广东省数据知识产权存证登记平台
登记信息
数字孪生驱动的污水处理智能异常诊断与优化控制数据集 已登记
  • 数据申请号:

    粤2025120202971

  • 数据登记号:

    SZ2025120027262.9

  • 关键词:

    污水处理数字孪生;拓扑异常检测;持久性同调分析;智能优化控制;预测性运维

  • 登记时间:

    2026-07-15

  • 平台证书编号:

    20251244000027262

  • 数据处理者:

    暂无

  • 服务机构:

    广东中衢知识产权代理事务所(普通合伙)

  • 登记主体:

    珠海鼎正国信科技有限公司

  • 法院编号:

    广州互联网法院 - af3de719c3c04bb1ee8bbf3838aa0747ab78fdec0a899f24007ef22ed8ae57a4-749fc1a4;legalxchain

区块链信息
  • 上链时间:

    2026-07-02

  • 所属区块链:

    司法联盟链·广东省知识产权保护中心

  • 证据指纹:

    ea6cd828d0155c1ff39bdb994addf7fa23dfbae2a9e1cac40bbae41ce7541e1ff9537f23bd157fc0a646a514eb9d8299a24084e046267c08f147eaa329b7998a

  • 区块链存证证书编号:

    LXM-GDIPI-23202607027086995002

数据信息
数据简介
该数据为污水处理系统的异常拓扑置信度数据,其来源是通过部署在处理厂各环节的传感器同步采集声学信号与运行数据,前者形成声学能量矩阵,后者构建运行数据矩阵,二者融合为高维数据矩阵。数据处理过程通过持久性同调结合拓扑熵的规则,将高维矩阵降维映射为低维点云并构建其邻接矩阵,进而分析点云的拓扑特征变化,最终根据预设规则计算出表征系统异常状态的置信度得分。该数据主要用于触发分层强化学习模块,当置信度超过阈值时,系统将自动启动优化策略的生成流程,以应对潜在的工艺波动或设备故障。
  • 数据来源:

    自行产生

  • 数据所属行业分类:

    N77 生态保护和环境治理业

数据处理规则说明
数据处理步骤包括:首先对原始据清洗与指标提取:同步融合多源时序数据为高维矩阵,经流形学习降维映射为二维点云坐标,构建邻接矩阵后提取点云的最大特征值、谱半径,并计算0维、1维、2维同调持久性——即将持久性同调条形图转化为数值化拓扑特征。 第二步,评估维度建模与权重分配:以上述拓扑特征为基础,建立包含连通性、空洞结构及复杂度的多维评估体系,结合历史正常状态分布对各维度赋予合理权重。第三步,加权计算与逐步构建综合性能指数:通过拓扑熵量化系统混乱程度,并采用模型输出异常置信度,据此划分异常类型与严重程度,自动匹配优化策略与执行动作,预测预期改善、执行时间及节能潜力。 处理后新增的关键结果字段包括:异常置信度、拓扑熵、同调持久性以及优化策略与预期改善。这些指标的引入,有效将高维非线性工业数据中的深层异常模式转化为可量化的置信度指标,显著提升了故障预警的准确性与时效性;同时基于拓扑特征的决策支持,可自动推荐精准控制策略,实现预测性优化调整,从而降低能耗、减少非计划停机,为工业系统智能运维提供了可靠的数据基础。
应用场景描述
该系统主要应用于城市污水处理厂的智能运营中心,面向厂长、工艺工程师及自动化控制人员。用户可利用该系统实时监控全厂工艺流程,精准诊断曝气不足、污泥膨胀等潜在异常,并获得AI生成的优化控制策略。它解决了传统控制方式依赖人工经验、响应迟缓、能耗高及出水水质波动大的核心痛点,实现了从被动响应到主动预测性控制的转变。其带来的经济效益显著,可降低约10%-20%的电耗和药耗,避免环保罚款;社会效益方面,则保障了出水水质的稳定达标,有效保护了区域水生态环境,助力实现碳中和与可持续发展目标。
  • 数据格式:

    xlsx

  • 数据更新频率:

    实时更新

  • 数据量:

    50

样例数据
"时间戳 点云X坐标 点云Y坐标 最大特征值 谱半径 H0同调持久性 H1同调持久性 H2同调持久性 拓扑熵 异常置信度 异常类型 严重程度 优化策略 执行动作 预期改善(%) 执行时间(分钟) 节能潜力(%) 2025-11-20 08:00:00 -1.5783 -0.7637 1.9601 5.6510 2.7216 1.1056 0.7291 -2.6056 0.3669 轻微异常 中 优化回流比 微调参数 14.3 10.9 5.9 2025-11-20 08:05:00 -1.6703 -0.9049 1.7115 5.3299 1.1630 0.5056 0.2339 0.5090 0.5436 轻微异常 中 优化回流比 微调参数 15.9 11.2 6.5 2025-11-20 08:10:00 -0.0052 -1.1008 1.9329 5.3623 2.0373 1.0684 0.2311 -1.1818 0.3760 轻微异常 中 调整曝气量 微调参数 16.4 23.5 3.8"
数据结构样例
时间戳 点云X坐标 点云Y坐标 最大特征值 谱半径 H0同调持久性 H1同调持久性 H2同调持久性 拓扑熵 异常置信度 异常类型 严重程度 优化策略 执行动作 预期改善(%) 执行时间(分钟) 节能潜力(%)
数据状态
  • 2026-07-15

    数据知识产权登记完成