基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的空氣質(zhì)量采集系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

空氣質(zhì)量采集對(duì)空氣清新器的管理和控制起著關(guān)鍵的作用。經(jīng)過(guò)對(duì)復(fù)雜非線性的空氣
流分析，結(jié)合信息采集及智能控制技術(shù)，本文提出一種新的空氣質(zhì)量信息采集系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法。
該方法利用多傳感器力求準(zhǔn)確采集空氣質(zhì)量信息，并通過(guò)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)建立起空氣質(zhì)量的預(yù)測(cè)模型，該預(yù)測(cè)模型的建立有助于空氣清新器控制策略的優(yōu)化。
關(guān)鍵詞：空氣質(zhì)量采集；神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)； 空氣清新器；多傳感器
人類的 80%～90%的時(shí)間是在室內(nèi)度過(guò)的，室內(nèi)空氣的質(zhì)量對(duì)人的身體健康和工作效率
將產(chǎn)生很大的影響。國(guó)內(nèi)外許多學(xué)者對(duì)不同類型建筑物的室內(nèi)空氣品質(zhì)進(jìn)行調(diào)查和分析，結(jié)果顯示，引起室內(nèi)空氣質(zhì)量惡化的原因主要體現(xiàn)在以下幾方面：二氧化碳含量高、氧氣含量低；裝修材料所揮發(fā)出的氣體如甲苯、甲醛；家庭烹飪中燃料的不完全燃燒或煤氣的泄漏所產(chǎn)生的CO；微生物與固體顆粒。因一般微生物多依附于固體顆粒傳播，可采用光觸煤濾網(wǎng)與紫外線燈的方法去除[1,2]。所以本文只對(duì)影響室內(nèi)空氣質(zhì)量的氣體進(jìn)行檢測(cè)，采集空氣中氧氣含量、揮發(fā)性氣體含量如甲醛、CO 濃度，再加上對(duì)空氣濕度值的測(cè)量，便可準(zhǔn)確度量室內(nèi)空氣質(zhì)量。
本文在前幾代的空氣凈化器的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)一種新型的智能空氣清新器信息采集系統(tǒng)，該系統(tǒng)配合單片機(jī)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)空氣質(zhì)量，并提出利用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的自學(xué)習(xí)能力強(qiáng)和自適應(yīng)性能好的特點(diǎn)，對(duì)空氣質(zhì)量進(jìn)行預(yù)測(cè)，建立起預(yù)測(cè)模型，預(yù)測(cè)模型與標(biāo)準(zhǔn)模型（可以從國(guó)家關(guān)于室內(nèi)空氣標(biāo)準(zhǔn)的文件得到）比較后，設(shè)計(jì)出最優(yōu)的控制策略。此外，空氣清新器還能在采集系統(tǒng)發(fā)生故障的情況下，由人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)建立的預(yù)測(cè)模型將代替由多傳感器組成的采集系統(tǒng)，將空氣質(zhì)量的預(yù)測(cè)值送入單片機(jī)系統(tǒng)中，參與控制策略的優(yōu)化，保證了空氣清新器的智能化運(yùn)行。這一點(diǎn)將在第三部分詳細(xì)解釋。