[發明專利]基于多傳感器信息融合的發酵過程狀態監測與控制方法

無效

• 申請號: 201210254760.6
• 申請日: 2012-07-23
• 公開（公告）號: CN102876816A
• 公開（公告）日: 2013-01-16
• 發明（設計）人: 劉國海;江輝;梅從立;丁煜函;于霜;肖夏宏
• 申請（專利權）人: 江蘇大學
• 主分類號: C12Q3/00
• 分類號: C12Q3/00;G06F17/30
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 樓高潮

1.一種基于多傳感器信息融合的發酵過程狀態監測與控制方法，其特征在于包括以下步驟：

（1）在線采集不同發酵批次、不同發酵時間、具有代表性的用于模型校正的發酵過程產物樣本；

（2）對用于模型校正的發酵過程產物樣本分別采用在線儀表、機器視覺、近紅外光譜、電子鼻采集獲取原始數據，同時進行常規理化分析獲取生化參數指標；將經常規理化分析獲取的生化參數指標結合在線儀表獲取的理化過程參數指標共同組建一個標準數據庫；?

（3）采用計算機對機器視覺、近紅外光譜和電子鼻采集獲取的原始數據信息分別進行預處理，再分別提取能表征發酵過程關鍵狀態參數的各個有效特征信息；

（4）將各個有效特征信息組成特征向量，將特征向量分別與已建的所述標準數據庫中的生化參數指標和理化過程參數指標進行一一對應，通過人工神經網絡和支持向量機構建關鍵狀態參數多傳感器信息融合模型；

（5）采用機器視覺、近紅外光譜和電子鼻分別在線采集待測發酵過程產物樣本的相應數據信息，同時通過在線儀表直接測量得到實測結果；采用計算機對相應數據信息進行預處理和提取相應特征信息，并代入所述關鍵狀態參數多傳感器信息融合模型得到發酵過程關鍵狀態參數的軟測量值；

（6）將軟測量值與實測結果進行軟儀表診斷，依據診斷結果實時更新數據庫，并對關鍵狀態參數多傳感器信息融合模型進行在線自適應修正，采用控制器根據軟儀表診斷結果執行相應控制。

2.根據權利要求1所述一種基于多傳感器信息融合的發酵過程狀態監測與控制方法，其特征是：對于機器視覺，提取表征發酵產物色澤的顏色特征、紋理特征有效特征信息，對于近紅外光譜，提取表征光譜曲線特征及有用的光譜指數有效特征信息，對于電子鼻，提取表征發酵產物整體品質的氣體揮發物指紋譜有效特征信息。