[发明专利]一种多通道电子鼻检测系统及其测量方法

说明书

技术领域

本发明属于气体检测技术领域，具体涉及一种多通道电子鼻检测系统及其测量方法。

背景技术

环境空气污染对人来的健康危害非常大，有些气体极少量就可以造成对人和动物的严重伤害，并且大气中有害气体和物质的浓度超过环境所能允许的极限，并持续一定时间后就会改变大气的正常组成，破坏自然物理、化学和生态平衡体系，从而危害人们的生活、工作和生态平衡体系。

所以对于大气的检测已经是必不可少的一份工作，而现有的工业园区气体监测方案大多是单一的气体监测或者功能单一，监测系统数据不稳定，随着使用时间的推移数据漂移更大，并不能满足当前对多种气体的实时监测。现在大多数工业园区气体监测采用半导体传感器，但是半导体传感器一般只用于定性分析，对于气体的浓度检测效果较差，不能实现对气体的采样数据精确分析。

发明内容

鉴于上述，本发明为了对工业园区多种气体实时监测，提供了一种多通道电子鼻检测系统及其测量方法，其采用多路传感器进行气体采集，并对气体数据进行记录分析，当气体含量超标情况实现报警。

一种多通道电子鼻检测系统，包括：

气室抽样设备，用于对环境空气进行抽样，使被污染的空气抽到气室中；

信号采集单元，用于对气室中的各种气体进行采集，并生成相应信号；所述气体包括氨气、硫化氢、甲醛、乙醇、DMF(Dimethylformamide，二甲基甲酰胺)、VOC(Volatile Organic Compounds，挥发性有机化合物)以及有机气体；

信号调理电路，用于对信号采集单元所产生的信号进行调理；

主控模块，用于对信号调理电路调理后的信号进行处理，生成关于气体含量、浓度的数据结果，并依此进行分析判断；

报警模块，根据主控模块产生的触发信号进行声鸣报警；当相关气体含量超标时，主控模块向报警模块发送所述触发信号；

显示模块，用于对主控模块生成的关于气体含量、浓度的数据结果进行显示。

进一步地，所述信号采集单元包括电化学传感器、半导体传感器以及光离子化气体传感器(Photo Ionization Detector，PID)；其中，电化学传感器用于对氨气、硫化氢以及甲醛进行采集，半导体传感器用于对乙醇、VOC以及有机气体进行采集，光离子化气体传感器用于对DMF等其他污染气体进行采集。

进一步地，所述半导体传感器采用TGS2620、TGS2602、TGS2600分别对乙醇、VOC以及有机气体进行采集。

进一步地，所述信号调理电路包括LMP91000芯片以及TLC272芯片；其中，LMP91000芯片针对电化学传感器采集得到的信号进行调理，TLC272芯片针对半导体传感器采集得到的信号进行调理。

进一步地，所述主控模块采用单片机，所述报警模块采用蜂鸣器，所述显示模块采用LCD触摸屏。

进一步地，所述主控模块连接有4G传输模块，所述4G传输模块用于将主控模块生成的关于气体含量、浓度的数据结果通过网络传输的形式发送到手机端和指定服务器。

上述多通道电子鼻检测系统的测量方法，包括如下步骤：

(1)通过基线数据测量获取待测气体的基线值；

(2)利用信号采集单元采集获取待测气体的测量值；

(3)由主控模块对基线值和测量值进行PLS(偏最小二乘法)处理，并对气体浓度进行预判断，不同的气体数据采用PCA(Principal Component Analysis，主成分分析)算法做分类处理，最终在实际环境测量中准确测出相应气体的浓度。