7.3 數(shù)據(jù)邏輯關(guān)聯(lián)法

數(shù)據(jù)邏輯關(guān)聯(lián)法是指：通過(guò)抽取煙氣治理設(shè)施正常運(yùn)行情況下影響煙氣排放濃度的關(guān)鍵性參數(shù)之間的邏輯關(guān)系來(lái)衡量數(shù)據(jù)關(guān)系是否正常，由多個(gè)邏輯關(guān)系結(jié)果來(lái)判定CEMS監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)合理性的方法。

7.3.1 正向邏輯關(guān)聯(lián)

指某個(gè)參量的值在一定周期內(nèi)的增大或者減小會(huì)導(dǎo)致另一個(gè)或多個(gè)參量值的增大或者減小。

7.3.2 反向邏輯關(guān)聯(lián)

指某個(gè)參量的值在一定周期內(nèi)的增大或者減小會(huì)導(dǎo)致另一個(gè)或多個(gè)參量值的減小或者增大。

7.3.3 吻合邏輯關(guān)聯(lián)

指多個(gè)參量的值在一定周期內(nèi)的數(shù)據(jù)為吻合趨勢(shì)。

7.3.4 范圍邏輯關(guān)聯(lián)

指某個(gè)或多個(gè)參數(shù)在某一范圍內(nèi)，會(huì)導(dǎo)致另外一個(gè)或多個(gè)參數(shù)在合理范圍內(nèi).

7.3.5 邏輯權(quán)重?cái)?shù)值

利用多個(gè)邏輯關(guān)聯(lián)關(guān)系的結(jié)果來(lái)整體評(píng)價(jià)CMES監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)合理性。

7.4 模型法

利用PMS和CEMS獲得的大量實(shí)際測(cè)定數(shù)據(jù)，建立以現(xiàn)場(chǎng)操作數(shù)據(jù)集為基礎(chǔ)，不需要運(yùn)用污染物形成和破壞過(guò)程的理論知識(shí)（例如流體動(dòng)力學(xué)，熱動(dòng)力學(xué)或化學(xué)反應(yīng)）的黑箱模型，包括人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型（靜態(tài)的、動(dòng)態(tài)的、周期性的）和識(shí)別模型（線性回歸模型，非線性回歸模型，回歸滑動(dòng)平均模型）。由模型預(yù)測(cè)的結(jié)果與CEMS在相應(yīng)時(shí)間測(cè)定污染物結(jié)果比較，相對(duì)誤差≤25%時(shí)，判定CEMS監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)合理。

7.4.1 建模

7.4.1.1 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法

b.記錄單位時(shí)間（如：每分鐘）CEMS監(jiān)測(cè)污染物排放濃度與傳感器監(jiān)測(cè)對(duì)應(yīng)時(shí)間的變量的數(shù)據(jù)；

c.確定獲取現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)的時(shí)間期間（如3個(gè)星期）；

d.將樣本分割成多個(gè)數(shù)據(jù)集（如4個(gè)）；

e.其中一個(gè)數(shù)據(jù)集（如7000個(gè)樣本）用于訓(xùn)練模型的適應(yīng)性，另外的數(shù)據(jù)集用于模型的驗(yàn)證；

f.建立模型（神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型）；

g.模型置于現(xiàn)場(chǎng)，由實(shí)際的過(guò)程數(shù)據(jù)在線檢驗(yàn)?zāi)Ｐ?，判定模型能否提供所需?shù)量的準(zhǔn)確的實(shí)時(shí)估算；

h.繪制以樣本數(shù)為橫坐標(biāo)，污染物排放濃度為縱坐標(biāo)的模型預(yù)測(cè)結(jié)果與污染物實(shí)際排放濃度的圖形。

i.對(duì)照模型的技術(shù)條件檢驗(yàn)是否合格；

j.經(jīng)環(huán)境保護(hù)主管部門批準(zhǔn)，用于污染源污染物的排放監(jiān)測(cè)。

7.4.1.2 多元回歸法

建立污染物排放濃度與過(guò)程多關(guān)鍵參數(shù)的線性或非線性回歸方程，其余同7.4.1.1中g(shù)、h、i、j。

7.4.2 模型的性能及技術(shù)指標(biāo)檢測(cè)

7.4.2.1 模型的設(shè)計(jì)

PEMS的設(shè)計(jì)應(yīng)符合以下要求：

a.輸入?yún)?shù)的數(shù)量。PEMS通常使用三個(gè)或更多個(gè)輸入?yún)?shù)（如果使用輸入?yún)?shù)少于三個(gè)，必須經(jīng)主管部門逐項(xiàng)批準(zhǔn)）。

b.參數(shù)工作的范圍。認(rèn)證測(cè)試評(píng)估PEMS之前，必須給出PEMS使用的輸入?yún)?shù)及其范圍的最低值和最高值（工作范圍），并用圖譜和開(kāi)發(fā)PEMS過(guò)程中的數(shù)據(jù)、供應(yīng)商的信息或工程計(jì)算（如適用）來(lái)證實(shí)參數(shù)工作范圍的完整性。在認(rèn)證測(cè)試之后，如果操作PEMS在任何時(shí)間超出這些范圍，在這種情況下產(chǎn)生的數(shù)據(jù)，用于預(yù)測(cè)的排放數(shù)據(jù)是不可接受的。如果沒(méi)有明確定義這些參數(shù)工作的范圍，沒(méi)有得到開(kāi)發(fā)時(shí)數(shù)據(jù)的支持，則PEMS的操作被限制在認(rèn)證測(cè)試期間遇到的輸入?yún)?shù)范圍內(nèi)，直到PEMS建立一個(gè)新的工作范圍。

c.源的特定工作條件。識(shí)別源的特定工作條件，如：燃料類型會(huì)影響PEMS的輸出，因此，只能在經(jīng)證明的源的特定工作條件下使用PEMS。

d.環(huán)境條件。必須解釋環(huán)境條件和季節(jié)的變化如何影響PEMS；在測(cè)試過(guò)程中不能控制某些參數(shù)，如環(huán)境相對(duì)濕度，則必須確定環(huán)境條件，如濕度對(duì)污染物濃度的影響；推斷這種影響包括今后預(yù)期的條件；必須評(píng)估季節(jié)變化和對(duì)PEMS的影響，除非能證明這種影響可忽略不計(jì)（適合時(shí)）。

e.PEMS的工作原理。如果建立的PEMS是基于已知的物理原理，則必須能識(shí)別特定的物理假設(shè)或支持其運(yùn)作的數(shù)學(xué)運(yùn)算。如果建立的PEMS是基于線性或非線性回歸分析，則必須提供用于建立或培訓(xùn)模型的配對(duì)數(shù)據(jù)（最好以圖形表示）。

f.傳感器評(píng)估系統(tǒng)。PEMS必須設(shè)計(jì)至少每天進(jìn)行自動(dòng)或手動(dòng)判定傳感器是否有缺陷。傳感器評(píng)估系統(tǒng)可以包括傳感器確認(rèn)子模型，備用傳感器的比較，抽查在參考值、操作或排放水平傳感器的輸入讀數(shù)，或檢測(cè)有缺陷或故障傳感器的其他程序。當(dāng)覺(jué)察傳感器故障時(shí)，一些傳感器評(píng)估系統(tǒng)用于產(chǎn)生替代值（使一致的數(shù)據(jù)）。使用使一致的數(shù)據(jù)之前，必須事先獲得批準(zhǔn)。

j.參數(shù)超出范圍。PEMS系統(tǒng)必須包括發(fā)現(xiàn)并通知操作人員參數(shù)超出范圍的設(shè)計(jì)。在傳感器范圍外采集的排放數(shù)據(jù)，認(rèn)為是沒(méi)有質(zhì)量保證的數(shù)據(jù)。

7.4.2.2 性能技術(shù)指標(biāo)

PEMS應(yīng)滿足以下性能技術(shù)指標(biāo)的要求：

a.相對(duì)準(zhǔn)確度：模型預(yù)測(cè)值大于100μmol/mol時(shí)，RA應(yīng)不大于15%；模型預(yù)測(cè)值在10μmol/mol~100μmol/mol之間，RA應(yīng)不大于25%；模型預(yù)測(cè)值小于10μmol/mol，模型和RM測(cè)定值差的平均值的絕對(duì)值應(yīng)不大于5μmol/mol。

b.偏差。模型預(yù)測(cè)值與RM測(cè)定值差的算術(shù)平均值大于置信系數(shù)，則應(yīng)用偏差系數(shù)修正模型數(shù)據(jù)。

c.模型方差。在95%置信水平，計(jì)算的F值應(yīng)不大于臨界值Fα。

d.模型的相關(guān)系數(shù)。相關(guān)系數(shù)≥0.75。

e.相對(duì)準(zhǔn)確度審核。便攜式分析儀（RM）和模型預(yù)測(cè)同時(shí)測(cè)定3次的平均值，不大于分析儀測(cè)定值的±15%。

7.4.2.3 性能技術(shù)指標(biāo)的計(jì)算

a. 相對(duì)準(zhǔn)確度，偏差系數(shù)修正，相關(guān)系數(shù)的計(jì)算分別見(jiàn)式（14）、式（22）和式（23）。

b. F檢驗(yàn)

對(duì)3個(gè)不同的測(cè)試水平的3個(gè)RA數(shù)據(jù)集中的每個(gè)數(shù)據(jù)集進(jìn)行F檢驗(yàn)，按式（26）計(jì)算模型預(yù)測(cè)值和RM測(cè)定值的方差。

編輯：李丹