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《大连理工大学》 2005年
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基于人工神经网络的酒精识别电子鼻研究

栾淑利  
【摘要】:随着汽车工业的迅猛发展,因洒后驾车而引起的交通事故日益剧增,严重的威胁着人们的生命财产安全。因此,检测司机是否酒后驾车并采取适当措施减少交通事故的发生,是一项非常有实际意义的研究课题。电子鼻是90年代发展起来的一种新的检测技术,它将传感器技术、电子技术、信号处理和计算机技术融合在一起,克服了传统的单一气体传感器在检测中存在的交叉敏感等缺点,能够对混合气体中各气体成分进行定性或定量分析,在食品加工和检验、医学诊断、毒气检测和控制领域有着广阔的应用前景。因此,本文应用电子鼻技术开展了对酒精气味进行定性识别和定量分析的研究。 由于驾驶室内常存在汽油和烟雾等干扰气体,同时考虑到环境温度和湿度对传感器输出特性的影响,本文利用5个满足要求的气敏传感器和一个烟雾传感器,以及一个温湿度模块组成传感器阵列;采用合适的信号调理电路和ADC、运放、AT89C52单片机、DAC、字符型液晶显示等器件组成电子鼻硬件系统;用C51语言编写了单片机部分的控制软件,可实现脱机和联机两种工作模式;用Visual C++6.0编写了PC机部分电子鼻系统的应用软件,可实现试验的操作控制、实时显示、数据处理,及神经网络下载等功能。 针对BP算法存在的不足,利用遗传算法对BP算法进行优化;比较了BP网络和RBF网络在酒精气味定性识别中的应用;比较分析了单BP网络和多BP子网系统(multi-BP网络)对酒精气体的定量识别,其中采用多BP子网系统的方法获得了较好的识别效果;本文还利用遗传算法探讨了最佳传感器阵列的维数;对影响气敏传感器性能漂移的两个主要因素温度和湿度进行了在线式补偿。
【学位授予单位】:大连理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2005
【分类号】:TP24

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【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 魏亚飞;基于人工神经网络的机器嗅觉系统研究[D];昆明理工大学;2009年
2 牟飞;基于气体传感器阵列的食醋分类与识别[D];武汉理工大学;2011年
3 王朱珍;基于气敏传感器阵列的信号处理与模式识别算法研究[D];杭州电子科技大学;2009年
4 何茂先;微结构气体传感器设计中的关键技术研究[D];南京工业大学;2006年
5 张鑫;基于LabVIEW的阵列式气体传感器动态数据采集系统[D];厦门大学;2007年
6 辜克兢;模式识别在气体样品分类中的应用研究[D];厦门大学;2007年
7 林剑锋;动态可重构神经网络实现及气体识别方法研究[D];大连理工大学;2009年
8 彭姝迪;基于支持向量机的气体传感阵列模式识别方法研究[D];重庆大学;2010年
9 延莎;蜂胶挥发性成分的研究[D];中国农业科学院;2012年
10 李江杰;基于可视化阵列传感器的气体检测模式识别研究[D];重庆大学;2012年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 祝佳婧;电子鼻传感器技术的研制进展[J];北京生物医学工程;2002年04期
2 聂伟,王祁,孙圣和;基于模糊集合理论数据融合的气体识别方法研究[J];传感技术学报;1999年02期
3 高大启,杨根兴;电子鼻技术新进展及其应用前景[J];传感器技术;2001年09期
4 邓俊泳,冯勇建,吴青海;微气体传感器阵列及神经网络的应用[J];传感器技术;2002年08期
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6 徐毓龙,徐玉成;气敏传感器及其发展动向[J];电子科技导报;1997年06期
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8 王磊,曲建岭,杨建华;发展中的电子鼻技术[J];测控技术;1999年05期
9 吴守一,邹小波;电子鼻在食品行业中的应用研究进展[J];江苏理工大学学报(自然科学版);2000年06期
10 赵杰文,邹小波,潘胤飞;遗传算法在电子鼻中的应用研究[J];江苏大学学报(自然科学版);2002年01期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 秦洪英;数据挖掘在网络业务流设计中的实现过程[J];阿坝师范高等专科学校学报;2005年03期
2 郑少瑛;陈静茹;;基于神经网络在钢筋混凝土施工质量评价中的应用研究[J];四川建筑科学研究;2009年06期
3 王全凤;郑浩;;基于径向基函数神经网络的高层建筑结构选型[J];四川建筑科学研究;2010年05期
4 周炯亮,屈芳升;智能温度与湿度单片机测控系统[J];安徽电子信息职业技术学院学报;2005年05期
5 金红杰;钟善理;邓志涛;;全自动硅片传送装置设计[J];安徽职业技术学院学报;2009年02期
6 余丙荣;周明龙;李玲纯;;基于遗传算法的WANN的汽车发动机故障诊断分析[J];安徽工程大学学报;2011年01期
7 武永鑫;;基于气体传感器阵列的静态检测系统[J];安徽建筑工业学院学报(自然科学版);2010年03期
8 陈志民;李亭;杨敬锋;彭晓琴;;珠海市斗门区水产品病害网络诊断与防治系统算法设计[J];安徽农业科学;2010年17期
9 朱静;杨晓京;张成心;杨菊;王维;;基于LabVIEW的电子鼻设计与优化[J];安徽农业科学;2011年25期
10 蒋德云,孔晓玲,李宝筏,胡多传,余进海,张弓;电子鼻在储粮害虫检测中的应用研究[J];安徽农业大学学报;2005年02期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 李倩;杨福生;;AMT拨挡手柄检测器设计[A];经济策论(下)[C];2011年
2 陈楚湘;沈建京;陈冰;尚长兴;王运成;;运用粗糙集理论建立中老年肺炎中医症候诊断标准[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
3 陈楚湘;沈建京;陈冰;尚长兴;王运成;;运用粗糙集理论和Apriori算法建立中医症候诊断标准[A];中国自动化学会控制理论专业委员会D卷[C];2011年
4 邹大鹏;吴百海;赖亚勇;龙建军;;智能视频桥梁检测车工作臂超声探障系统研究[A];中国机械工程学会流体传动与控制分会第六届全国流体传动与控制学术会议论文集[C];2010年
5 刘扬;曹惠玲;梁大敏;;关联规则挖掘在航空发动机QAR数据中的应用[A];中国电子学会第十六届信息论学术年会论文集[C];2009年
6 韦洋;吴倚龙;郝卫东;;用白光反射式传感器实现机器人自主寻迹导航[A];2004全国光学与光电子学学术研讨会、2005全国光学与光电子学学术研讨会、广西光学学会成立20周年年会论文集[C];2005年
7 李倩;杨福生;;AMT拨档手柄检测器设计[A];第八届河南省汽车工程科技学术研讨会论文集[C];2011年
8 王琛;何力生;;摩托车制动器拖带力矩试验台的研制[A];2003年11省区市机械工程学会学术会议论文集[C];2003年
9 王轶;达新宇;;分布式并行数据挖掘计算框架及其算法研究[A];2006年全国开放式分布与并行计算学术会议论文集(一)[C];2006年
10 孟秀娟;代东明;赖康生;王晓旭;;二维PSD在石油钻杆曲率自动检测系统中的应用[A];第十一届全国自动化应用技术学术交流会论文集[C];2006年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 陈国庆;荧光光谱技术在食品安全监控中的应用研究[D];江南大学;2010年
2 郝瑞参;磁性液体微压差传感器的理论及实验研究[D];北京交通大学;2011年
3 佟月英;仿生触觉与常规方法检验肉品新鲜度的研究[D];吉林大学;2011年
4 叶莹;基于数据挖掘技术的痰、饮辨证论治规律的比较研究[D];成都中医药大学;2011年
5 金海浩;五行相生间接补法古代应用规律研究[D];南京中医药大学;2011年
6 黄丹飞;基于生理信号关联分析的可组合多通道监护系统的研究[D];长春理工大学;2011年
7 朱小栋;基于扩展预测模型标记语言的数据流挖掘系统建模研究[D];南京航空航天大学;2009年
8 施京华;基于数据挖掘的癌症诊疗决策优化研究[D];上海交通大学;2011年
9 叶青;人工智能方法在估价领域的研究与应用[D];华侨大学;2011年
10 路光达;基于仿生行为的移动机器人主动嗅觉技术研究[D];河北工业大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 刘辉;基于电子鼻的鱼粉新鲜度快速检测方法研究[D];华中农业大学;2010年
2 解保忠;计算机在矽肺病早期诊断及预测中的应用研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
3 徐洪伟;数据挖掘中决策树分类算法的研究与改进[D];哈尔滨工程大学;2010年
4 兰杰;海底管道防腐状态检测关键技术研究[D];大连理工大学;2010年
5 孙广孟;基于PAC的神经网络PID控制的方法研究[D];大连理工大学;2010年
6 张双岩;一种用于危化品安全监测的电子鼻系统[D];大连理工大学;2010年
7 胡雅馨;基于粗糙集与证据理论的瓦斯传感器故障诊断技术的研究[D];辽宁工程技术大学;2009年
8 孙怡哲;一种改进的决策树算法研究与应用[D];辽宁工程技术大学;2010年
9 李薛;汽油机瞬态工况空燃比控制策略仿真研究[D];长沙理工大学;2010年
10 柳明;基于单片机的智能物料搬运控制系统研究[D];大连海事大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 吴莉莉;林爱英;郑宝周;党建亮;李富强;郭淼;刘存祥;;电子鼻检测技术在粮食霉变识别中的应用研究[J];安徽农业科学;2009年21期
2 蒋德云,张弓,王延好;电子鼻对花生异味测定的初步研究[J];安徽农业大学学报;2003年04期
3 苏润,陈峰,刘锦淮;气敏传感器信号采集的研究[J];半导体技术;2003年11期
4 王兢;包化成;姚朋军;吴娜;;掺杂改善SnO_2甲醛气敏元件灵敏度特性的研究[J];微纳电子技术;2007年Z1期
5 李昂;王沁;李占才;万勇;;基于FPGA的神经网络硬件实现方法[J];北京科技大学学报;2007年01期
6 张国云;王炼红;谭建豪;;基于支持向量机的智能嗅敏技术研究[J];变压器;2008年08期
7 蒋一子;新世纪新能源汽车[J];汽车工业研究;2001年10期
8 聂伟,王祁,孙圣和;基于模糊集合理论数据融合的气体识别方法研究[J];传感技术学报;1999年02期
9 魏广芬,唐祯安,余隽;基于主成分分析和BP神经网络的气体识别方法研究[J];传感技术学报;2001年04期
10 于鹏,潘敏,陈裕泉;一种基于全程动态扫描的白酒鉴别智能人工嗅觉系统[J];传感技术学报;2003年03期
中国重要会议论文全文数据库 前1条
1 曹炜;符军放;索志荣;郑建斌;;蜂胶与杨树芽提取物成分的比较研究[A];2006年全国蜂产品市场信息交流会论文集[C];2006年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 李建平;微结构气敏传感器与电子鼻研究[D];中国科学院电子学研究所;2000年
2 史志存;电子鼻及其应用研究[D];中国科学院电子学研究所;2000年
3 王磊;免疫进化计算理论及应用[D];西安电子科技大学;2001年
4 魏广芬;基于微热板式气体传感器的混合气体检测及分析[D];大连理工大学;2006年
5 张覃轶;电子鼻:传感器阵列、系统及应用研究[D];华中科技大学;2005年
6 王昌龙;机器人嗅觉系统及相关传感器理论与实验研究[D];东南大学;2004年
7 于慧春;基于电子鼻技术的茶叶品质检测研究[D];浙江大学;2007年
8 张红梅;基于气体传感器阵列的几种农产品品质检测研究[D];浙江大学;2007年
9 杨文鸽;几种海水养殖鱼贝类低温贮藏生化特性的变化及其鲜度评价[D];中国海洋大学;2007年
10 云玉新;基于共振光声光谱的变压器油中溶解气体在线监测原理及方法[D];重庆大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 胡波;基于模糊RBF神经网络的人脸识别系统研究[D];长沙理工大学;2010年
2 牟飞;基于气体传感器阵列的食醋分类与识别[D];武汉理工大学;2011年
3 汪德暖;基于嵌入式气体检测系统软件控制及算法研究[D];重庆大学;2011年
4 施京毅;基于气体传感器阵列的多气体检测及应用[D];西北工业大学;2001年
5 高旭昇;ICA在电子鼻信号处理中的应用[D];浙江大学;2001年
6 沈海涛;蜂胶提取工艺和抗氧化活性研究[D];浙江大学;2002年
7 赖云锋;利用磁控溅射仪制作平面薄膜型H_2S硅微传感器[D];福州大学;2003年
8 徐良;新型气体传感器及呼吸诊断电子鼻设计[D];浙江大学;2003年
9 于鹏;人工嗅觉系统检测室内污染混合气体的研究[D];浙江大学;2003年
10 贾建;气体传感器智能测试系统和便携式酒精检测仪的研究[D];中国科学院研究生院(电子学研究所);2003年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前2条
1 秦悦;张庆伟;;动态隐神经元BP网络的多气体分析的MATLAB实现[J];大连民族学院学报;2012年05期
2 寿谦;彭祺;葛乐勇;李博斌;郑云峰;江涛;边威;曾红燕;;运用仿生嗅觉特征判别同山烧产源[J];酿酒科技;2013年09期
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 于博;多通道无线气体传感器检测系统的设计与研究[D];大连理工大学;2010年
2 张双岩;一种用于危化品安全监测的电子鼻系统[D];大连理工大学;2010年
3 赵汉卿;智能算法在气体识别与NoC单元映射中的研究[D];大连理工大学;2010年
4 吴爽;基于压力传感器的混合交通流参数采集方法研究[D];石家庄铁道学院;2010年
5 熊欢;环形球栅扭矩传感器的数据采集系统设计与研究[D];重庆大学;2011年
6 易仙;基于MEMS技术的微加热板的设计与制作[D];华中科技大学;2011年
7 吴钰;月度负荷预测的支持向量机与综合模型研究[D];上海交通大学;2012年
8 张纪;基于气味分析的设备异常检测方法研究[D];国防科学技术大学;2011年
9 于子寇;基于 LabVIEW 的风电场电能质量网络监测系统[D];燕山大学;2012年
10 韩郁;新型微结构气体传感器设计分析及乙醇气敏元件的研究[D];吉林大学;2012年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 邵应清,邹小波;厚膜SnO_2气体传感器的嗅觉特征提取与处理[J];传感器技术;2000年06期
2 唐宗岳,秦树基,吴忠洁;电子鼻[J];传感器技术;1998年04期
3 徐毓龙;国外气敏传感器的发展动向[J];传感器世界;1996年01期
4 冯伟,高大启,胡上序;人工嗅觉传感阵列技术和模式分类方法的新进展[J];分析化学;1996年07期
5 高大启;微含量简单成分气体的人工嗅觉分析方法[J];高等学校化学学报;1999年10期
6 王平,李蓉,张颖;基于生物类脂材料的味觉传感器研究[J];功能材料与器件学报;1995年02期
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8 谭文长;嗅觉模型研究的进展[J];国外医学(生物医学工程分册);1996年05期
9 李湘中;嗅觉测定技术的进展与恶臭污染管理政策的改进[J];环境科学;1999年02期
10 邹小波,方如明,蔡健荣;人工嗅觉系统及其在卷烟烟气中的研究[J];江苏理工大学学报(自然科学版);2000年03期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 李立新;散乱点集曲面重建的理论、方法及应用研究[D];浙江大学;2001年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 ;世界传感器市场分析(十五)——电子鼻[J];传感器世界;2001年06期
2 邹小波,吴守一,方如明;电子鼻判别挥发性气体的实验研究[J];江苏理工大学学报;2001年02期
3 金石;;电子鼻测水果[J];华夏星火;1999年10期
4 张勇,刘君华,吴浩扬,陈志平;基于遗传神经网络的电子鼻在大气环境气体模式识别中的应用[J];仪器仪表学报;2001年S1期
5 钟灿涛;便携式气味探测器[J];电子产品世界;1999年08期
6 高大启,杨根兴;电子鼻技术新进展及其应用前景[J];传感器技术;2001年09期
7 郭春阳;;电子鼻:嗅出疾病[J];科学世界;2000年02期
8 邹小波,赵杰文,潘胤飞,黄星奕;基于遗传RBF网络的电子鼻对苹果质量的评定[J];农业机械学报;2005年01期
9 王磊,曲建岭,杨建华;发展中的电子鼻技术[J];测控技术;1999年05期
10 秦树基,徐春花,王占山;人工神经网络对电子鼻性能的影响[J];同济大学学报(自然科学版);2005年06期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 彭涤非;;电子鼻在水果无损检测中的应用[A];园艺学文集——湖南省园艺学会第八次会员代表大会暨学术年会论文集[C];2005年
2 黄品文;郑丽敏;;嵌入式电子鼻系统的研究现状与发展趋势[A];2007年中国农业工程学会学术年会论文摘要集[C];2007年
3 贾宗艳;任发政;郑丽敏;;电子鼻技术及在奶制品中的应用研究进展[A];食品感官科学前沿与发展——首届中国食品感官科学学术研讨会暨《食品感官科学》课程建设研讨会论文集[C];2006年
4 何继芹;张海德;蒋志国;;电子化感观分析原理及应用进展[A];食品感官科学前沿与发展——首届中国食品感官科学学术研讨会暨《食品感官科学》课程建设研讨会论文集[C];2006年
5 毛友安;刘巍;黄建国;卢红兵;钟科军;梁进平;;用电子鼻技术评价烟叶挥发性组分的研究[A];中国化学会第二十五届学术年会论文摘要集(下册)[C];2006年
6 林然;陈星;徐风娟;王平;;仿生人工嗅觉-生物电子鼻的研究进展[A];第二届长三角地区传感技术学术交流会论文集[C];2006年
7 李文敏;吴纯洁;黄学思;陈楚明;艾莉;刘克海;;电子鼻和电子舌技术及其在中药加工炮制中的应用展望[A];中华中医药学会四大怀药与地道药材研究论坛暨中药炮制分会第二届第五次学术会与第三届会员代表大会论文集[C];2007年
8 康明丽;牟德华;陈辉;;仿生电子鼻及其在食品鉴评中的应用[A];食品感官科学前沿与发展——首届中国食品感官科学学术研讨会暨《食品感官科学》课程建设研讨会论文集[C];2006年
9 李雪春;韩小敏;禹玉洪;向晓玲;戴荣继;孟薇薇;邓玉林;;电子鼻监测百药煎的固态发酵[A];2009全国中药创新与研究论坛学术论文集[C];2009年
10 芦筱菲;郑丽敏;贾宗艳;朱虹;;干酪识别中电子鼻系统数据预处理和特征提取的研究[A];农业系统工程理论与实践研究——全国农业系统工程学术研讨会论文集[C];2006年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 熊明山;台研制成检测肝硬化的电子鼻[N];中国高新技术产业导报;2001年
2 赵亚萍;多媒体电子鼻伸进互联网[N];科技日报;2004年
3 熊明山;台湾制成检测肝硬化的电子鼻[N];医药经济报;2002年
4 王迪;“电子鼻”可助医生“嗅”出呼吸道疾病[N];医药经济报;2004年
5 舒歧;用“电子鼻”缉查毒品[N];大众科技报;2000年
6 胡德良;美科学家研究出能嗅出疾病的“电子鼻”[N];中国中医药报;2008年
7 ;意大利研究出能检测肺癌的“电子鼻”[N];今日信息报;2003年
8 俞陶然;电子鼻可“闻”出变质食品[N];中国质量报;2007年
9 ;让电子鼻嗅出肺癌[N];河北日报;2003年
10 记者 袁锦林;电子鼻嗅出肺癌[N];新华每日电讯;2003年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 史志存;电子鼻及其应用研究[D];中国科学院电子学研究所;2000年
2 李建平;微结构气敏传感器与电子鼻研究[D];中国科学院电子学研究所;2000年
3 魏广芬;基于微热板式气体传感器的混合气体检测及分析[D];大连理工大学;2006年
4 杨建华;新型气/液分析传感器关键技术研究[D];西北工业大学;2002年
5 王鹤;基于遗传神经网络的电子鼻系统研究[D];华中科技大学;2007年
6 胥勋涛;医用电子鼻关键技术研究[D];重庆大学;2009年
7 Antihus Alexander Hernández Gómez;[D];浙江大学;2005年
8 于慧春;基于电子鼻技术的茶叶品质检测研究[D];浙江大学;2007年
9 张红梅;基于气体传感器阵列的几种农产品品质检测研究[D];浙江大学;2007年
10 吕品;室内空气质量控制中关键检测技术的研究[D];大连理工大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 高永阳;面向食品风味的电子鼻快速检测系统的设计[D];河北大学;2014年
2 樊澍;基于量子粒子群的电子鼻伤口感染检测算法研究[D];重庆大学;2014年
3 栾淑利;基于人工神经网络的酒精识别电子鼻研究[D];大连理工大学;2005年
4 王米娜;电子鼻动态特征信息处理方法研究[D];西北工业大学;2005年
5 李国瑞;空气质量监测电子鼻传感器长期漂移研究[D];重庆大学;2014年
6 王晗;基于动态特征的便携式电子鼻系统的研究与实现[D];西北工业大学;2005年
7 徐良;新型气体传感器及呼吸诊断电子鼻设计[D];浙江大学;2003年
8 高旭昇;ICA在电子鼻信号处理中的应用[D];浙江大学;2001年
9 黄祖刚;电子鼻在卷烟鉴别和酒气检测中的应用[D];中国科学院研究生院(电子学研究所);2003年
10 海铮;基于电子鼻的牛肉新鲜度检测[D];浙江大学;2006年
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