基于软件建模的垃圾填埋场液体渗漏定位方法及系统

本发明涉及工业数据处理，具体涉及基于软件建模的垃圾填埋场液体渗漏定位方法及系统。

背景技术：

1、在垃圾填埋场的环境监测中，渗滤液渗漏是威胁地下水和周边生态的主要风险源。现有渗漏定位方法通常依赖单一类型传感器的阈值报警，存在响应滞后、成本高昂等问题。由于填埋场内部结构复杂，包括多层填埋体、防渗膜以及不同渗透特性的介质，渗滤液从破损点穿透防渗膜后沿导排层迁移至各个传感器的过程具有强烈的空间异质性和非线性时延特征。传统方法易忽略渗漏源与传感器之间基于物理迁移机制的传播关系，难以推断出真实的渗漏位置，尤其当多个候选渗漏单元同时存在或传感器数据存在噪声时，虚警率和漏定位率较高。

技术实现思路

1、本申请提供了基于软件建模的垃圾填埋场液体渗漏定位方法及系统，用于针对解决现有技术中垃圾填埋场液体渗漏缺乏渗漏源准确定位能力的技术问题。

2、鉴于上述问题，本申请提供了基于软件建模的垃圾填埋场液体渗漏定位方法及系统。

3、第一方面，本申请提供了基于软件建模的垃圾填埋场液体渗漏定位方法，所述方法包括：

4、基于垃圾填埋场监测区域的场区结构数据和传感器网络数据，建立分层耦合的液体渗流仿真模型，并将所述液体渗流仿真模型离散化为多个候选渗漏单元；

5、通过所述液体渗流仿真模型模拟渗滤液从每个所述候选渗漏单元穿透防渗膜后沿导排层迁移至各传感器的过程，生成每个所述候选渗漏单元对应的渗流响应传播指纹；

6、对垃圾填埋场监测区域实时采集的工业监测数据进行预处理和异常提取，得到实际渗漏异常序列；

7、将所述实际渗漏异常序列分别与各所述候选渗漏单元对应的渗流响应传播指纹进行比对，基于比对结果计算各候选渗漏单元作为真实渗漏源的渗漏嫌疑度；

8、根据各候选渗漏单元的渗漏嫌疑度确定目标渗漏单元，作为液体渗漏定位结果。

9、第二方面，本申请提供了基于软件建模的垃圾填埋场液体渗漏定位系统，包括：

10、仿真模型构建模块，用于基于垃圾填埋场监测区域的场区结构数据和传感器网络数据，建立分层耦合的液体渗流仿真模型，并将所述液体渗流仿真模型离散化为多个候选渗漏单元；

11、响应指纹获取模块，用于通过所述液体渗流仿真模型模拟渗滤液从每个所述候选渗漏单元穿透防渗膜后沿导排层迁移至各传感器的过程，生成每个所述候选渗漏单元对应的渗流响应传播指纹；

12、实际异常获取模块，用于对垃圾填埋场监测区域实时采集的工业监测数据进行预处理和异常提取，得到实际渗漏异常序列；

13、嫌疑度获取模块，用于将所述实际渗漏异常序列分别与各所述候选渗漏单元对应的渗流响应传播指纹进行比对，基于比对结果计算各候选渗漏单元作为真实渗漏源的渗漏嫌疑度；

14、定位结果获取模块，用于根据各候选渗漏单元的渗漏嫌疑度确定目标渗漏单元，作为液体渗漏定位结果。

15、本申请中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

16、本申请提出了基于软件建模的垃圾填埋场液体渗漏定位方法及系统，通过建立分层耦合的液体渗流仿真模型并离散化为多个候选渗漏单元，模拟每个单元渗滤液穿透防渗膜后沿导排层迁移至各传感器的过程，生成对应的渗流响应传播指纹，再与实时监测数据提取的实际渗漏异常序列进行比对，计算各候选单元的渗漏嫌疑度，最终确定目标渗漏单元，显著提高了渗漏定位的准确性和鲁棒性。相比传统方法，本申请提供的技术方案显著降低了对单一传感器阈值报警的依赖，利用模型刻画了渗滤液从渗漏源到传感器的完整时空传播路径，将渗漏定位问题转化为基于多源指纹的匹配识别问题，有效克服了介质非均匀性和迁移时延带来的定位偏差，达到了在复杂填埋场结构下实现非破坏性、高分辨率液体渗漏源定位的技术效果。

1.基于软件建模的垃圾填埋场液体渗漏定位方法，其特征在于，方法包括：

2.根据权利要求1所述的基于软件建模的垃圾填埋场液体渗漏定位方法，其特征在于，所述场区结构数据包括防渗膜的空间分区与厚度分布、防渗膜下方粘土层的渗透系数与厚度、防渗膜上方导排层的坡向网络与路径拓扑、填埋体的介质分层信息和监测井的井位坐标与筛管参数，其中，所述填埋体的介质分层信息包括每一层填埋介质的渗透系数、每一层填埋介质的压实度以及每一层填埋介质的含水率背景值；

3.根据权利要求2所述的基于软件建模的垃圾填埋场液体渗漏定位方法，其特征在于，基于场区结构数据和传感器网络数据，建立分层耦合的液体渗流仿真模型，包括：

4.根据权利要求1所述的基于软件建模的垃圾填埋场液体渗漏定位方法，其特征在于，将所述液体渗流仿真模型离散化为多个候选渗漏单元，包括：

5.根据权利要求3所述的基于软件建模的垃圾填埋场液体渗漏定位方法，其特征在于，通过所述液体渗流仿真模型模拟渗滤液从每个所述候选渗漏单元穿透防渗膜后沿导排层迁移至各传感器的过程，生成每个所述候选渗漏单元对应的渗流响应传播指纹，包括：

6.根据权利要求5所述的基于软件建模的垃圾填埋场液体渗漏定位方法，其特征在于，搜索渗滤液到达各传感器的水平迁移路径，并计算每条路径对应的水平迁移时间，包括：

7.根据权利要求1所述的基于软件建模的垃圾填埋场液体渗漏定位方法，其特征在于，对垃圾填埋场监测区域实时采集的工业监测数据进行预处理和异常提取，得到实际渗漏异常序列，包括：

8.根据权利要求1所述的基于软件建模的垃圾填埋场液体渗漏定位方法，其特征在于，将所述实际渗漏异常序列分别与各所述候选渗漏单元对应的渗流响应传播指纹进行比对，基于比对结果计算各候选渗漏单元作为真实渗漏源的渗漏嫌疑度，包括：

9.根据权利要求1所述的基于软件建模的垃圾填埋场液体渗漏定位方法，其特征在于，根据各候选渗漏单元的渗漏嫌疑度确定目标渗漏单元，包括：

10.基于软件建模的垃圾填埋场液体渗漏定位系统，其特征在于，用于实施权利要求1-9任一项所述的基于软件建模的垃圾填埋场液体渗漏定位方法，所述系统包括：