基于labview平台的有毒有害气体电子鼻监测系统的设计

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1、中图分类号X.93论文编号1006015-0434学科分类号620.5040密级TIANJINUNIVERSITYOFTECHNOLOGY工程硕士学位论文DISSERTATION基于LabVIEW平台的有毒有害气体电子鼻监测系统的设计AElectronicNoseMonitoringSystemforHarmfulGasLeakageBasedonLabVIEW"IrTli工程领域:I安全工程作者姓名:

2、.#

3、夫•攤‘..指导教师:张嘉琪教授天津理工大学研究生部二o—五年三独釗性声明本人戸明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行

4、的研宄工作和取得的研究成果，除了文中特别加以标注和致谢之处外，论文中不包含其他人己经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得天津理工大學或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示了谢意。学位洽丈作者答名人^^莶孛EI期：年J月学位冷又权权使用援权书本学位论文作者完全了解天津理工大学有关保留、使用学位论文的规定。特授权天津理工大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编，以供査阅和借阅。同意学校向国家有关部

5、门或机构送交论文的复本和电子文件。(保密的学位论文在解密后适用本授权说明）学位论文作者答名导师答名答孛q期：2^)1^年J月90筌孛q期年)月分类号：620.5040密级：天津理工大学研究生学位论文基于LabVIEW平台的有毒有害气体电子鼻监测系统的设计（申请硕士学位）学科专业：安全工程研究方向：安全检验检测作者姓名：冀大选指导教师：张嘉琪教授2015年3月ThesisSubmittedtoTianjinUniversityofTechnologyfortheMaster’sDegreeAElectronicNoseMonito

6、ringSystemforHarmfulGasLeakageBasedonLabVIEWByJiDaxuanSupervisorZhangJiaqiMarch,2015摘要电子鼻监测技术是近年来研究较为活跃的一个科研领域，它涉及了化学、电子技术、模式识别技术等多学科的融合。有毒有害气体的检测是电子鼻系统的一个新的应用领域。有毒有害气体一直是生产生活的主要危险源，一旦控制不当将会引发重大安全事故，厂矿环境的大气中有毒有害气体主要是甲醛、甲醇、一氧化碳、二氧化硫、氨气、硫化氢等六种气体。本课题主要针对以上六种有毒有害气体自行设计的电

7、子鼻监测系统。可对大气中超限目标气体发出警报，对保障人和财产的安全具有重大意义。系统就目前大多数电子鼻系统存在的传感器寿命短、进样气体杂质易堵塞气路等缺点，采用自主设计的进气装置优化了采样气路延长了传感器的使用寿命，该系统利用STM32F103作为核心控制系统，筛选出六个电化学传感器组成的活体传感器阵列，传感器的响应信号经过电路放大转换后传输到上位机；利用LabVIEW平台对上位机软件系统进行编程开发，使上位机系统具有工作模式选择、数据处理、环境信息实时显示等功能，并可以将数据采集系统与BP神经网络模式识别系统无缝连接，实现了电

8、子鼻系统的整体搭建。本课题最后选取CO和CH3OH两种气体进行实验，对其分别按100ppm、80pmm、50ppm、30ppm、0ppm的比例进行两两混合，通过对9种不同比例混合的CH3OH和CO气体进行检测，CO的平均误差为5.52ppm，CH3OH的平均误差为7.15ppm，测试结果满足要求。实验结果表明电子鼻系统的性能良好，具备较好的应用前景。关键词：LabVIEW有毒有害气体监测电子鼻系统BP神经网络活体传感器阵列AbstractElectronicnosetechnologiesareincreasinglyexten

9、siveonmodernsociety.ItconsistsofChemistry,ElectronicstechnologyandPatternRecognitiontechnology.Electronicnosetechnologyisanewapplicationforharmfulgasleakagemonitoring.Forsomemistakesaboutmonitoringharmfulgasleakagealmostleadsserioussafetyaccidents.Kindsofharmfulgaswh

10、ichexistinfactoriesaremainlyCH2O,CO,SO2,NH3,CH4O,andH2S.Thepaperdescribesthekindsofgasmonitoringsystem,anditowneralarmfunctionforth