基于双层支持向量机的污水处理系统健康状态评估

作     者：刘文辉 贺晓宇 罗二娟 岳丛俊 赵建东 LIU Wen-hui;HE Xiao-yu;LUO Er-juan;YUE Cong-jun;ZHAO Jian-dong

作者机构：山西省交通新技术发展有限公司太原030012 北京交通大学交通运输学院北京100044 

基　　金：国家自然科学基金(71871011) 山西交控集团科技项目(20-JKKJ-47) 

出 版 物：《科学技术与工程》 (Science Technology and Engineering)

年 卷 期：2022年第22卷第29期

页      码：13090-13095页

摘      要：为有效保障高速公路服务区污水处理系统的健康运行,结合污水处理系统的构成和系统运行特征,设计了一种用于评估污水处理系统健康状态的双层支持向量机(support vector machine, SVM)模型,并将健康状态分为健康、亚健康、故障和异常4个等级。首先,分析提升泵、进水泵、自吸泵等6个子系统的运行特征,使用随机函数和欠采样处理构建特征向量集。其次,采用SVM构建下层各子系统健康状态评估模型,并使用ThunderSVM算法来提高模型训练速度。再次,融合下层各子系统健康状态评估的结果,构建上层SVM系统评估模型,得到整个污水处理系统的健康状态。最后,依据青兰高速山西段服务区污水处理系统进行验证。结果表明,所提出的双层SVM模型相较树类模型和单层SVM模型不仅可评估整个污水处理系统的健康状态,还可评估各子系统的健康状态,且模型训练速度和判断精度均有提升。

主 题 词：系统健康状态 双层支持向量机模型 服务区污水处理系统 数据特征 

学科分类：08[工学] 082303[082303] 082302[082302] 0823[工学-农业工程类] 

D　O　I：10.3969/j.issn.1671-1815.2022.29.048

馆 藏 号：203115514...