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

空氣質(zhì)量采集對空氣清新器的管理和控制起著關(guān)鍵的作用。經(jīng)過對復(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，并通過神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)建立起空氣質(zhì)量的預(yù)測模型，該預(yù)測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%的時間是在室內(nèi)度過的，室內(nèi)空氣的質(zhì)量對人的身體健康和工作效率
將產(chǎn)生很大的影響。國內(nèi)外許多學(xué)者對不同類型建筑物的室內(nèi)空氣品質(zhì)進行調(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]。所以本文只對影響室內(nèi)空氣質(zhì)量的氣體進行檢測，采集空氣中氧氣含量、揮發(fā)性氣體含量如甲醛、CO 濃度，再加上對空氣濕度值的測量，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)配合單片機實時監(jiān)測空氣質(zhì)量，并提出利用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的自學(xué)習(xí)能力強和自適應(yīng)性能好的特點，對空氣質(zhì)量進行預(yù)測，建立起預(yù)測模型，預(yù)測模型與標(biāo)準(zhǔn)模型（可以從國家關(guān)于室內(nèi)空氣標(biāo)準(zhǔn)的文件得到）比較后，設(shè)計出最優(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)測值送入單片機系統(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行。這一點將在第三部分詳細解釋。