1、粗大誤差判別準則在HADCm速關系率定中的應用比較陳澄楊陽上海市水文總站上海200232在現代流/測檢it租中，聲等多普勒波逑刑而儀(AcousticDopplerCurrentProfiler)ft#為ADCP,因具有高效、經濟、快速、精確的牲點，得到廣泛應用。其中水平式ADCP(H-ADCP)則是通過測量代表浪層的液速，遷而推算得到斷面流量.因H-ADCP本身測臉方法的限制，在代牝流速關系率定時，存在擔大遙菱的可能，使得關系線侑離.景終導致流量則膾準確度降低.本丈符以粗大誤差判則的幾種術則為句入點，分析和比較矣在H-ADCP能速關系率定中的應用.【美胃】沈量測檢；桓大誤左；水平式ADCPA

2、ComparativeInvestigationonApplicationofGrossErrorCriterioninH-ADCPCalibrationofVelocityRelationsAbstracts：.Intheprocessofcontemporarydischargemeasurement.AcousticDopplerCurrentProfiler(ADCP)hasbeenwidelyapplied,asitownssuchfeaturesashighefficiency,lowcost,rapidspeed,andpreciseaccuracy.Amongwhich,Hor

3、izontalAcousticDopplerCurrentProfiler(H-ADCP)cancalculatethesectionflowsbymeansoftestingthevelocityofrepresentativeflowlayer.However,duetothelimitationoftheH-ADCP,thecalibrationofrepresentativevelocityrelationsshowsthepossibilityofgrosserror,whichleadstothedepartureofrelationscurve.Inthiscase,theacc

4、uracyofdischargemeasurementwillbediminished.Thisinvestigationwillbecarriedoutfromthestandardsofgrosserrorevaluation,anditsapplicationinH-ADCPcalibrationofvelocityrelationswillbeanalyzedandcompared.Keyword：DischargeMeasurementiGrossError】H-ADCP1、引盲聲學多普勒流速剖面儀(AcousticDopplerCurrentProfiler)簡稱為ADCP,它利用

5、多普勒效應原理進行流速測，。該儀器自20世紀90年代初即被引進我國，由于其本身高效、經濟.快速、精確的特點，使得更準確測:不穩定流和感潮的流量測驗系統成為可能，如今已經廣泛應用于海洋、河口的淹場結構調查，流速和流景測驗叫水平式ADCP(H-ADCP)則是通過測量代表洸層的流速,進而推算得到斷面流堆.由于H-ADCP具有較為簡便、易于操作、穩定可推的優越性,所以可以在線實時監測河流斷面的流速流貓過程.而因H-ADCP本身測驗方法的限制，在代表演速關系率定時，存在粗大誤差的可能，使得關系線偏寓，最終導致流欺測驗準確度降低.本文將以粗大嗅差判別的幾種準則為切入點，分析和比較其在H-ADCP流速關系率

6、定中的應用。2、H-ADCPMW*方法H-ADCP通過測量代表水層的流速Vidcp，與用ADCP全斷面走航的斷面平均流速V斷建立相關關系vH_ADCP-v.,根據相關關系由在線實時監源的代衰流速推得斷面平均流速.井且，據相應水位Z通過確定好的水位面積關系ZA,推得斷面面積A,最終可以推算出流過程Q=A*V由此可見，H-ADCP流量測驗有一定的局限性，即流速關系率定的比測過程精度要求高，水位變幅不大，水位面積關系穩定，以及受船行波影響顯著.3、粗大的幾種3.1粗大誤差粗大誤差是在一定的淵條件下，超出規定條件下預期的誤差稱為粗大俁差，一般地，給定一個顯著性的水平，按一定條件分布確定一個臨界值，凡是

7、超出臨界值范出的值，就是粗大誤差，它又叫做粗誤差或寄生誤差。H-ADCPit速關系率定產生粗大誤差的主要(因如下：客觀原因：H-ADCP所測水層受航行船只影響而引起的紊流，泥沙運動對流速脈動的影響(包括懸移質含沙量和推移質的“走沙”現象),怏質等物體彩響了ADCP磁場分布導致磁羅盤和候斜計確定水流方向偏差，從而產生了粗大誤菱，主觀原因：使用了有缺陷的儀器I走航ADCP比淵時船速過快I計算錯誤等。另外，環境條件的反常突變因素也是產生這些誤差的原因。粗大誤差不具有抵償性，它存在于一切科學實驗中，不能被徹底消除，只能在一定程度E減弱.它是異常值，嚴直歪曲r實際情況,所以在處理數據時應將其剔除，否則將

8、對標準差等產生嚴重的影響。3.2格拉布斯準則認為若某測量值Xi對應的殘菱Vi滿足下式|Vi|=|xi-X|>g(n,a)*a(X)時應將該數據舍去。式中，X為n次采集到的平均值，X=(Exi)/n,o(X)為測量數據組的標準差|g(n,a)是取決于測量次數n和顯著性水平ao剔除可疑值以后，再求平均值，求出新的平均值以后，應再重復以上過程，驗證是否還有可疑值存在.3.3拉依達準則拉依達準則又稱3。準則，設對被淵量進行等精度測量，獨立得到XI,X2.,Xn,算出其算術平均值X及剩余誤差ui=Xi-X(i=l,2.,n)，并按貝塞爾公式算出標準誤差。，若某個測量值Xb的剩余誤差ub(K=b&l

9、t;=n)，滿足下式|響=|Xb-X|>3o則認為xb是含有粗大誤差值的壞值，應予剔除.把壞值剔除后再重新計算出算術平均值和標準差，然后繼續使用該判別方法判斷，以此至推3.4肖維勘準則肖維勒準則是建立在頻率p=m/n趨近于概率P(Xi-X)>k。的前提下的(其中m是絕對值大于k。的誤差出現次數,P是置信概率).設等精度且呈正態分布的測量值為Xi,若其殘差vimk。則Xi可視為含有粗大誤差，此時把讀數Xi應舍棄.把可疑值舍棄后再重新計算和繼續使用判別依據判斷，依此類推。3.5三種判別準則比較這三種推則的思維方法都可歸納為：|Vi|=|xi-X|>ko(X)首先計算某組淵景值X1

10、,X2,X3Xn的平均值X、殘茬vi和標準偏差對于第i次測量值，如果vik。則可判別為含有粗大誤差，其中k為統計臨界系數.狄克遜準則是用極是比來檢測異常值的,它的統計臨界系數與其他準則不具有可比性.作臨界系數k與lon在據上圖及觥計學D可知.通常a取0.05情況下，當n<10時，3。準則失效，且當3<nV55時，格拉布斯準則(a=0.05)的臨界系數k值小于拉Vn(H-ADCP)(/»)依達椎則，可以較嚴格的剔除異常救據，而肯維勒準則的k值又過小容易誤剔除較大正常誤差的測量值,當55<n<185時，肖維勒準則的k值小于拉依達準則和格拉布斯準則（a=0.05）的

11、臨界系數k值，較為合適，當n>185時，拉依達椎則小于格拉布斯準則與肖維勒準則的臨界系數k值，較為合適國.I格拉布斯拉依達準副與胃維勒準則在H-ADCP流速笑系率定中應用試驗時間為2011年11月份，斷面為黃浦江上游某斷面，儀器采用RDInstruments公司的1200kHz的ADCP走航測全斷面流it和300kHz的H-ADCP固定安裝測代表水層流速.H-ADCP安裝位置：起點距356米（離右岸31.0米），安裝高程,-2.32米（吳漱基面2011高程）單元數128,單元尺寸1米，盲區2米.走航ADCP用浮體安裝，玻璃鋼船測拖.根據測駿規范，在不同的條件下，對流速進行n次獨立觀測，其

12、相對標椎差為：式中SADCP所淵流速的相對標準差n觀測次數V,H-ADCP第次所測流速，m/sVdADCP所測流速，m/s對于未定系統誤差，應采用置信水平為95%的系統不確定度描述,隨機不確定計算公式為：X=2S式中X流速隨機不確定度第一組樣本容量為28,建立初始H-ADCP代表流速相關關系后,如下圖，圖2樺本1的初站代寂流速與斷面斑速關系圖經計算，隨機不確定度達163.2%,且三項檢驗中適線檢驗不通過,明顯存在粗大誤差，現將該樣本進行粗大誤差三種判別方法進行剔除,結果見下我：表1樣a時的樣本數、三項檢驗及判別準則的關系樣本數符號檢驗適線檢繪偏離檢驗拉依達準則k。肖維勒準則k。格布拉斯準則k。

13、28接受拒絕接受2.4471.8852.15426接受接受拒絕0.3390.2610.29825接受接受拒絕0.2690.2070.23624接受接受拒絕0.2040.1570.1823接受接受接受0.1440.1100.12622接受接受接受0.1260.0960.111經過粗大溟差幾種判別方法判別后的剔除，當樣本容量為23時，三項檢驗均通過，經拉依達準則和格布拉斯準則判別無粗大誤差，但肖維勒準則判別仍有粗大誤差.經肖維勒準則判別剔除后，樣本容為22時，肖維勒準財判別仍有粗大誤差，而此時，三項檢驗和隨機不確定度大小已經完全滿足水文測繪規范精度要求.可見，肖維勒推則在樣本容1：較小時即當3SV

14、55時，k值又過小可能會誤剔除較大正常誤差的測量值.最終，確定確定代表流速關系見下圖：S3樣本1的修代衰流速與0HKSK速關系圖三項檜驗均通過，隨機不確定度9.6%滿足水文測驗精度要求，H-ADCP代表流速與斷面平均流速的關系式為V斷=0.9983,V代+0.0082.第二組樣本容童為107,建立初始代表流速相關關系，如下圖：V代(H-ADCP)(/«)圖4樣本2的初始代衰流速與斷。流理關系圖.wwww347經計算，隨機不確定度為10.2%超過了規范的精度要求，三項檢驗均通過，因而做粗大誤差數據剔除。經過粗大誤差幾種判別方法判別后的剔除，當樣本容量為103時，根據拉依達準則與格拉布斯

15、準則準則判別，均不存在粗大誤差，而肖維勒準則判別存在粗大誤差數據需剔除。如下表：表2樣本2的樣本數與三項檢驗及判別準則的關系樣本數符號檢驗適線檢驗偏高檢驗拉依達準MOka肖維勒準lOka格布拉斯準則k。107接受接受接受0.1530.1450.154106接受接受接受0.1380.1310.139105接受接受接受0.1320.1240.132104接受接受接受0.1260.1180.126103接受接受接受0.1210.1130.121(»T««350n)高運行人員的積極主動性.4.2提升綬路防外力破壞能力根據某地區的供電公司電力設施保護屬地管理工作方案，可總結

16、出以下幾點：1、實行就地護線.將10kV線路所屬的行政區域，供電范H8內的線路劃分到當地各個供電所，把配電線路區域的管理人員納入護線組織，加強日常對區域線路的巡視，發現問題及時上報，有效減少因違章樹木、違章建筑、違章施工作業而引發的線路跳閘故障.2、加強宣傳告示的力度，嚴厲打擊違法犯罪行為在線路外圍的建設事項要嚴格審批，提高建設標準.并在線路桿塔上的明顯位置宣告警告牌，注明各種注意事項，如不要隨意盜竊線路、不要隨意破壞電線桿塔、不要隨意掌爬.對發現此類情況，應積極向公安機關反映，及時制止和防范破壞行為的發生.3、研究新型建設設備和運用不同建設技術，減少外力對線路的干擾.提升創新建設技術與產格的

17、建設基準相融合，從而使線路在使用和管理的過程中，能夠不斷完善優化.五.結束10kV線路檢修一般一年分春秋兩檢，利用這兩次檢除的機會，提高檜修質加強設備的維護運行.開展預防性的試驗工作.站在更加科學的角度，及時地發現安全隱患，有效提升自身能力，突出線路整改的相關事項，井了解其中存在的危害情況，增強線路的檢修力度，結合相關的遂設標準事項進行有效的整改，真正做到外部與內部的整體環境的全面掌控，使10kV的電線線路得到充分的關注.考文獻1陳家成，秦啟根，王廣奸.電七設各故障檢測診斷方法及實例(M).北京:中國水利水電出版社,2003.12(15):130-133【2張書旗.經路故障與供電彳彌44措海探

18、討J.西北電力技術,2004,11(16):119-1223算旭君.分析線播的主要成因及淺詼降報村旄JJ.科技賢訊.2010.17(33):66-69(»上接K348頁)(3.716HZ)第三階態時變形云SB(1.932HZ)4)第H階模態時變形云圖(3.718HZ)(»上揍第347頁)|102|接受|接受|接受|0.】16|0.109|0.1經粗大誤差判別準則判別剔除后，最終樣本容量為102,隨機不確定度為7.7%符合規范精度妻求，三項檢驗均通過.從而確定代表流速關系為V.=1.0263,V代+0.0070,如下圖：0.500.7Vn(

19、H-ADCP)(»/s)«5樣本2的初，代衰流速與斷面琥瑰關K8B5、結論綜上所述，因H-ADCP本身&驗方法的限制，在流速關系率定時，存在粗大誤差的可能，使得關系線偏寓，最終導致流量淵驗準確度降低.而粗大誤差不能簡單因相對誤差較大就加以刪除，本文以粗大誤是判別的幾種準則為切入點，分析和比較格拉布斯椎則、拉依達準則與肯維勒準則在H-ADCP流速關系率定中的應用.通常a取0.05情況下，當n<10時，3。準則失效，且當3<nV55時，格拉布斯準則(a=0.05)的臨界系數k值小于拉依達準則，可以較嚴格的期除異常數據，而肖維勒準則的k值又過小容易誤割除較大正常誤用的測量值.文中以樣本I為例，分析了肖維勒準則在樣本容，較小時即當3<nV55時.k值又過