[发明专利]一种基于正态分布的水流掺气浓度计算方法及系统

权利要求书

1.一种基于正态分布的水流掺气浓度计算方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)动态采集掺气水流的电导率数据样本；

2)将电导率数据样本转换为电阻数据样本，并依据正态分布的“3σ规则”对数据样本进行预处理；

3)计算预处理后的数据样本的参数并绘制图形；

4)对数据样本的参数及图形进行分析：当偏态系数Cs→0，众数M0≈中位数Me，概率密度曲线呈两端趋于±∞，并以x轴为渐近线的单峰曲线时，判定数据样本符合正态分布，进入步骤5)；否则，结束；

5)计算掺气测点的清水电阻R_i0；

6)由给定的频率P，计算频率为P的掺气电阻Rcp；

7)利用下式计算频率为P的掺气浓度Cp：

2.根据权利要求1所述的基于正态分布的水流掺气浓度计算方法，其特征在于，步骤1)中，利用电导率测量仪动态采集掺气水流的电导率数据样本。

3.根据权利要求2所述的基于正态分布的水流掺气浓度计算方法，其特征在于，步骤1)中，电导率测量仪的采样频率为10Hz，电导率数据样本不少于1024点。

4.根据权利要求1所述的基于正态分布的水流掺气浓度计算方法，其特征在于，步骤3)中，所述数据样本的参数包括掺气电阻平均值Rc、标准差σ、离势系数Cv、偏态系数Cs、众数M0、中位数Me及时间过程线、概率密度曲线。

5.根据权利要求1所述的基于正态分布的水流掺气浓度计算方法，其特征在于，步骤3)中，用NORMDIST函数绘制概率密度曲线。

6.根据权利要求1所述的基于正态分布的水流掺气浓度计算方法，其特征在于，步骤5)的具体实现过程为：用清水测点传感器的数据样本计算清水测点的清水电阻R₀，当掺气测点传感器与清水测点传感器的比测值为ρi时，则掺气测点的清水电阻R_i0＝R₀*ρi。

7.根据权利要求1所述的基于正态分布的水流掺气浓度计算方法，其特征在于，步骤6)中，用NORMINV函数计算掺气电阻Rcp。

8.一种基于正态分布的水流掺气浓度计算系统，其特征在于，包括：

采集模块：用于动态采集掺气水流的电导率数据样本；

预处理模块：用于将采集模块采集的电导率数据样本转换为电阻数据样本，并依据正态分布的“3σ规则”对数据样本进行预处理；

图形绘制模块：用于计算预处理后的数据样本的参数并绘制图形；

分析单元：用于对数据样本的参数及图形进行分析：当偏态系数Cs→0，众数M0≈中位数Me，概率密度曲线呈两端趋于±∞，并以x轴为渐近线的单峰曲线时，判定数据样本符合正态分布；

第一计算单元：用于对正态分布的数据样本进行如下参数计算：计算掺气测点的清水电阻R_i0和频率为P的掺气电阻Rcp；

第二计算单元：用于根据第一计算单元的输出，计算频率为P的掺气浓度Cp：

9.根据权利要求8所述的基于正态分布的水流掺气浓度计算系统，其特征在于，所述数据样本的参数包括掺气电阻平均值Rc、标准差σ、离势系数Cv、偏态系数Cs、众数M0、中位数Me及时间过程线、概率密度曲线。