基于分布式传感器阵列的静态气体源定位方法

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基于分布式传感器阵列的静态气体源定位方法

陈立伟, 杨建华, 孙亮, SHI Mi-mi

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陈立伟, 杨建华, 孙亮, SHI Mi-mi. 基于分布式传感器阵列的静态气体源定位方法[J]. 电子科技大学学报, 2014, 43(2): 212-215.

引用本文:

陈立伟, 杨建华, 孙亮, SHI Mi-mi. 基于分布式传感器阵列的静态气体源定位方法[J]. 电子科技大学学报, 2014, 43(2): 212-215.

CHEN Li-wei, YANG Jian-hua, SUN Liang, SHI Mi-mi. Odor Source Localization Algorithm Based on Spatially Distributed Sensors Array[J]. Journal of University of Electronic Science and Technology of China, 2014, 43(2): 212-215.

Citation:

CHEN Li-wei, YANG Jian-hua, SUN Liang, SHI Mi-mi. Odor Source Localization Algorithm Based on Spatially Distributed Sensors Array[J]. Journal of University of Electronic Science and Technology of China, 2014, 43(2): 212-215.

基于分布式传感器阵列的静态气体源定位方法

1.
郑州大学电气工程学院郑州 450001;
2.
西北工业大学自动化学院西安 710072;
3.
Arbeitsbereich Linguistik University of Münster Münster 德国 48149

基金项目:

国家青年自然科学基金(11204242)

作者简介:
陈立伟(1983-),男,博士,主要从事气体源定位方面的研究.

中图分类号: TP23

Odor Source Localization Algorithm Based on Spatially Distributed Sensors Array

1.
School of Electrical Engineering,Zhengzhou University Zhengzhou 450001;
2.
School of Automation,Northwestern Polytechnical University Xi'an 710072;
3.
Arbeitsbereich Linguistik University of Münster Münster Germany 48149

摘要: 基于气体湍流扩散模型提出了适用于稳定风场的静态气体源定位方法, 采用分布式传感器阵列对空间内的目标气体浓度进行检测, 依靠多点观测结果计算气体源位置. 定位算法预先设定气味源的潜在范围, 采用遍历计算的方法将气味源定位问题转变为根据最小二乘法则在预设范围内求取气体源坐标最优解的问题. 通过仿真实验对新算法进行验证, 建立金属氧化物气敏传感器阵列及信号采样系统, 以乙醇蒸汽为目标气体在实验室环境下进行了实际气体源定位实验.
- 金属氧化物气敏传感器 /
- 气体源定位算法 /
- 传感器阵列 /
- 信号处理 /
- 湍流扩散模型
Abstract: Based on the turbulence model, this paper proposes an approach of odor source localization which is designed to find the static odor source in stable wind field. The spatially distributed sensors array is adopted to monitor odor concentration on multiple spots. And the odor source can be localized depending on the measuring results of sensors array. The optimal solution of the source position is estimated with location algorithm in a predetermined range. By using traversal calculation, the odor source localization problem is converted into the optimal solution based on least-square. Comparing with other odor source location algorithms, the new algorithm can operate without known wind speed and diffusion coefficient. And the traversal calculation avoids being trapped in local optimum. Simulation experiments are performed to verify the localization algorithm. The metal oxide semiconductor sensors array and the sampling system are designed. And the ethanol odor localization experiments are operated in the laboratory.
- metal oxide semiconductor odor sensor /
- odor source localization /
- sensors array /
- signal processing /
- turbulence model

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基于分布式传感器阵列的静态气体源定位方法

1. 郑州大学电气工程学院郑州 450001;

2. 西北工业大学自动化学院西安 710072;

3. Arbeitsbereich Linguistik University of Münster Münster 德国 48149

基金项目:

国家青年自然科学基金(11204242)

作者简介:
陈立伟(1983-),男,博士,主要从事气体源定位方面的研究.

收稿日期: 2012-10-22
修回日期: 2013-09-25
刊出日期: 2014-04-15

中图分类号: TP23

关键词:

摘要: 基于气体湍流扩散模型提出了适用于稳定风场的静态气体源定位方法, 采用分布式传感器阵列对空间内的目标气体浓度进行检测, 依靠多点观测结果计算气体源位置. 定位算法预先设定气味源的潜在范围, 采用遍历计算的方法将气味源定位问题转变为根据最小二乘法则在预设范围内求取气体源坐标最优解的问题. 通过仿真实验对新算法进行验证, 建立金属氧化物气敏传感器阵列及信号采样系统, 以乙醇蒸汽为目标气体在实验室环境下进行了实际气体源定位实验.

English Abstract

陈立伟, 杨建华, 孙亮, SHI Mi-mi. 基于分布式传感器阵列的静态气体源定位方法[J]. 电子科技大学学报, 2014, 43(2): 212-215.

引用本文:

陈立伟, 杨建华, 孙亮, SHI Mi-mi. 基于分布式传感器阵列的静态气体源定位方法[J]. 电子科技大学学报, 2014, 43(2): 212-215.

CHEN Li-wei, YANG Jian-hua, SUN Liang, SHI Mi-mi. Odor Source Localization Algorithm Based on Spatially Distributed Sensors Array[J]. Journal of University of Electronic Science and Technology of China, 2014, 43(2): 212-215.

Citation:

CHEN Li-wei, YANG Jian-hua, SUN Liang, SHI Mi-mi. Odor Source Localization Algorithm Based on Spatially Distributed Sensors Array[J]. Journal of University of Electronic Science and Technology of China, 2014, 43(2): 212-215.

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