恶臭电子鼻信息处理技术研究

来源 :河北工业大学 | 被引量 : 8次 | 上传用户:hartyao
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恶臭是指一切能损害人类生活环境、另人难以忍受的气味或使人产生不愉快感觉的气体。恶臭物质的种类很多,迄今凭人的嗅觉即可感觉到的恶臭物质有4000多种,其中有几十种对人的危害较大,如硫醇类、氮、硫化氢、二甲基二硫、三甲胺、甲醛、苯乙烯、酪酸和酚类等。这些恶臭污染主要来源于人们生产及生活造成的污染,包括畜禽养殖屠宰,石油化工、生物制药、精细化工,污水泵站、污水处理、垃圾转运与集中处理和填埋等等。随着人们对于自身健康的重视,环境问题越来越被人们所关注。而做为环境问题的首位的恶臭污染,也越发的引起了人们的关注。近年来各地雾霾天气的剧增,尤其是2013年初全国发生雾霾天气的城市在增加,持续时间也在延长,更加促使人们关注环境空气质量问题。恶臭污染治理首先要有一个准确的检测,而目前的人工方法检测恶臭不仅耗时而且由于主观因素的影响很不准确,因此用机器取代人,用机器检测恶臭就显得尤为重要了。恶臭电子鼻就在这个条件下,应运而生。本文主要介绍了恶臭电子鼻的系统设计,包括硬件部分以及软件部分的设计。重点叙述了数据处理部分的特征值提取以及模式识别技术,并且应用PCA、ICA以及神经网络技术对标准气体进行了识别检测。本文从硬件设计的传感器选型、调理电路的设计到软件部分的应用LabVIEW程序进行编程实现了数据的采集,即各个传感器对于不同浓度气体的响应曲线通过程序显示了出来。同时借助于matlab进行PCA和ICA处理,最后建立5-6-4BP神经网络模型,对单一的H2S、NH3、乙酸乙酯、正丁醇等实验气体进行了恶臭定量识别。最后系统显示定量结果包括气体浓度、恶臭强度以及恶臭浓度。
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