CN117590793B - 一种基于物联网的水厂水处理一体化监控系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及污水处理设备监管技术领域，具体为一种基于物联网的水厂水处理一体化监控系统及方法，包括对一体化污水处理系统在每一次执行污水处理全流程作业过程中所反馈的各项水质检测指标进行数值监测；对任意污水处理设备在任意指令切换节点上对目标作用的指标项的作用时间区间和作用效率值进行提取；对在不同污水处理设备中满足关联管控关系的指令切换节点进行判断识别；分别对互相满足关联管控关系的污水处理设备之间的关联指数进行捕捉；当向管理人员发送对某水处理设备进行检修的提示信号的同时，将构建的附带检修列表反馈至管理人员终端，提醒管理人员按照附带检修列表开启附带检修。
Description
技术领域
本发明涉及污水处理设备监管技术领域，具体为一种基于物联网的水厂水处理一体化监控系统及方法。
背景技术
一体化污水处理系统是一种集化学、生物、物理等多种治理方式为一体的污水处理装置，通过不同污水处理装置之间的组合配合实现对不同污水处理环节的管理，将生活污水或者工业废水投入到一体化污水处理系统内后，能将生活污水转变为达到标准排放的水，从而减少对水质、土壤、空气等环境的污染；
一体化污水处理系统往往是由多种污水处理装置共同完成对污水处理全流程的作业，因此在对一体化污水处理系统内各污水处理装置进行单独监管的同时，还需要考虑在它们之间的相互配合关系，实现对一体化污水处理系统内污水处理装置的及时和全面的设备维护，从而保证污水处理的安全高效进行。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于物联网的水厂水处理一体化监控系统及方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种基于物联网的水厂水处理一体化监控方法，方法包括：
步骤S100：对构成水厂内一体化污水处理系统的各水处理设备安装传感器和监控装置，采集各水处理设备的运行数据和状态数据；对一体化污水处理系统在每一次执行污水处理全流程作业过程中所反馈的各项水质检测指标进行数值监测；
步骤S200：通过一体化污水处理系统在每一次执行污水处理全流程作业过程中，各水处理设备对应的运行数据和状态数据，提取一体化污水处理系统在每一次执行污水处理全流程作业过程中，各污水处理设备按顺序执行的控制操作指令序列，其中，每相邻两个控制操作指令构成在相应控制操作指令序列中的一个指令切换节点；
步骤S300：对任意指令切换节点所目标作用的指标项进行判断识别，获取在任意指令切换节点上所目标作用的指标项的分布情况，对任意污水处理设备在任意指令切换节点上对目标作用的指标项的作用时间区间和作用效率值进行提取；
步骤S400：基于在各污水处理设备控制操作指令序列内，各指令切换节点所目标作用的指标项的分布情况以及作用时间区间的分布情况，对在不同污水处理设备中满足关联管控关系的指令切换节点进行判断识别；
步骤S500：基于在所有污水处理设备中满足关联管控关系的指令切换节点的分布情况，对任意两个污水处理设备之间的关联管控特征值进行计算，基于关联管控特征值对互相满足关联管控关系的污水处理设备进行判断识别；分别对互相满足关联管控关系的污水处理设备之间的关联指数进行捕捉；
步骤S600：对各水处理设备监控装置实时上传的状态数据进行监管，当基于某水处理设备的状态数据，判断某水处理设备运行异常时，根据关联管控设备的分布情况，构建附带检修列表，当向管理人员发送对某水处理设备进行检修的提示信号的同时，将附带检修列表反馈至管理人员终端，提醒管理人员按照附带检修列表开启附带检修。
进一步的，步骤S300包括：
步骤S301：分别获取任意污水处理设备在结束执行任意项控制操作指令时所对应的时间戳，分别捕捉一体化污水处理系统在相应时间戳时对各项水质检测指标所反馈的指标数值，分别得到任意污水处理设备在结束执行任意项控制操作指令时所对应的水质检测指标数值序列F，其中，F={f1、f2、...、fn}；其中，f1、f2、...、fn分别表示在第1、2、...、n项水质检测指标上所呈现的指标数值；
步骤S302：在任意污水处理设备的控制操作指令序列内，分别对构成任意指令切换节点的相邻两个控制操作指令Pi、Pi+1进行捕捉；获取任意污水处理设备在结束执行Pi时所对应的时间戳t(Pi)，以及在t(Pi)时一体化污水处理系统所反馈呈现的水质检测指标数值序列F(Pi)，获取任意污水处理设备在结束执行Pi+1时所对应的时间戳t(Pi+1)，以及在Pi+1时一体化污水处理系统所反馈呈现的水质检测指标数值序列为F(Pi+1)；分别在F(Pi)与F(Pi+1)内进行各项水质检测指标的指标数值比对；
步骤S303：当某项水质检测指标在F(Pi)中对应的指标数值x，与在F(Pi+1)中对应的指标数值y之间，满足|y-x|/(t(Pi+1)-t(Pi)≥β，其中，β为阈值，判断某项水质检测指标为任意污水处理设备执行任意指令切换节点所目标作用的指标项；对任意指令切换节点所目标作用的所有指标项进行汇集，得到对应任意指令切换节点的目标指标项集合；获取任意污水处理设备在开始执行Pi+1时所对应的时间戳t(Pi+1)'，获取任意污水处理设备在任意指令切换节点上对目标指标项集合内所有指标项的作用时间区间[t(Pi+1)',t(Pi+1)]，计算任意污水处理设备在任意指令切换节点上对各目标作用的指标项的作用效率值δ=|y-x|/(t(Pi+1)-t(Pi+1)'；
一体化污水处理系统的作用是有效地去除污水中的有害物质，在数据层面来说就是改变污水的水质参数，而对污水的水质进行评估时需要借助一些水质检测指标；上述步骤相当于是捕捉任意污水处理设备在执行任意两个控制操作指令的切换过程中所目标作用的对象，即水质检测指标项；上述步骤通过计算任意污水处理设备在执行任意两个控制操作指令的切换过程中，对各水质检测指标项所引起的指标数值变化率的大小，来衡量该切换过程对各水质检测指标项的作用目的性的强弱，若一水质检测指标项对应的指标数值变化率越大，说明该切换过程目的是为了改变一体化污水处理系统内该水质检测指标项的可能性越大。
进一步的，步骤S400包括：
步骤S401：若存在污水处理设备R1和污水处理设备R2，且在R1的控制操作指令序列中存在指令切换节点a，其中，指令切换节点a对应的目标指标项集合为A，污水处理设备R1在指令切换节点a上对目标指标项集合A内所有指标项的作用时间区间为T(A),在R2的控制操作指令序列中存在指令切换节点b，其中，指令切换节点b对应的目标指标项集合为B，污水处理设备R2在指令切换节点b上对目标指标项集合B内所有指标项的作用时间区间为T(B)；
步骤S402：当指令切换节点a与指令切换节点b之间满足T(A)∩T(B)≠∅，且A∩B=C≠∅，判断污水处理设备R1的指令切换节点a，与污水处理设备R2的指令切换节点b为一对满足关联管控关系的指令切换节点组；
也就意味着污水处理设备R1在执行指令切换节点a时，与污水处理设备R2在执行指令切换节点b时，存在共同目标作用的对象，即存在共同作用的水质检测指标项。
进一步的，步骤S500 包括：
步骤S501：提取一体化污水处理系统的所有历史污水处理全流程作业记录；在任意历史污水处理全流程作业记录中，分别从任意两个污水处理设备E1、E2的控制操作指令序列内，对满足关联管控关系的所有指令切换节点组进行提取；
步骤S502：计算E1、E2在任意历史污水处理全流程作业记录中满足的关联值α=k/N+k/M；其中，k表示从E1、E2的控制操作指令序列中，提取得到的满足关联管控关系的指令切换节点组数，N、M分别表示在任意历史污水处理全流程作业记录中，在E1、E2的控制操作指令序列内存在的指令切换节点总数；
步骤S503：汇集E1、E2在各历史污水处理全流程作业记录中对应的关联值α，将E1、E2在所有历史污水处理全流程作业记录中对应的平均关联值α'，作为E1、E2之间的关联管控特征值；当任意两个污水处理设备之间的关联管控特征值大于阈值时，判断任意两个污水处理设备为一对互相满足关联管控关系的关联管控设备组；
步骤S504：分别获取各关联管控设备组基于任意相应的指令切换节点组，对任意相同的指标项g的作用效率值h1、h2，获取在任意相同指标项g上所呈现的作用效率值的比值g1:g2，获取各比值与1之间的偏离值，将最大偏离值作为任意相应的指令切换节点组的特征值；对各关联管控设备组所有指令切换节点组的特征值进行遍历，将最大特征值作为各关联管控设备组之间的关联指数；
指令切换节点组的特征值，是指相应的污水处理设备E1与污水处理设备E2在分别执行指令切换节点组内相应指令切换节点时，于相同指标项上所呈现出的最大贡献偏差比值。
进一步的，步骤S600包括：
步骤S601：对某水处理设备的所有关联管控设备进行提取，分别获取某水处理设备与各对应关联管控设备之间的关联指数；
步骤S602：将所有关联管控设备按照相应关联指数从大到小进行排序，生成某水处理设备的附带检修列表。
为更好的实现上述方法，还提出了一种水厂水处理一体化监控系统，系统包括：一体化污水处理系统管理模块、控制操作指令序列提取管理模块、指令切换节点信息管理模块、关联管控关系判断识别模块、关联指数计算模块、附带检修管理模块；
一体化污水处理系统管理模块，用于对构成水厂内一体化污水处理系统的各水处理设备安装传感器和监控装置，采集各水处理设备的运行数据和状态数据；对一体化污水处理系统在每一次执行污水处理全流程作业过程中所反馈的各项水质检测指标进行数值监测；
控制操作指令序列提取管理模块，通过一体化污水处理系统在每一次执行污水处理全流程作业过程中，各水处理设备对应的运行数据和状态数据，提取一体化污水处理系统在每一次执行污水处理全流程作业过程中，各污水处理设备按顺序执行的控制操作指令序列，其中，每相邻两个控制操作指令构成在相应控制操作指令序列中的一个指令切换节点；
指令切换节点信息管理模块，用于对任意指令切换节点所目标作用的指标项进行判断识别，获取在任意指令切换节点上所目标作用的指标项的分布情况，对任意污水处理设备在任意指令切换节点上对目标作用的指标项的作用时间区间和作用效率值进行提取；
关联管控关系判断识别模块，用于基于在各污水处理设备控制操作指令序列内，各指令切换节点所目标作用的指标项的分布情况以及作用时间区间的分布情况，对在不同污水处理设备中满足关联管控关系的指令切换节点进行判断识别；基于在所有污水处理设备中满足关联管控关系的指令切换节点的分布情况，对任意两个污水处理设备之间的关联管控特征值进行计算，基于关联管控特征值对互相满足关联管控关系的污水处理设备进行判断识别；
关联指数计算模块，用于分别对互相满足关联管控关系的污水处理设备之间的关联指数进行捕捉；
附带检修管理模块，用于对各水处理设备监控装置实时上传的状态数据进行监管，当基于某水处理设备的状态数据，判断某水处理设备运行异常时，根据关联管控设备的分布情况，构建附带检修列表，当向管理人员发送对某水处理设备进行检修的提示信号的同时，将附带检修列表反馈至管理人员终端，提醒管理人员按照附带检修列表开启附带检修。
进一步的，指令切换节点信息管理模块包括目标作用指标项信息梳理单元、指令切换节点信息提取单元；
目标作用指标项信息梳理单元，用于对任意指令切换节点所目标作用的指标项进行判断识别，获取在任意指令切换节点上所目标作用的指标项的分布情况；
指令切换节点信息提取单元，用于对任意污水处理设备在任意指令切换节点上对目标作用的指标项的作用时间区间和作用效率值进行提取。
进一步的，关联管控关系判断识别模块包括指令切换节点关系判断单元、污水处理设备关系判断单元；
指令切换节点关系判断单元，用于根据在各污水处理设备控制操作指令序列内，各指令切换节点所目标作用的指标项的分布情况以及作用时间区间的分布情况，对在不同污水处理设备中满足关联管控关系的指令切换节点进行判断识别；
污水处理设备关系判断单元，用于根据在所有污水处理设备中满足关联管控关系的指令切换节点的分布情况，对任意两个污水处理设备之间的关联管控特征值进行计算，基于关联管控特征值对互相满足关联管控关系的污水处理设备进行判断识别。
与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：本发明通过对一体化污水处理系统内各水处理设备所执行的控制操作指令序列进行指令切换分析，基于各水处理设备各指令切换节点的分布，对存在关联管控关系的水处理设备进行判断识别，即对一体化污水处理系统中满足在一定的时间维度内，对相同的水质检测指标产生处理作用效果的水处理设备进行判断识别，实现当在某一水处理设备出现异常时，结合考虑某一水处理设备与其他满足关联管控关系的水处理设备之间所呈现的相互作用配合的关系，实现在对某一水处理设备进行检修提示的同时生成附带检修列表，实现对一体化污水处理系统内所有水处理设备的全面监控。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1是本发明一种基于物联网的水厂水处理一体化监控方法的流程示意图；
图2是本发明一种基于物联网的水厂水处理一体化监控系统的结构示意图。
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，本发明提供技术方案：一种基于物联网的水厂水处理一体化监控方法，方法包括：
步骤S100：对构成水厂内一体化污水处理系统的各水处理设备安装传感器和监控装置，采集各水处理设备的运行数据和状态数据；对一体化污水处理系统在每一次执行污水处理全流程作业过程中所反馈的各项水质检测指标进行数值监测；
步骤S200：通过一体化污水处理系统在每一次执行污水处理全流程作业过程中，各水处理设备对应的运行数据和状态数据，提取一体化污水处理系统在每一次执行污水处理全流程作业过程中，各污水处理设备按顺序执行的控制操作指令序列，其中，每相邻两个控制操作指令构成在相应控制操作指令序列中的一个指令切换节点；
步骤S300：对任意指令切换节点所目标作用的指标项进行判断识别，获取在任意指令切换节点上所目标作用的指标项的分布情况，对任意污水处理设备在任意指令切换节点上对目标作用的指标项的作用时间区间和作用效率值进行提取；
其中，步骤S300包括：
步骤S301：分别获取任意污水处理设备在结束执行任意项控制操作指令时所对应的时间戳，分别捕捉一体化污水处理系统在相应时间戳时对各项水质检测指标所反馈的指标数值，分别得到任意污水处理设备在结束执行任意项控制操作指令时所对应的水质检测指标数值序列F，其中，F={f1、f2、...、fn}；其中，f1、f2、...、fn分别表示在第1、2、...、n项水质检测指标上所呈现的指标数值；
步骤S302：在任意污水处理设备的控制操作指令序列内，分别对构成任意指令切换节点的相邻两个控制操作指令Pi、Pi+1进行捕捉；获取任意污水处理设备在结束执行Pi时所对应的时间戳t(Pi)，以及在t(Pi)时一体化污水处理系统所反馈呈现的水质检测指标数值序列F(Pi)，获取任意污水处理设备在结束执行Pi+1时所对应的时间戳t(Pi+1)，以及在Pi+1时一体化污水处理系统所反馈呈现的水质检测指标数值序列为F(Pi+1)；分别在F(Pi)与F(Pi+1)内进行各项水质检测指标的指标数值比对；
步骤S303：当某项水质检测指标在F(Pi)中对应的指标数值x，与在F(Pi+1)中对应的指标数值y之间，满足|y-x|/(t(Pi+1)-t(Pi)≥β，其中，β为阈值，判断某项水质检测指标为任意污水处理设备执行任意指令切换节点所目标作用的指标项；对任意指令切换节点所目标作用的所有指标项进行汇集，得到对应任意指令切换节点的目标指标项集合；获取任意污水处理设备在开始执行Pi+1时所对应的时间戳t(Pi+1)'，获取任意污水处理设备在任意指令切换节点上对目标指标项集合内所有指标项的作用时间区间[t(Pi+1)',t(Pi+1)]，计算任意污水处理设备在任意指令切换节点上对各目标作用的指标项的作用效率值δ=|y-x|/(t(Pi+1)-t(Pi+1)'；
步骤S400：基于在各污水处理设备控制操作指令序列内，各指令切换节点所目标作用的指标项的分布情况以及作用时间区间的分布情况，对在不同污水处理设备中满足关联管控关系的指令切换节点进行判断识别；
其中，步骤S400包括：
步骤S401：若存在污水处理设备R1和污水处理设备R2，且在R1的控制操作指令序列中存在指令切换节点a，其中，指令切换节点a对应的目标指标项集合为A，污水处理设备R1在指令切换节点a上对目标指标项集合A内所有指标项的作用时间区间为T(A),在R2的控制操作指令序列中存在指令切换节点b，其中，指令切换节点b对应的目标指标项集合为B，污水处理设备R2在指令切换节点b上对目标指标项集合B内所有指标项的作用时间区间为T(B)；
步骤S402：当指令切换节点a与指令切换节点b之间满足T(A)∩T(B)≠∅，且A∩B=C≠∅，判断污水处理设备R1的指令切换节点a，与污水处理设备R2的指令切换节点b为一对满足关联管控关系的指令切换节点组；
步骤S500：基于在所有污水处理设备中满足关联管控关系的指令切换节点的分布情况，对任意两个污水处理设备之间的关联管控特征值进行计算，基于关联管控特征值对互相满足关联管控关系的污水处理设备进行判断识别；分别对互相满足关联管控关系的污水处理设备之间的关联指数进行捕捉；
其中，步骤S500 包括：
步骤S501：提取一体化污水处理系统的所有历史污水处理全流程作业记录；在任意历史污水处理全流程作业记录中，分别从任意两个污水处理设备E1、E2的控制操作指令序列内，对满足关联管控关系的所有指令切换节点组进行提取；
步骤S502：计算E1、E2在任意历史污水处理全流程作业记录中满足的关联值α=k/N+k/M；其中，k表示从E1、E2的控制操作指令序列中，提取得到的满足关联管控关系的指令切换节点组数，N、M分别表示在任意历史污水处理全流程作业记录中，在E1、E2的控制操作指令序列内存在的指令切换节点总数；
步骤S503：汇集E1、E2在各历史污水处理全流程作业记录中对应的关联值α，将E1、E2在所有历史污水处理全流程作业记录中对应的平均关联值α'，作为E1、E2之间的关联管控特征值；当任意两个污水处理设备之间的关联管控特征值大于阈值时，判断任意两个污水处理设备为一对互相满足关联管控关系的关联管控设备组；
步骤S504：分别获取各关联管控设备组基于任意相应的指令切换节点组，对任意相同的指标项g的作用效率值h1、h2，获取在任意相同指标项g上所呈现的作用效率值的比值g1:g2，获取各比值与1之间的偏离值，将最大偏离值作为任意相应的指令切换节点组的特征值；对各关联管控设备组所有指令切换节点组的特征值进行遍历，将最大特征值作为各关联管控设备组之间的关联指数；
步骤S600：对各水处理设备监控装置实时上传的状态数据进行监管，当基于某水处理设备的状态数据，判断某水处理设备运行异常时，根据关联管控设备的分布情况，构建附带检修列表，当向管理人员发送对某水处理设备进行检修的提示信号的同时，将附带检修列表反馈至管理人员终端，提醒管理人员按照附带检修列表开启附带检修；
其中，步骤S600包括：
步骤S601：对某水处理设备的所有关联管控设备进行提取，分别获取某水处理设备与各对应关联管控设备之间的关联指数；
步骤S602：将所有关联管控设备按照相应关联指数从大到小进行排序，生成某水处理设备的附带检修列表。
为更好的实现上述方法，还提出了一种水厂水处理一体化监控系统，系统包括：一体化污水处理系统管理模块、控制操作指令序列提取管理模块、指令切换节点信息管理模块、关联管控关系判断识别模块、关联指数计算模块、附带检修管理模块；
一体化污水处理系统管理模块，用于对构成水厂内一体化污水处理系统的各水处理设备安装传感器和监控装置，采集各水处理设备的运行数据和状态数据；对一体化污水处理系统在每一次执行污水处理全流程作业过程中所反馈的各项水质检测指标进行数值监测；
控制操作指令序列提取管理模块，通过一体化污水处理系统在每一次执行污水处理全流程作业过程中，各水处理设备对应的运行数据和状态数据，提取一体化污水处理系统在每一次执行污水处理全流程作业过程中，各污水处理设备按顺序执行的控制操作指令序列，其中，每相邻两个控制操作指令构成在相应控制操作指令序列中的一个指令切换节点；
指令切换节点信息管理模块，用于对任意指令切换节点所目标作用的指标项进行判断识别，获取在任意指令切换节点上所目标作用的指标项的分布情况，对任意污水处理设备在任意指令切换节点上对目标作用的指标项的作用时间区间和作用效率值进行提取；
其中，指令切换节点信息管理模块包括目标作用指标项信息梳理单元、指令切换节点信息提取单元；
目标作用指标项信息梳理单元，用于对任意指令切换节点所目标作用的指标项进行判断识别，获取在任意指令切换节点上所目标作用的指标项的分布情况；
指令切换节点信息提取单元，用于对任意污水处理设备在任意指令切换节点上对目标作用的指标项的作用时间区间和作用效率值进行提取；
关联管控关系判断识别模块，用于基于在各污水处理设备控制操作指令序列内，各指令切换节点所目标作用的指标项的分布情况以及作用时间区间的分布情况，对在不同污水处理设备中满足关联管控关系的指令切换节点进行判断识别；基于在所有污水处理设备中满足关联管控关系的指令切换节点的分布情况，对任意两个污水处理设备之间的关联管控特征值进行计算，基于关联管控特征值对互相满足关联管控关系的污水处理设备进行判断识别； 其中，关联管控关系判断识别模块包括指令切换节点关系判断单元、污水处理设备关系判断单元；
指令切换节点关系判断单元，用于根据在各污水处理设备控制操作指令序列内，各指令切换节点所目标作用的指标项的分布情况以及作用时间区间的分布情况，对在不同污水处理设备中满足关联管控关系的指令切换节点进行判断识别；
污水处理设备关系判断单元，用于根据在所有污水处理设备中满足关联管控关系的指令切换节点的分布情况，对任意两个污水处理设备之间的关联管控特征值进行计算，基于关联管控特征值对互相满足关联管控关系的污水处理设备进行判断识别；
关联指数计算模块，用于分别对互相满足关联管控关系的污水处理设备之间的关联指数进行捕捉；
附带检修管理模块，用于对各水处理设备监控装置实时上传的状态数据进行监管，当基于某水处理设备的状态数据，判断某水处理设备运行异常时，根据关联管控设备的分布情况，构建附带检修列表，当向管理人员发送对某水处理设备进行检修的提示信号的同时，将附带检修列表反馈至管理人员终端，提醒管理人员按照附带检修列表开启附带检修。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种基于物联网的水厂水处理一体化监控方法，其特征在于，所述方法包括：
步骤S100：对构成水厂内一体化污水处理系统的各水处理设备安装传感器和监控装置，采集各水处理设备的运行数据和状态数据；对一体化污水处理系统在每一次执行污水处理全流程作业过程中所反馈的各项水质检测指标进行数值监测；
步骤S200：通过一体化污水处理系统在每一次执行污水处理全流程作业过程中，各水处理设备对应的运行数据和状态数据，提取一体化污水处理系统在每一次执行污水处理全流程作业过程中，各污水处理设备按顺序执行的控制操作指令序列，其中，每相邻两个控制操作指令构成在相应控制操作指令序列中的一个指令切换节点；
步骤S300：对任意指令切换节点所目标作用的指标项进行判断识别，获取在任意指令切换节点上所目标作用的指标项的分布情况，对任意污水处理设备在所述任意指令切换节点上对目标作用的指标项的作用时间区间和作用效率值进行提取；
步骤S400：基于在各污水处理设备控制操作指令序列内，各指令切换节点所目标作用的指标项的分布情况以及作用时间区间的分布情况，对在不同污水处理设备中满足关联管控关系的指令切换节点进行判断识别；
步骤S500：基于在所有污水处理设备中满足关联管控关系的指令切换节点的分布情况，对任意两个污水处理设备之间的关联管控特征值进行计算，基于关联管控特征值对互相满足关联管控关系的污水处理设备进行判断识别；分别对互相满足关联管控关系的污水处理设备之间的关联指数进行捕捉；
步骤S600：对各水处理设备监控装置实时上传的状态数据进行监管，当基于某水处理设备的状态数据，判断所述某水处理设备运行异常时，根据关联管控设备的分布情况，构建附带检修列表，当向管理人员发送对所述某水处理设备进行检修的提示信号的同时，将所述附带检修列表反馈至管理人员终端，提醒管理人员按照附带检修列表开启附带检修；
所述步骤S500 包括：
步骤S501：提取一体化污水处理系统的所有历史污水处理全流程作业记录；在任意历史污水处理全流程作业记录中，分别从任意两个污水处理设备E1、E2的控制操作指令序列内，对满足关联管控关系的所有指令切换节点组进行提取；
步骤S502：计算E1、E2在任意历史污水处理全流程作业记录中满足的关联值α=k/N+k/M；其中，k表示从E1、E2的控制操作指令序列中，提取得到的满足关联管控关系的指令切换节点组数，N、M分别表示在任意历史污水处理全流程作业记录中，在E1、E2的控制操作指令序列内存在的指令切换节点总数；
步骤S503：汇集E1、E2在各历史污水处理全流程作业记录中对应的关联值α，将E1、E2在所有历史污水处理全流程作业记录中对应的平均关联值α'，作为E1、E2之间的关联管控特征值；当任意两个污水处理设备之间的关联管控特征值大于阈值时，判断任意两个污水处理设备为一对互相满足关联管控关系的关联管控设备组；
步骤S504：分别获取各关联管控设备组基于任意相应的指令切换节点组，对任意相同的指标项g的作用效率值h1、h2，获取在任意相同指标项g上所呈现的作用效率值的比值g1:g2，获取各比值与1之间的偏离值，将最大偏离值作为所述任意相应的指令切换节点组的特征值；对各关联管控设备组所有指令切换节点组的特征值进行遍历，将最大特征值作为所述各关联管控设备组之间的关联指数。
2.根据权利要求1所述的一种基于物联网的水厂水处理一体化监控方法，其特征在于，所述步骤S300包括：
步骤S301：分别获取任意污水处理设备在结束执行任意项控制操作指令时所对应的时间戳，分别捕捉一体化污水处理系统在相应时间戳时对各项水质检测指标所反馈的指标数值，分别得到任意污水处理设备在结束执行任意项控制操作指令时所对应的水质检测指标数值序列F，其中，F={f1、f2、...、fn}；其中，f1、f2、...、fn分别表示在第1、2、...、n项水质检测指标上所呈现的指标数值；
步骤S302：在任意污水处理设备的控制操作指令序列内，分别对构成任意指令切换节点的相邻两个控制操作指令Pi、Pi+1进行捕捉；获取所述任意污水处理设备在结束执行Pi时所对应的时间戳t(Pi)，以及在t(Pi)时一体化污水处理系统所反馈呈现的水质检测指标数值序列F(Pi)，获取任意污水处理设备在结束执行Pi+1时所对应的时间戳t(Pi+1)，以及在Pi+1时一体化污水处理系统所反馈呈现的水质检测指标数值序列为F(Pi+1)；分别在F(Pi)与F(Pi+1)内进行各项水质检测指标的指标数值比对；
步骤S303：当某项水质检测指标在F(Pi)中对应的指标数值x，与在F(Pi+1)中对应的指标数值y之间，满足|y-x|/(t(Pi+1)-t(Pi)≥β，其中，β为阈值，判断所述某项水质检测指标为所述任意污水处理设备执行所述任意指令切换节点所目标作用的指标项；对所述任意指令切换节点所目标作用的所有指标项进行汇集，得到对应任意指令切换节点的目标指标项集合；获取任意污水处理设备在开始执行Pi+1时所对应的时间戳t(Pi+1)'，获取任意污水处理设备在所述任意指令切换节点上对所述目标指标项集合内所有指标项的作用时间区间[t(Pi+1)',t(Pi+1)]，计算任意污水处理设备在所述任意指令切换节点上对各目标作用的指标项的作用效率值δ=|y-x|/(t(Pi+1)-t(Pi+1)'。
3.根据权利要求2所述的一种基于物联网的水厂水处理一体化监控方法，其特征在于，所述步骤S400包括：
步骤S401：若存在污水处理设备R1和污水处理设备R2，且在R1的控制操作指令序列中存在指令切换节点a，其中，指令切换节点a对应的目标指标项集合为A，污水处理设备R1在指令切换节点a上对目标指标项集合A内所有指标项的作用时间区间为T(A),在R2的控制操作指令序列中存在指令切换节点b，其中，指令切换节点b对应的目标指标项集合为B，污水处理设备R2在指令切换节点b上对目标指标项集合B内所有指标项的作用时间区间为T(B)；
步骤S402：当指令切换节点a与指令切换节点b之间满足T(A)∩T(B)≠∅，且A∩B=C≠∅，判断污水处理设备R1的指令切换节点a，与污水处理设备R2的指令切换节点b为一对满足关联管控关系的指令切换节点组。
4.根据权利要求1所述的一种基于物联网的水厂水处理一体化监控方法，其特征在于，所述步骤S600包括：
步骤S601：对所述某水处理设备的所有关联管控设备进行提取，分别获取所述某水处理设备与各对应关联管控设备之间的关联指数；
步骤S602：将所述所有关联管控设备按照相应关联指数从大到小进行排序，生成所述某水处理设备的附带检修列表。
5.用于执行权利要求1-4中任意一项所述的一种基于物联网的水厂水处理一体化监控方法的水厂水处理一体化监控系统，其特征在于，所述系统包括：一体化污水处理系统管理模块、控制操作指令序列提取管理模块、指令切换节点信息管理模块、关联管控关系判断识别模块、关联指数计算模块、附带检修管理模块；
所述一体化污水处理系统管理模块，用于对构成水厂内一体化污水处理系统的各水处理设备安装传感器和监控装置，采集各水处理设备的运行数据和状态数据；对一体化污水处理系统在每一次执行污水处理全流程作业过程中所反馈的各项水质检测指标进行数值监测；
所述控制操作指令序列提取管理模块，通过一体化污水处理系统在每一次执行污水处理全流程作业过程中，各水处理设备对应的运行数据和状态数据，提取一体化污水处理系统在每一次执行污水处理全流程作业过程中，各污水处理设备按顺序执行的控制操作指令序列，其中，每相邻两个控制操作指令构成在相应控制操作指令序列中的一个指令切换节点；
所述指令切换节点信息管理模块，用于对任意指令切换节点所目标作用的指标项进行判断识别，获取在任意指令切换节点上所目标作用的指标项的分布情况，对任意污水处理设备在所述任意指令切换节点上对目标作用的指标项的作用时间区间和作用效率值进行提取；
所述关联管控关系判断识别模块，用于基于在各污水处理设备控制操作指令序列内，各指令切换节点所目标作用的指标项的分布情况以及作用时间区间的分布情况，对在不同污水处理设备中满足关联管控关系的指令切换节点进行判断识别；基于在所有污水处理设备中满足关联管控关系的指令切换节点的分布情况，对任意两个污水处理设备之间的关联管控特征值进行计算，基于关联管控特征值对互相满足关联管控关系的污水处理设备进行判断识别；
所述关联指数计算模块，用于分别对互相满足关联管控关系的污水处理设备之间的关联指数进行捕捉；
所述附带检修管理模块，用于对各水处理设备监控装置实时上传的状态数据进行监管，当基于某水处理设备的状态数据，判断所述某水处理设备运行异常时，根据关联管控设备的分布情况，构建附带检修列表，当向管理人员发送对所述某水处理设备进行检修的提示信号的同时，将所述附带检修列表反馈至管理人员终端，提醒管理人员按照附带检修列表开启附带检修。
6.根据权利要求5所述的水厂水处理一体化监控系统，其特征在于，所述指令切换节点信息管理模块包括目标作用指标项信息梳理单元、指令切换节点信息提取单元；
所述目标作用指标项信息梳理单元，用于对任意指令切换节点所目标作用的指标项进行判断识别，获取在任意指令切换节点上所目标作用的指标项的分布情况；
所述指令切换节点信息提取单元，用于对任意污水处理设备在所述任意指令切换节点上对目标作用的指标项的作用时间区间和作用效率值进行提取。
7.根据权利要求5所述的水厂水处理一体化监控系统，其特征在于，所述关联管控关系判断识别模块包括指令切换节点关系判断单元、污水处理设备关系判断单元；
所述指令切换节点关系判断单元，用于根据在各污水处理设备控制操作指令序列内，各指令切换节点所目标作用的指标项的分布情况以及作用时间区间的分布情况，对在不同污水处理设备中满足关联管控关系的指令切换节点进行判断识别；
所述污水处理设备关系判断单元，用于根据在所有污水处理设备中满足关联管控关系的指令切换节点的分布情况，对任意两个污水处理设备之间的关联管控特征值进行计算，基于关联管控特征值对互相满足关联管控关系的污水处理设备进行判断识别。
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