[發明專利]一種氣敏傳感器信號融合優化系統及方法

在審

• 申請號: 202011012759.3
• 申請日: 2020-09-23
• 公開（公告）號: CN112183611A
• 公開（公告）日: 2021-01-05
• 發明（設計）人: 傅澤田;任杰;李鑫星;張小栓;梁步穩
• 申請（專利權）人: 中國農業大學
• 主分類號: G06K9/62
• 分類號: G06K9/62;G06K9/00;G01N27/12
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 楊明月

本發明實施例提供一種氣敏傳感器信號融合優化系統及方法，該系統包括氣體凈化裝置、檢測氣室、氣敏傳感器和數據采集模塊，其中：所述氣敏傳感器固定于所述檢測氣室內，所述檢測氣室的前端連接所述氣體凈化裝置，所述檢測氣室的后端連接所述數據采集模塊；所述氣體凈化裝置用于對目標氣體進行過濾后輸入所述檢測氣室中，在所述檢測氣室中通過所述氣敏傳感器對數據進行測量，并將測量數據傳輸至所述數據采集模塊進行保存分析。本發明實施例使用較少特征值即可反映整體響應趨勢，在提高整個系統對氣味的識別能力的同時也便于后續的數據處理。

技術領域

本發明涉及傳感器信號融合技術領域，尤其涉及一種氣敏傳感器信號融合優化系統及方法。

背景技術

我國是世界上最重要的海洋與漁業國家之一，隨著人們生活品質的改善，對水產品的品質有了更高的要求，但是水產品極易滋生微生物。快速、無損對水產進行檢測，成為目前水產品質量及其它食品行業的檢測發展趨勢，其中，基于氣敏傳感技術對水產品進行檢測的方法更是得到了快速發展。

現有基于氣敏傳感器為硬件基礎的檢測氣味裝置及相關分析檢測系統，與模仿生物嗅覺感知機制類似，也稱為“電子鼻”(Electronic Nose)，例如，德國AirsenseAnalytics公司生產的PEN系列電子鼻。這類電子鼻在食品、醫學和工業應用較廣泛，但這些電子鼻往往價格較高，且這些電子鼻產品也不是針對水產品質量檢測而研發，對水產揮發性氣味的檢測效果相對較差。近年來，人們對三文魚、金槍魚和鱈魚等優質的刺身原料需求增加，但在運輸與儲存過程中極易受到環境與溫度的影響，導致口感下降甚至產生變質。

因此，現在亟需一種氣敏傳感器信號融合優化系統及方法來解決上述問題。

發明內容

針對現有技術存在的問題，本發明實施例提供一種氣敏傳感器信號融合優化系統及方法。

第一方面，本發明實施例提供了一種氣敏傳感器信號融合優化系統，包括氣體凈化裝置、檢測氣室、氣敏傳感器和數據采集模塊，其中：

所述氣敏傳感器固定于所述檢測氣室內，所述檢測氣室的前端連接所述氣體凈化裝置，所述檢測氣室的后端連接所述數據采集模塊；

所述氣體凈化裝置用于對目標氣體進行過濾后輸入所述檢測氣室中，在所述檢測氣室中通過所述氣敏傳感器對數據進行測量，并將測量數據傳輸至所述數據采集模塊進行保存分析。

進一步地，所述檢測氣室中還設置有單片機傳輸電路以及供電系統，其中：

所述單片機傳輸電路與所述氣敏傳感器連接，用于將所述氣敏傳感器測量信號傳輸到上位機；

所述供電系統分別與所述單片機傳輸電路和所述氣敏傳感器連接，用于給所述單片機傳輸電路和所述氣敏傳感器供電。

進一步地，所述氣體凈化裝置還包括氣泵和活性炭空氣凈化器，其中：

所述活性炭空氣凈化器用所述氣泵連接，用于將干凈氣體吸入所述檢測氣室內，并對所述檢測氣室內的空氣進行過濾；

所述氣泵連接所述檢測氣室出氣口，用于抽出所述檢測氣室內廢氣，并排到所述檢測氣室外。

進一步地，所述氣敏傳感器為多個構成的陣列。

第二方面，本發明實施例提供了一種氣敏傳感器信號融合優化方法，包括：

采集檢測氣室內的氣體信號；

對所述氣體信號進行曲線擬合，并提取所述氣體信號的信號特征；

對所述信號特征進行特征分析，所述特征分析包括分析動態吸附動力學擬合吸附階段以及分析靜態吸附動力學擬合平穩階段，確定目標特征值。

進一步地，在所述采集檢測氣室內的氣體信號之前，所述方法還包括：