應用于火災探測的人工嗅覺信息處理技術.pdf

1、火災歷來是威脅人類安全、影響人類發(fā)展的重大災害之一。特別是在工業(yè)化高度發(fā)展的今天，任何小小的隱患都將造成生命和財產(chǎn)的重大損失?；馂奶綔y技術是火災防治領域的重要發(fā)展方向之一。 近年來，基于傳感器陣列與模式識別技術的人工嗅覺技術成為國際上研究的熱點。在環(huán)境監(jiān)測、醫(yī)療診斷、醫(yī)藥工業(yè)、食品工業(yè)、化工、軍事等各種領域的氣味檢測中具有廣闊的應用前景。目前已經(jīng)有人嘗試將其用于火災探測方面。將人工嗅覺技術應用于火災探測領域實質就是利用人工嗅覺系

2、統(tǒng)中仿生的氣敏元件感應火災前(中)物質受熱分解(燃燒)釋放出的氣味。這個感應時間早于火災發(fā)生時間、甚至是陰燃發(fā)生的階段，即早于傳統(tǒng)火災探測器的響應時間，所以將其應用于火災探測領域可以解決以往火災探測器響應時間晚、響應不準確的關鍵技術問題。人工嗅覺技術在火災探測方面表現(xiàn)出良好的發(fā)展?jié)摿Α?本文首先綜述了火災探測器的發(fā)展歷程、現(xiàn)狀和存在問題，然后以人工嗅覺系統(tǒng)在火災探測領域中的優(yōu)勢為切入點，著重討論了人工嗅覺系統(tǒng)中新型信息處理技術，

3、為人工嗅覺系統(tǒng)的應用提供了新的思路和新的方法。本文研究工作主要有以下幾個方面。 研究和分析了人工嗅覺領域主要采用的技術原理及方法。人工嗅覺系統(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)其對氣味物質的多對一的映射描述。 對傳感器輸出的頻率信號進行處理，從而引申出特征參數(shù)的相關概念，在介紹其它人工嗅覺系統(tǒng)特征值取值方法的基礎上，研究出以時序理論為基礎，記錄傳感器輸入信號的特征變化情況。 對特征信號做

4、進一步處理，在比較了統(tǒng)計識別模式和人工神經(jīng)網(wǎng)絡識別模式的優(yōu)缺點后，決定采用神經(jīng)網(wǎng)絡對之進行分類識別的工作，將氣味傳感器陣列和有教師指導的前饋神經(jīng)網(wǎng)絡模式識別技術相結合，構成氣味-Ⅱ-物質定性識別系統(tǒng)；當利用教師樣本對前饋神經(jīng)網(wǎng)絡進行訓練后，系統(tǒng)對于未曾見過的氣體樣本能夠準確地識別。 利用含噪聲信號對神經(jīng)網(wǎng)絡進行訓練，保證網(wǎng)絡能在有噪聲信號的環(huán)境下正確識別氣味物質?？梢缘贸鲇绊懴到y(tǒng)分類精度的主要因素為樣本質量和網(wǎng)絡的學習精度。