[发明专利]一种网络通信电子鼻检测系统及检测方法

权利要求书

1.一种网络通信电子鼻检测系统，其特征在于：

系统包括嵌入式电子鼻系统、电子鼻服务端；

所述嵌入式电子鼻系统进行样本数据采集和数据传输，所述电子鼻服务端进行数据的存储与处理；

嵌入式电子鼻系统，包括气泵、密闭气室、气敏传感器阵列、接口电路、嵌入式系统及电源模块；

气泵通过设置在密闭气室上的进气口为所述密闭气室提供气体；

密闭气室内设置有传感器阵列，用于采集所述密闭气室内气体的气体指纹信息；

传感器阵列由4个气敏传感器组成，通过与气体接触将气体种类及与浓度有关的信息转换成电压信号，获取气体的指纹信息，为后续的数据处理和模式识别提供原始数据信号；

传感器阵列封装在密闭气室里与接口电路相连，传感器阵列将电压信号传给接口电路；

接口电路用I/O接口模拟的方式实现串行通信；

嵌入式系统包括：硬件部分和应用软件，外设硬件为操作系统和应用软件提供运行环境，以及一些必要的存储、通信等设备；软件程序为用户提供操作界面，控制嵌入式系统的工作；

嵌入式系统主要接收从接口电路传过来的数据，将数据通过网络传输到云端，在测试阶段时，接收服务端返回的检测结果；

电源装置釆用锂电池供电和外接电源适配器供电两种方式为所有单元供电，电源管理电路提供锂电池智能充放电管理，具有恒流恒压充电，充满自动断电，宽电压输入，纹波小等特点；

电子鼻服务端，包括数据库和服务软件，电子鼻数据库用于存储平台相关数据，电子鼻服务软件实现整个平台的业务逻辑。

2.根据权利要求1所述网络通信电子鼻检测系统，其特征在于：所述嵌入式电子鼻系统包括5个设备端，采集样品数据时可以多设备端并行采集，每个设备端传感器阵列包含的传感器不同；

1号设备的传感器阵列能够检测甲烷、乙烷、丙烷及可燃气体；2号设备的传感器阵列能够检测酒精、有机溶剂、甲苯及一氧化碳；3号设备的传感器阵列能够检测甲醛、天然气、氨气及空气污染气体；4号设备的传感器阵列能够检测香烟、油烟、一氧化氮及二氧化氮气体；5号设备的传感器阵列能够检测氢气、硫化氢、甲基硫醇以及样品中易挥发的气体和蒸汽。

3.根据权利要求1所述网络通信电子鼻检测系统，其特征在于：所述电子鼻服务端功能界面包括主界面和设备控制界面两部分；

主界面包括左侧边栏和内容页面两部分；左侧边栏顶部按钮用于登陆，其余选项用于切换内容页面，包括本地设备页面、数据库页面和设置页面；本地设备页面用于在局域网内搜索嵌入式电子鼻系统，页面底部按钮用于在局域网内广播搜索设备请求；服务端解析设备端的回应后，将设备编号、设备类型、传感器数量等设备参数显示于本地设备页面；数据库页面以列表形式显示云端数据库中的所有电子鼻实验，每个条目包括实验ID、实验对象、实验指标、训练样本大小等实验基本信息；选中某一实验条目后，在实验详情页面会显示该试验的具体信息，包括实验简介、训练集样本数据、测试集样本数据和样本模型等；

在主界面的本地设备页面选中某一设备，服务端即向该设备发起TCP连接请求；连接建立后，服务端跳转到该设备对应的设备控制界面，包括左侧边栏和设备控制面板两部分；左侧边栏部分显示服务端实验列表，用户选中某一试验后，该试验的具体信息和参数等将在设备控制面板中显示；根据实验类型的不同，设备控制面板的具体内容也有所差异，设备控制面板是嵌入式电子鼻系统显示和控制的用户交互界面，包括响应显示区、实验信息区与功能按键三部分；响应显示区用于实时显示嵌入式电子鼻系统传感器阵列的响应曲线；实验信息区用于显示当前实验的具体参数。

4.根据权利要求1所述网络通信电子鼻检测系统，其特征在于：所述嵌入式系统选用STM32F103RCT6型号单片机作为主控芯片，其存储器包括256K Flash和64K SRAM，通信接口包括3个SP1、2个I2C、5个USART/UART、1个USB/CAN/SDIO。