# 双膜工艺（UF-RO）多指标动态预测系统

基于时空图注意力与长短期记忆网络（GAT-LSTM）的水处理过程多步预测引擎。
本项目旨在为水厂的超滤-反渗透（UF-RO）双膜系统提供精准的跨膜压差、段间压差及产水流量等核心工况指标的未来态势感知与预测。

## 🌟 架构设计特点：高内聚，低耦合

本项目彻底废弃了传统的硬编码传参模式，采用了**“核心算法引擎 + 水厂独立工作空间（Workspace）”**的插件化解耦架构：
- **零硬编码引擎**：所有的特征维度、网络输入/输出大小均由底层引擎根据 YAML 配置自动推演，彻底消除了维度不匹配的 Bug。
- **水厂工作空间隔离**：每个水厂（如 `lankao`, `yancheng`, `longting` 等）拥有独立的文件目录，实现了配置、数据集、归一化器（Scaler）与模型权重（PTH）的完全物理隔离，极大地提升了系统的可迁移性与可部署性。

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## 📂 目录结构说明

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预测项目根目录/
├── 核心引擎层 (通用代码)
│   ├── data_preprocessor.py    # 时序数据预处理（自动填充、降采样、时间周期特征 Sin/Cos 自动注入）
│   ├── gat_lstm.py             # 基于 GAT-LSTM 的多分支并行预测网络结构
│   ├── data_trainer.py         # 模型训练器（包含早停机制、学习率衰减与多指标评估）
│   ├── config.py               # 动态配置加载器（基于 YAML 自动推导特征维度与标签数量）
│   ├── main.py                 # 模型训练与评估主入口
│   └── predict.py              # 面向生产环境的实时预测推理接口
│
├── lankao/                     # 🏆 兰考水厂专属预测空间 (示例)
│   ├── config.yaml               # 兰考专属配置（日期、训练超参数、具体特征列与预测目标列）
│   ├── edge_index.pt             # 兰考专属的传感器图拓扑结构矩阵
│   ├── model.pth                 # 训练生成的兰考专属模型权重
│   ├── scaler.pkl                # 兰考专属的数据归一化器
│
├── yancheng/                   # 🏆 盐城水厂专属预测空间
│   └── ... (结构同上)
├── longting/                   # 🏆 龙亭水厂专属预测空间
│   └── ... (结构同上)
├── jianding/                   # 🏆 建鼎水厂专属预测空间
│   └── ... (结构同上)
└── anzhen/                     # 🏆 安镇水厂专属预测空间
    └── ... (结构同上)
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