过其平均值3倍标准差,其异常值 ω计算与公式(1-3)、公式(1-4)和公式(1-5)一致;
S2.4:实际的初始流量读数Qs的确定与计算,具体方法与步骤如下:
S2.4.1:根据步骤S2.1所确定的累积电磁流量计流量读数的标定方法,首先对起初1s内的实际污水接收量读数进行采集,共计1000条数据,则实际的初始流量读数Qs设置如公式(1-6)所示:
Qs={Qs1,Qs2,…,Qsn},n=1000; (1-6)
S2.4.2:根据S2.2,得到1s内各瞬时流量值qs/n-(n-1),具体公式如(1-7)所示:
qs/n-(n-1)=Qsn– Qsn-1,qs={q1/2-1,q1/3-2,…,q1/n-(n-1)},n∈[2,1000]; (1-7)
S2.4.3:根据S2.3,筛选异常值并计算初始流量读数Qs, 具体如下:
1)若qs∈[μ-3σ,μ+3σ],则qs无异常值,其初始流量读数Qs计算公式如(1-8)所示:
2)若存在异常值ω>μ+3σ或ω<μ-3σ,其对应的初始流量异常读数记作Q ω ,则需要将其剔除后取平均值,则初始流量异常读数Q ω 计算公式如(1-9)所示:
其中,Q ωj 表示第j个异常值所对应的初始流量异常读数;
S2.5:实际的终止流量读数Qt的确定和计算,具体方法与步骤如下:
S2.5.1:根据S2.1所确定的累积流量计流量读数的标定方法,首先对终止前1s内的实际污水接收量读数进行采集,共计1000条数据,则实际的终止流量读数Qt设置如公式(1-10)所示:
Qt={Qt1,Qt2,…,Qtn},n=1000; (1-10)
S2.5.2:其余方法与S2.4一致,从而终止流量读数Qt的计算公式如(1-11)所示:
S2.6:确定实际一次污水接收量数值Q,即为终止流量读数Qt与初始流量读数Qs的差值,具体公式如(1-12)所示:
Q=Qt-Qs; (1-12)。
S3:然后断开船舶接收管,点击智能终端处理单元上的“开始收管”按钮,自动卷管器反转开始收管,直至触发接收车上的限位装置收管结束;
S4:本次接收结束后,智能终端处理单元会根据超声波测距仪计算出接收车累积接收量并显示到触摸显示单元上,如果超过接收车罐体总接收量的80%,智能终端处理单元会发出告警信号,告警提示单元用于接收智能终端处理单元发出的告警信号,并在触摸显示单元上进行告警提示,并通过告警提示港口码头进行转运处理;
在S4中,超声波测距仪通过测量接收车罐体内生活污水/含有污水液位高度与罐体顶部的高度反算出接收车内生活污水/含有污水的接收量,接收量计算如下:
接收车罐体体积为恒定不超过2吨,横截面为非规则形状,可通过多次注水标注刻度得出接收量数据,由于港口码头接收量一般至少10kg,可以以单次注水5kg标注每次液位得出h1,h2···h400;
接收车接收完成后,超声波测距仪测量的为hx,根据公式W=5*(h400-hx)计算出累积接收量;
其中,h400:最高液位;
hx:最高液位到当前液位距离,当hn1<(h400-hx)<hn2时,根据四舍五入取数据;
本发明提供的车载船舶污染物智能接收系统的控制方法,能够准确得出接收车的单次接收量和累积接收量,并将船舶污染物接收过程中的数据进行上传,解决了人为因素在船舶污染物接收过程中的数据造假问题,为行业管理部门提供船舶污染物接收的详细数据,为船舶污染防治工作提供基础。
在本实施例中,本发明提供的车载船舶污染物智能接收系统已在港口投入使用,当船舶进入港口后,在港口停放的接收车根据GPS定位单元3选择就近的接收车进入到船舶上,然后接收船舶污染物,通过该车载船舶污染物智能接收系统在港口的陆续应用,解决了以前港口配备专人接收船舶污染物,缩减了人力成本,并且接收量数据实时计量,实时上传,解决了纸质联单中数据随意填写及造假造成数据误差大的问题,为港口污染防治信息化,数字化,智能化打下了坚实的基础。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (8)
1.一种车载船舶污染物智能接收系统的控制方法,其特征在于:所述车载船舶污染物智能接收系统包括计量单元、智能终端处理单元、扫码识别单元、触摸显示单元、GPS定位单元、网络通信单元、告警提示单元以及自动卷管器;
所述计量单元与所述智能终端处理单元相连接;
所述扫码识别单元、所述触摸显示单元和所述GPS定位单元分别与所述智能终端处理单元相连接;
所述告警提示单元的输入端与所述智能终端处理单元相连接,所述告警提示单元的输出端与所述触摸显示单元相连接;
所述自动卷管器与所述智能终端处理单元相连接;
所述智能终端处理单元通过所述网络通信单元与系统平台进行通信连接,用于传输接收车的污染物接收量数据给系统平台;
所述控制方法包括如下步骤:
S1:船民通过扫码识别单元扫描二维码进行身份确认,点击触摸显示单元上的“开始放管”按钮,此时智能终端处理单元接收到放管信号,并发出指令给自动卷管器,自动卷管器联动工作,自动卷管器开始正转自动放管并连接船舶;
S2:点击触摸显示单元上的“开始接收”按钮,排空后接收车开始工作,此时智能终端处理单元读取电磁流量计初始读数并开始计时,船舶污染物接收完成后,点击触摸显示单元上的“结束接收”按钮,智能终端处理单元读取电磁流量计最终读数,并通过接收开始及接收结束的读数计算得出单次接收量,智能终端处理单元将此数据通过网络通信单元上传到系统平台;
S3:然后断开船舶接收管,点击智能终端处理单元上的“开始收管”按钮,自动卷管器反转开始收管,直至触发接收车上的限位装置收管结束;
S4:本次接收结束后,智能终端处理单元会根据超声波测距仪计算出接收车累积接收量并显示到触摸显示单元上,如果超过接收车罐体总接收量的80%,智能终端处理单元会发出告警信号,告警提示单元用于接收所述智能终端处理单元发出的告警信号,并在所述触摸显示单元上进行告警提示,并通过告警提示港口码头进行转运处理;
在S2中,电磁流量计计量生活污水/含有污水单次接收量,通过接收开始及结束的读数计算得出单次接收量;
单次接收量计算步骤如下:
S2.1: 首先对采用的累积电磁流量计的流量读数数据进行标定,数据采样频率为1kHz,即每秒可读取1000条数据,在标定状况下,采用生活污水作为标定介质,按照恒定流速进行标定,读取时间每组1min,共计m组,且m≥3,每组之间间隔30s,共可获得6m万条流量值数据,则每组流量值数据Qm设置如公式(1-1)所示:
Q1={Q11,Q12,…,Q1n},n=60000;
Q2={Q21,Q22,…,Q2n},n=60000;
……;
Qm={Qm1,Qm2,…,Qmn},n=60000;(1-1)
S2.2:其次,对上述S2.1中已获取到的m组的6m万条数据进行处理,具体步骤如下:
由于采用累积电磁流量计,其流量读数值为累积量,故将每组6万条数据逐项相减,即得到各瞬时流量值,分别记为q1/n-(n-1),q2/n-(n-1),……,qm/n-(n-1),具体公式如(1-2)所示:
q1/n-(n-1)= Q1n - Q1n-1,q1={q1/2-1,q1/3-2,…,q1/n-(n-1)},n∈[2,60000];
q2/n-(n-1)= Q2n–Q2n-1,q2={q2/2-1,q2/3-2,…,q2/n-(n-1)},n∈[2,60000];
……;
qm/n-(n-1)=Qmn– Qmn-1,qm={qm/2-1,qm/3-2,…,qm/n-(n-1)},n∈[2,60000];(1-2)
S2.3:针对上述S2.2中得到的q1,q2,…,qm,共计(n-1)×m万条数据,绘制数据分布图,得到相应的分布并对异常值进行定义,具体如下:
S2.3.1:若上述S2.2中得到的q1,q2,…,qm满足正态分布,则按照3σ原则,异常值定义为超过3倍标准差的数值,具体公式如下:
记q={q1,q2,…,qm},若q ~ N(μ,σ2),则异常值记作ω,其筛选公式如(1-3)所示:
ω>μ+3σ或ω<μ-3σ;(1-3)
其中,
S2.3.2:若上述S2.2中得到的q1,q2,…,qm不满足正态分布,则异常值定义为超过其平均值3倍标准差,其异常值ω计算与公式(1-3)、公式(1-4)和公式(1-5)一致;
S2.4:实际的初始流量读数Qs的确定与计算,具体方法与步骤如下:
S2.4.1:根据步骤S2.1所确定的累积电磁流量计流量读数的标定方法,首先对起初1s内的实际污水接收量读数进行采集,共计1000条数据,则实际的初始流量读数Qs设置如公式(1-6)所示:
Qs={Qs1,Qs2,…,Qsn},n=1000;(1-6)
S2.4.2:根据S2.2,得到1s内各瞬时流量值qs/n-(n-1),具体公式如(1-7)所示:
qs/n-(n-1)=Qsn– Qsn-1,qs={q1/2-1,q1/3-2,…,q1/n-(n-1)},n∈[2,1000];(1-7)
S2.4.3:根据S2.3,筛选异常值并计算初始流量读数Qs,具体如下:
1)若qs∈[μ-3σ,μ+3σ],则qs无异常值,其初始流量读数Qs计算公式如(1-8)所示:
2)若存在异常值ω>μ+3σ或ω<μ-3σ,其对应的初始流量异常读数记作Qω,则需要将其剔除后取平均值,则初始流量异常读数Qω计算公式如(1-9)所示:
其中,Qωj表示第j个异常值所对应的初始流量异常读数;
S2.5:实际的终止流量读数Qt的确定和计算,具体方法与步骤如下:
S2.5.1:根据S2.1所确定的累积流量计流量读数的标定方法,首先对终止前1s内的实际污水接收量读数进行采集,共计1000条数据,则实际的终止流量读数Qt设置如公式(1-10)所示:
Qt={Qt1,Qt2,…,Qtn},n=1000;(1-10)
S2.5.2:其余方法与S2.4一致,从而终止流量读数Qt的计算公式如(1-11)所示:
S2.6:确定实际一次污水接收量数值Q,即为终止流量读数Qt与初始流量读数Qs的差值,具体公式如(1-12)所示:
Q=Qt-Qs;(1-12)。
2.根据权利要求1所述的一种车载船舶污染物智能接收系统的控制方法,其特征在于:所述计量单元包括安装在接收车罐体出水口处的电磁流量计以及安装在接收车罐体顶部的超声波测距仪;
所述电磁流量计用于计量接收车单次接收的生活污水/含有污水的接收量;
所述超声波测距仪通过测量接收车罐体内生活污水/含有污水液位高度与罐体顶部的高度测算出接收车内生活污水/含有污水的接收量。
3.根据权利要求2所述的一种车载船舶污染物智能接收系统的控制方法,其特征在于:所述智能终端处理单元为单片机,用于接收所述电磁流量计和所述超声波测距仪传输的数据并对其数据进行处理;
所述扫码识别单元为扫码器,用于识别并读取船舶身份信息,并将信号传输给所述智能终端处理单元。
4.根据权利要求1所述的一种车载船舶污染物智能接收系统的控制方法,其特征在于:所述触摸显示单元为智能触摸屏幕,用于船民操作,并用于显示所述智能终端处理单元处理后的数据图像。
5.根据权利要求1所述的一种车载船舶污染物智能接收系统的控制方法,其特征在于:所述网络通信单元为3G网络、4G网络、5G网络、WLAN网络和蓝牙中的一种或多种。
6.根据权利要求1所述的一种车载船舶污染物智能接收系统的控制方法,其特征在于:所述告警提示单元用于接收所述智能终端处理单元发出的告警信号,并在所述触摸显示单元上进行告警提示,并通过告警提示港口码头进行转运处理。
7.根据权利要求1所述的一种车载船舶污染物智能接收系统的控制方法,其特征在于:所述自动卷管器安装在接收车后部底盘上,用于自动放管并连接船舶或用于自动收管。
8.根据权利要求1所述的一种车载船舶污染物智能接收系统的控制方法,其特征在于:在S4中,超声波测距仪通过测量接收车罐体内生活污水/含有污水液位高度与罐体顶部的高度反算出接收车内生活污水/含有污水的接收量,接收量计算如下:
接收车罐体体积为恒定不超过2吨,横截面为非规则形状,可通过多次注水标注刻度得出接收量数据,以单次注水5kg标注每次液位得出h1,h2•••h400;
接收车接收完成后,超声波测距仪测量的为hx,根据公式W=5*(h400-hx)计算出累积接收量;
其中,h400:最高液位;
hx:最高液位到当前液位距离,当hn1<(h400-hx)<hn2时,根据四舍五入取数据。
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