1.一種基于信息融合技術(shù)的空氣質(zhì)量檢測(cè)系統(tǒng),其特征在于:包括微控制器(1)和用于檢測(cè)空氣質(zhì)量參數(shù)的傳感器組,以及與微控制器(1)相接的存儲(chǔ)器(10)和藍(lán)牙通信模塊(8),所述微控制器(1)的輸入端接有A/D轉(zhuǎn)換模塊(7)和用于設(shè)定空氣質(zhì)量參數(shù)報(bào)警閾值的鍵盤(pán)電路(2),所述微控制器(1)的輸出端接有報(bào)警電路(9),所述傳感器組包括溫濕度傳感器(3)、一氧化碳傳感器(4)、硫化物傳感器(5)和粉塵傳感器(6),所述溫濕度傳感器(3)的輸出端與微控制器(1)的輸入端相接,所述一氧化碳傳感器(4)的輸出端、硫化物傳感器(5)的輸出端和粉塵傳感器(6)的輸出端均與A/D轉(zhuǎn)換模塊(7)的輸入端相接。
2.按照權(quán)利要求1所述的一種基于信息融合技術(shù)的空氣質(zhì)量檢測(cè)系統(tǒng),其特征在于:所述A/D轉(zhuǎn)換模塊(7)包括芯片ADC0809,所述芯片ADC0809的START引腳、EOC引腳、OUTPUT引腳、CLOCK引腳、ALE引腳、2-1引腳、2-2引腳、2-3引腳、2-3引腳、2-5引腳、2-6引腳、2-7引腳、2-8引腳、ADDA引腳、ADDB引腳和ADDC引腳均與微控制器(1)相接。
3.按照權(quán)利要求2所述的基于信息融合技術(shù)的空氣質(zhì)量檢測(cè)系統(tǒng),其特征在于:所述一氧化碳傳感器(4)包括芯片MQ7,所述芯片MQ7的AO引腳與芯片ADC0809的INO引腳相接,所述芯片MQ7的VCC引腳與+5V電源端相接,所述芯片MQ7的GND引腳接地。
4.按照權(quán)利要求2所述的基于信息融合技術(shù)的空氣質(zhì)量檢測(cè)系統(tǒng),其特征在于:所述硫化物傳感器(5)包括芯片MQ135,所述芯片MQ135的AO引腳與芯片ADC0809的IN1引腳相接,所述芯片MQ135的VCC引腳與+5V電源端相接,所述芯片MQ135的GND引腳接地。
5.按照權(quán)利要求2所述的基于信息融合技術(shù)的空氣質(zhì)量檢測(cè)系統(tǒng),其特征在于:所述粉塵傳感器(6)包括芯片GP2Y1010AU0F,所述芯片GP2Y1010AU0F的VO引腳與芯片ADC0809的IN2引腳相接,所述芯片GP2Y1010AU0F的VCC引腳和V-LED引腳均與+5V電源端相接,所述芯片GP2Y1010AU0F的S-GND引腳與LED-GND引腳均接地。
6.按照權(quán)利要求1所述的一種基于信息融合技術(shù)的空氣質(zhì)量檢測(cè)系統(tǒng),其特征在于:所述溫濕度傳感器(3)包括芯片DHT11,所述芯片DHT11的OUT引腳與微控制器(1)相接,所述芯片DHT11的VCC引腳與+5V電源端相接,所述芯片DHT11的GND引腳接地。
7.按照權(quán)利要求1所述的基于信息融合技術(shù)的空氣質(zhì)量檢測(cè)系統(tǒng),其特征在于:所述微控制器(1)包括單片機(jī)AT89C52。
8.一種利用如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)進(jìn)行基于信息融合技術(shù)的空氣質(zhì)量檢測(cè)的方法,其特征在于,該方法包括以下步驟:
步驟一、確定環(huán)境中空氣質(zhì)量參數(shù)的決策值,其具體過(guò)程為:
步驟101、確定環(huán)境中溫度參數(shù)的決策值:首先,所述微控制器(1)對(duì)溫濕度傳感器(3)檢測(cè)到的環(huán)境中的溫度信號(hào)進(jìn)行周期性采樣,得到環(huán)境中溫度的n個(gè)觀測(cè)值X11、X12、…、X1n,并查詢預(yù)先存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器(10)中的溫度觀測(cè)值與舒適度值的對(duì)應(yīng)關(guān)系表,找出與n個(gè)觀測(cè)值X11、X12、…、X1n依次對(duì)應(yīng)的n個(gè)舒適度值a1、a2、…、an;然后,所述微控制器(1)根據(jù)公式計(jì)算得到環(huán)境中溫度參數(shù)的決策值其中,預(yù)先存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器(10)中的溫度觀測(cè)值與舒適度值的對(duì)應(yīng)關(guān)系表采用概率統(tǒng)計(jì)的方法獲得,獲得的具體過(guò)程為:由N個(gè)人組成統(tǒng)計(jì)調(diào)查組,列出環(huán)境中可能出現(xiàn)的溫度觀測(cè)值,并由每個(gè)人在環(huán)境中可能出現(xiàn)的溫度觀測(cè)值中選擇一個(gè)最舒適的溫度觀測(cè)值,計(jì)算出各個(gè)溫度觀測(cè)值的選擇概率,即為溫度觀測(cè)值對(duì)應(yīng)的舒適度值,n的取值為5~100的整數(shù),N的取值為50~500的整數(shù);
步驟102、確定環(huán)境中濕度參數(shù)的決策值:首先,所述微控制器(1)對(duì)溫濕度傳感器(3)檢測(cè)到的環(huán)境中的濕度信號(hào)進(jìn)行周期性采樣,得到環(huán)境中濕度的n個(gè)觀測(cè)值X21、X22、…、X2n,并查詢預(yù)先存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器(10)中的濕度觀測(cè)值與舒適度值的對(duì)應(yīng)關(guān)系表,找出與n個(gè)觀測(cè)值X21、X22、…、X2n依次對(duì)應(yīng)的n個(gè)舒適度值b1,b2,…,bn;然后,所述微控制器(1)根據(jù)公式計(jì)算得到環(huán)境中濕度參數(shù)的決策值其中,預(yù)先存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器(10)中的濕度觀測(cè)值與舒適度值的對(duì)應(yīng)關(guān)系表采用概率統(tǒng)計(jì)的方法獲得,獲得的具體過(guò)程為:由N個(gè)人組成統(tǒng)計(jì)調(diào)查組,列出環(huán)境中可能出現(xiàn)的濕度觀測(cè)值,并由每個(gè)人在環(huán)境中可能出現(xiàn)的濕度觀測(cè)值中選擇一個(gè)最舒適的濕度觀測(cè)值,計(jì)算出各個(gè)濕度觀測(cè)值的選擇概率,即為濕度觀測(cè)值對(duì)應(yīng)的舒適度值,n的取值為5~100的整數(shù),N的取值為50~500的整數(shù);
步驟103、確定環(huán)境中一氧化碳濃度參數(shù)的決策值:首先,所述微控制器(1)通過(guò)A/D轉(zhuǎn)換模塊(7)對(duì)一氧化碳傳感器(4)檢測(cè)到的環(huán)境中的一氧化碳濃度信號(hào)進(jìn)行周期性采樣,得到環(huán)境中一氧化碳濃度的n個(gè)觀測(cè)值X31、X32、…、X3n,并查詢預(yù)先存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器(10)中的一氧化碳濃度觀測(cè)值與舒適度值的對(duì)應(yīng)關(guān)系表,找出與n個(gè)觀測(cè)值X31、X32、…、X3n依次對(duì)應(yīng)的n個(gè)舒適度值c1、c2、…、cn;然后,所述微控制器(1)根據(jù)公式計(jì)算得到環(huán)境中一氧化碳濃度參數(shù)的決策值其中,預(yù)先存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器(10)中的一氧化碳濃度觀測(cè)值與舒適度值的對(duì)應(yīng)關(guān)系表采用概率統(tǒng)計(jì)的方法獲得,獲得的具體過(guò)程為:由N個(gè)人組成統(tǒng)計(jì)調(diào)查組,列出環(huán)境中可能出現(xiàn)的一氧化碳濃度觀測(cè)值,并由每個(gè)人在環(huán)境中可能出現(xiàn)的一氧化碳濃度觀測(cè)值中選擇一個(gè)最舒適的一氧化碳濃度觀測(cè)值,計(jì)算出各個(gè)一氧化碳濃度觀測(cè)值的選擇概率,即為一氧化碳濃度觀測(cè)值對(duì)應(yīng)的舒適度值,n的取值為5~100的整數(shù),N的取值為50~500的整數(shù);
步驟104、確定環(huán)境中硫化物濃度參數(shù)的決策值:首先,所述微控制器(1)通過(guò)A/D轉(zhuǎn)換模塊(7)對(duì)硫化物傳感器(5)檢測(cè)到的環(huán)境中的硫化物濃度信號(hào)進(jìn)行周期性采樣,得到環(huán)境中硫化物濃度的n個(gè)觀測(cè)值X41、X42、…、X4n,并查詢預(yù)先存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器(10)中的硫化物濃度觀測(cè)值與舒適度值的對(duì)應(yīng)關(guān)系表,找出與n個(gè)觀測(cè)值X41、X42、…、X4n依次對(duì)應(yīng)的n個(gè)舒適度值d1、d2、…、dn;然后,所述微控制器(1)根據(jù)公式計(jì)算得到環(huán)境中硫化物濃度參數(shù)的決策值其中,預(yù)先存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器(10)中的硫化物濃度觀測(cè)值與舒適度值的對(duì)應(yīng)關(guān)系表采用概率統(tǒng)計(jì)的方法獲得,獲得的具體過(guò)程為:由N個(gè)人組成統(tǒng)計(jì)調(diào)查組,列出環(huán)境中可能出現(xiàn)的硫化物濃度觀測(cè)值,并由每個(gè)人在環(huán)境中可能出現(xiàn)的硫化物濃度觀測(cè)值中選擇一個(gè)最舒適的硫化物濃度觀測(cè)值,計(jì)算出各個(gè)硫化物濃度觀測(cè)值的選擇概率,即為硫化物濃度觀測(cè)值對(duì)應(yīng)的舒適度值,n的取值為5~100的整數(shù),N的取值為50~500的整數(shù);
步驟105、確定環(huán)境中粉塵濃度參數(shù)的決策值:首先,所述微控制器(1)通過(guò)A/D轉(zhuǎn)換模塊(7)對(duì)粉塵傳感器(6)檢測(cè)到的環(huán)境中的粉塵濃度信號(hào)進(jìn)行周期性采樣,得到環(huán)境中粉塵濃度的n個(gè)觀測(cè)值X51、X52、…、X5n,并查詢預(yù)先存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器(10)中的粉塵濃度觀測(cè)值與舒適度值的對(duì)應(yīng)關(guān)系表,找出與n個(gè)觀測(cè)值X51、X52、…、X5n依次對(duì)應(yīng)的n個(gè)舒適度值e1、e2、…、en;然后,所述微控制器(1)根據(jù)公式計(jì)算得到環(huán)境中粉塵濃度參數(shù)的決策值其中,預(yù)先存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器(10)中的粉塵濃度觀測(cè)值與舒適度值的對(duì)應(yīng)關(guān)系表采用概率統(tǒng)計(jì)的方法獲得,獲得的具體過(guò)程為:由N個(gè)人組成統(tǒng)計(jì)調(diào)查組,列出環(huán)境中可能出現(xiàn)的粉塵濃度觀測(cè)值,并由每個(gè)人在環(huán)境中可能出現(xiàn)的粉塵濃度觀測(cè)值中選擇一個(gè)最舒適的粉塵濃度觀測(cè)值,計(jì)算出各個(gè)粉塵濃度觀測(cè)值的選擇概率,即為粉塵濃度觀測(cè)值對(duì)應(yīng)的舒適度值,n的取值為5~100的整數(shù),N的取值為50~500的整數(shù);
步驟二、確定環(huán)境中空氣質(zhì)量參數(shù)的加權(quán)值:所述微控制器(1)將環(huán)境中溫度參數(shù)的加權(quán)值、濕度參數(shù)的加權(quán)值、一氧化碳濃度參數(shù)的加權(quán)值、硫化物濃度參數(shù)的加權(quán)值和粉塵濃度參數(shù)的加權(quán)值分別設(shè)定為ω1、ω2、ω3、ω4和ω5,ω1、ω2、ω3、ω4和ω5滿足關(guān)系式
步驟三、所述微控制器(1)根據(jù)公式計(jì)算空氣質(zhì)量報(bào)警值Tmax;
步驟四、空氣質(zhì)量信息融合計(jì)算,其具體過(guò)程為:
步驟401、任一時(shí)刻,所述微控制器(1)采集到的溫濕度傳感器(3)檢測(cè)到的環(huán)境中的溫度信號(hào),并記為X1;所述微控制器(1)采集到的溫濕度傳感器(3)檢測(cè)到的環(huán)境中的濕度信號(hào),并記為X2;所述微控制器(1)通過(guò)A/D轉(zhuǎn)換模塊(7)采集到的一氧化碳傳感器(4)檢測(cè)到的環(huán)境中的一氧化碳濃度信號(hào),并記為X3;所述微控制器(1)通過(guò)A/D轉(zhuǎn)換模塊(7)采集到的硫化物傳感器(5)檢測(cè)到的環(huán)境中的硫化物濃度信號(hào),并記為X4;所述微控制器(1)通過(guò)A/D轉(zhuǎn)換模塊(7)采集到的粉塵傳感器(6)檢測(cè)到的環(huán)境中的粉塵濃度信號(hào),并記為X5;
步驟402、所述微控制器(1)根據(jù)公式計(jì)算得到空氣質(zhì)量估計(jì)值T;
步驟403、所述微控制器(1)將空氣質(zhì)量估計(jì)值T與空氣質(zhì)量報(bào)警值Tmax相比對(duì),當(dāng)T>Tmax時(shí),所述微控制器(1)發(fā)送控制信號(hào)給報(bào)警電路(9),報(bào)警電路(9)報(bào)警,提醒工作人員采取措施;否則,返回步驟401,繼續(xù)采集所述傳感器中各個(gè)傳感器檢測(cè)到的信號(hào)。
9.按照權(quán)利要求8所述的方法,其特征在于:步驟二中所述ω1、ω2、ω3、ω4和ω5的取值分別為ω1=10%、ω2=10%、ω3=20%、ω4=30%,ω5=30%。