污染源区恶臭气体检测的关键技术研究

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1、分类号：密级：UDC：编号：硕士学位论文污染源区恶臭气体检测的关键技术研究论文作者：杨彩双学生类别：全日制专业学位类别：工程硕士领域名称：仪器仪表工程指导教师：刘伟玲职称：副教授资助基金项目：国家重大科学仪器设备开发专项(项目编号：2012YQ06016502)“复合恶臭嗅辨传感器研制”DissertationSubmittedtoHebeiUniversityofTechnologyforTheMasterDegreeofInstrumentationEngineeringRESEARCHONTHEKEYTECHNOLOGYOFODORGASDETECTIONINPOLLUTEDA

2、REAbyYangCaishuangSupervisor:Prof.LiuWeilingMay2017ThisworksupportedbytheNationalMajorScientificInstrumentsandEquipmentDevelopmentProjectsofChina.No.2012YQ06016502摘要随着我国经济的发展，环境问题越发严重，其中恶臭污染给人们生活带来了诸多干扰。恶臭污染广泛存在于工业、农业以及市政建设等各部门的生产中，其散发的恶臭气味对生态环境以及人类身体健康造成巨大影响。我国对恶臭检测研究起步较晚，目前并没有取得明显成果。因此，研制一套能够

3、准确反映环境污染情况的恶臭检测系统具有重要的现实意义。传统的恶臭检测方法包括嗅觉测定法和成分浓度分析法。嗅觉测定法依靠人的嗅觉系统进行检测，检测速度慢，主观性强；成分浓度分析法采用先进仪器进行检测，成本昂贵且只能检测单一成分物质。为此通过对国内外恶臭检测方法的研究，结合现有检测技术，本文研发了一套以传感器阵列为基础的复合恶臭检测系统。该系统采用上下位机结构，下位机以单片机为核心，以气路为载体，针对传感器的类型匹配相应的信号采集电路实现对恶臭气体的采集和初步处理；采集信号以串口通信的方式传输到上位机，在LabVIEW平台下进行详细分析，包括数据的滤波处理、特征值提取、曲线回归以及多传感

4、器信息融合，最终得出恶臭气体的恶臭值。系统设计完成之后，在实验室阶段分别对恶臭单质气体和复合恶臭气体进行了检测，通过大量实验对系统的各项性能进行验证。重复性实验中，系统的相对偏差低于2%；灵敏度实验中，系统对硫化氢气体、氨气以及挥发性有机物等恶臭气体具有明显地响应。对于指定的恶臭单质气体，最低检测线达到11ppb，从而证明了系统的稳定性好，精度高。对比传统检测方法，本文研发的复合恶臭检测系统成本低、准确性高，尤其能够在污染源区对恶臭气体进行实时在线连续检测，在环保领域具有广阔的应用前景。关键字：复合恶臭检测；传感器阵列；采集电路；传感器响应模型；多传感器信息融合IABSTRACTWi

5、ththedevelopmentofourcountry'seconomy,environmentalproblemsarebecomingmoreandmoreserious.Thestenchpollutionhasbroughtalotofinterferencetopeople'slives.Stenchpollutionwidelyexistsinindustrial,agriculturalandthedepartmentsofproductioninmunicipalconstruction.Badodorhasagreatimpactontheecologicalen

6、vironmentandhumanhealth.ThestenchdetectionresearchstartedrelativelylateinChina,thereisnoobviousresultsatpresent.Therefore,developingacompositestenchdetectionsystemwhichcanreflecttheenvironmentpollutionaccuratelyhasimportantpracticalsignificance.Thetraditionaldetectionmethodsofodorincludeolfacto

7、rytestandcomponentconcentrationanalysis.Theolfactorytestreliesonthehumanolfactorysystemtodetect,whichmethodhaslowdetectionspeedandstrongsubjectivity.Thecomponentconcentrationanalysismethodusestheadvancedinstrumenttocarryontheexami