基于嗅覺模擬技術(shù)的氣味火災(zāi)探測研究.pdf

1、火災(zāi)歷來是威脅人類安全、影響人類發(fā)展的重大災(zāi)害之一。如何極早期并且準(zhǔn)確探測到火災(zāi)歷來是火災(zāi)探測研究的重點內(nèi)容之一。 近年來，基于氣敏傳感器陣列與模式識別方法的嗅覺模擬技術(shù)成為國內(nèi)外研究的熱點，并且成功應(yīng)用于環(huán)境監(jiān)測、醫(yī)療診斷、醫(yī)藥及食品工業(yè)、化工、軍事等領(lǐng)域。目前已經(jīng)有人嘗試將其應(yīng)用于火災(zāi)探測方面。將嗅覺模擬技術(shù)應(yīng)用于火災(zāi)探測的實質(zhì)就是利用嗅覺模擬系統(tǒng)中仿生的氣敏元件感應(yīng)火災(zāi)前(中)物質(zhì)受熱分解(燃燒)釋放出的氣味，這個感應(yīng)時間

2、早于火災(zāi)發(fā)生時間、甚至是陰燃發(fā)生的階段，即早于傳統(tǒng)火災(zāi)探測器的響應(yīng)時間。所以將其應(yīng)用于火災(zāi)探測領(lǐng)域可以解決以往火災(zāi)探測器響應(yīng)時間晚、響應(yīng)不準(zhǔn)確的關(guān)鍵技術(shù)問題。嗅覺模擬技術(shù)在火災(zāi)探測方面表現(xiàn)出良好的發(fā)展?jié)摿Α?本文首先綜述了火災(zāi)探測器的發(fā)展歷程、現(xiàn)狀、存在問題和未來的發(fā)展趨勢，然后以嗅覺模擬技術(shù)在火災(zāi)探測領(lǐng)域中的優(yōu)勢為切入點，著重討論了嗅覺模擬系統(tǒng)中新型信息處理技術(shù)，為嗅覺模擬系統(tǒng)的應(yīng)用提供了新的思路和新的方法。本文研究工作主要有

3、以下幾個方面： 研究和分析了人工嗅覺領(lǐng)域主要應(yīng)用的技術(shù)原理及方法。嗅覺模擬系統(tǒng)采用多個不同敏感特性的傳感器組成陣列，利用其交叉敏感特性實現(xiàn)其對氣味物質(zhì)的多對一的映射描述。 通過傳感器的氣敏性能實驗，分析了溫濕度對氣味傳感器輸出的影響，并提出了基于知識的溫濕度補償思想及其方法。 分析了嗅覺模擬技術(shù)中常用的模式識別方法，并利用KNN法、最小二乘法和RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法構(gòu)成氣味物質(zhì)識別系統(tǒng)，通過對單一火災(zāi)氣體辨識能力的比