CN111239341B - 一种智能恶臭嗅辨系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种智能恶臭嗅辨系统,包括:动动态稀释模块,用于对恶臭样品气体进行浓度的动态稀释,并控制所述恶臭样品气体的气体压力及气体流量,得到稀释样品气体;恶臭测量模块,用于将所述稀释样品气体通入三只嗅杯中的其中一只嗅杯,并向其余两支嗅杯中通入纯净空气,同时将三只嗅杯提供给嗅辨员选择判断,分辨通入所述稀释样品气体的嗅杯位置;统计计算模块,用于自动统计嗅辨员的判断结果,并根据统计自动计算臭气浓度。采用动态稀释技术结合标准三点比较式臭袋法进行恶臭嗅辨,自动统计嗅辨员的判断结果,并自动计算臭气浓度,实现智能恶臭嗅辨,降低实验室人为操作造成的影响及误差,大大节省人力成本,并提高实验数据的准确度。

Description

一种智能恶臭嗅辨系统
技术领域
本发明涉及恶臭嗅辨发电技术领域,特别涉及一种智能恶臭嗅辨系统。
背景技术
随着经济的快速发展和公众环境意识的增强,恶臭污染投诉事件逐年攀升,严重影响和制约着经济和生态的可持续发展。近年来,在环境保护、环境管理、环境影响评价、环境纠纷处理、建设项目竣工环保验收中,恶臭(臭气浓度)指标受到广泛重视。恶臭是各种气味(异味)的总称,可以通过人们的感知思维进行分析和判断。根据国内外有关论述,可将恶臭定义为:凡是能产生令人不愉快感觉的气体通称恶臭气体,简称为恶臭。恶臭可由强度、浓度、容忍度、愉悦度等特征进行描述,一般情况下多采用恶臭强度和浓度作为评价恶臭污染程度和扩散影响评估的指标。臭气浓度是指用清洁空气(无臭空气)稀释恶臭样品直至样品无味时所需的稀释倍数。
恶臭感官分析法是根据人体嗅觉对臭气的响应而建立起来的恶臭分析方法,用于测定恶臭污染的浓度和强度。针对恶臭污染的分析,感观嗅觉法仍是目前的最常用方法。恶臭感官分析法在处理恶臭环评、环境纠纷等实际问题中极其有用。
现在全国恶臭污染测试领域的恶臭嗅辨主要采用静态稀释方法,实验方法主要依据国家标准(GB/T14675-93空气质量恶臭的测定三点比较式臭袋法)。采用这种方法在实验测定中的各个步骤中都采用人工手动操作,存在精度和稳定性的误差。
发明内容
本发明提供一种智能恶臭嗅辨系统,用以实现智能恶臭嗅辨。
本发明提供一种智能恶臭嗅辨系统,包括:
动态稀释模块,用于通过参比气体气路、混合气体气路和被测气体气路对恶臭样品气体进行浓度的动态稀释,并控制所述恶臭样品气体的气体压力及气体流量,得到稀释样品气体;
恶臭测量模块,用于将所述稀释样品气体通入三只嗅杯中的其中一只嗅杯,并向其余两支嗅杯中通入纯净空气,同时将三只嗅杯提供给嗅辨员选择判断,分辨通入所述稀释样品气体的嗅杯位置;和
统计计算模块,用于自动统计嗅辨员的判断结果,并根据统计自动计算臭气浓度。
进一步地,所述动态稀释模块包括:质量流量控制器和电控阀,其中,
所述质量流量控制器用于对所述恶臭样品气体的动态稀释进行稀释控制,根据所述恶臭样品气体的不同浓度采用相应的所述质量流量控制器,以调整并控制所述恶臭样品气体的流量;
所述电控阀用于对所述参比气体气路、混合气体气路和被测气体气路进行控制,以实现气路的自动稀释控制。
进一步地,所述恶臭测量模块包括:
系统登录单元,用于使用户在系统前端输入用户信息,并将所述用户信息发送至权限管理服务器进行验证,若验证成功,则由所述系统前端与系统后台服务器建立连接通道,进行数据交互;
新建测试项目单元,用于新建测试项目,并为所述测试项目配置参数,所述参数包括项目名称信息、检测类型信息、检测项目信息、检测依据信息。
进一步地,所述恶臭测量模块还包括:嗅辨小组设置单元,用于设置若干嗅辩小组中的若干嗅辨员的信息,以使所述智能恶臭嗅辨系统按照嗅辨小组的排列顺序依次提示若干嗅辨员进行嗅辨,其中,所述嗅辨小组设置单元包括:
新建嗅辩员子单元,用于输入嗅辨员的相关信息,完成嗅辩员的新建任务,同时在嗅辩员名单中出现新建嗅辩员;
嗅辩员信息子单元:用于将所有嗅辩员加载至测试项目的嗅辨员名单中,并显示每个嗅辩员的所述相关信息;
嗅辩小组设置子单元:在所有的嗅辨员名单中选择要添加的嗅辨员加入参加本次嗅辨测量的嗅辩小组中,还用于在所述嗅辩小组的名单中删除选中的嗅辨员。
进一步地,所述恶臭测量模块包括:样品测试单元,用于进行所述稀释样品气体的测试,其中,所述样品测试单元包括:样品信息设置子单元,用于:
设置本次测试项目的名称及嗅辩小组成员;
选择样品类型,所述样品类型包括环境样品和污染源样品;
根据所述样品类型自动生成样品编号;
设置样品的稀释倍数;
设置检测模式,若所述样品类型为环境,则不需要设置检测模式,若述样品类型为污染源,则可以根据情况选择检测模式,所述检测模式包括快速检测模式和传统检测模式;
输入本次测试项目的测试环境信息,所述环境信息包括:温度、湿度、压力及样品体积。
进一步地,所述样品测试单元还包括环境样品测试子单元,用于进行环境样品的测试,并执行以下步骤:
步骤S101:测试开始后,系统会显示环境样品测试使用的统计表格,所述动态稀释模块自动进行样品稀释,所述三只嗅杯只有一只嗅杯通入所述稀释样品气体,另外两支通入纯净空气;
步骤S102:待气体稳定后按照嗅辨小组的排列顺序依次提示嗅辨员进行嗅辨;
步骤S103:嗅辨员进入嗅辨位置,核对触摸屏上所显示的嗅辨员姓名,然后进行嗅辨,分辨出正确的嗅杯位置;
步骤S104:嗅辨员完成嗅辨,根据自己的嗅辨结果在触摸屏上按下相应的按键,挑选出所述稀释样品气体所对应的嗅杯,触摸屏上有四个按键,分别对应于三只嗅杯中的“A嗅杯”、“B嗅杯”、“C嗅杯”以及“不明确”,若按键结果与正确结果相同,则环境样品测试使用的统计表格会统计“正确”,若按键结果与正确结果不相同,则环境样品测试使用的统计表格会统计“错误”,若嗅辨员感觉无法作出明确的判断,可以按下触摸屏上的“不明确”按键,则环境样品测试使用的统计表格会统计“不明确”;
步骤S105:当上一名嗅辨员完成嗅辨操作后,触摸屏上嗅辨员姓名按顺序转换,下一名嗅辨员继续嗅辩,重复执行步骤S103和步骤S104,直到所述嗅辨小组的所有嗅辨员完成嗅辨;
步骤S106:当嗅辨小组完成当前稀释倍数的嗅辨后,系统自动进入管路清洗状态,同时,系统会统计之前的嗅辨结果,根据测试原理判断是否可以计算样品浓度,完成测试,若可以计算样品浓度则在环境样品测试统计表中的“样品浓度”一栏中显示测试结果,否则系统会根据需要提高或降低稀释倍数,进行下一系列的嗅辨测试;
步骤S107:重复执行步骤S101-步骤S106,直到根据测试原理判断可以计算样品浓度,完成测试。
进一步地,所述样品测试单元还包括污染源样品测试子单元,用于进行污染源样品的测试,所述污染源样品测试子单元按照传统检测模式进行测试时执行以下步骤:
步骤S201:选择起始稀释倍数,开始测试,测试开始后,系统会显示污染源样品测试使用的统计表格,所述动态稀释模块自动进行样品稀释,所述三只嗅杯只有一只嗅杯通入所述稀释样品气体,另外两支通入纯净空气;
步骤S202:待气体稳定后按照嗅辨小组的排列顺序依次提示嗅辨员进行嗅辨;
步骤S203:嗅辨员进入嗅辨位置,核对触摸屏上所显示的嗅辨员姓名,然后进行嗅辨,分辨出正确的嗅杯位置;
步骤S204:嗅辨员完成嗅辨,根据自己的嗅辨结果在触摸屏上按下相应的按键,挑选出所述稀释样品气体所对应的嗅杯,触摸屏上有三个按键,分别对应于三只嗅杯中的“A嗅杯”、“B嗅杯”以及“C嗅杯”,若按键结果与正确结果相同,则环境样品测试使用的统计表格会统计“正确”,若按键结果与正确结果不相同,则环境样品测试使用的统计表格会统计“错误”;
步骤S205:当上一名嗅辨员完成嗅辨操作后,触摸屏上嗅辨员姓名按顺序转换,下一名嗅辨员继续嗅辩,重复执行步骤S103和步骤S104,直到所述嗅辨小组的所有嗅辨员完成嗅辨;
步骤S206:当嗅辨小组完成当前稀释倍数的嗅辨后,系统自动进入管路清洗状态,同时,系统会统计之前的嗅辨结果,如果第一次嗅辨全部正确,那么继续增加稀释倍数,进行下一轮嗅辨,如果第一次嗅辨有错,那么系统将自动后退2个稀释倍数进行嗅辨,直到全部嗅辨小组成员都能正确选出答案,那么再增加稀释倍数;
步骤S207:当某个嗅辨员在嗅辨过程中出现错误时,而且所述嗅辨员在出现错误之前,有正确的答案记录,那么系统会自动停止所述嗅辨员的嗅辨,同时,系统会根据以下公式自动计算出所述嗅辨员的个人阈值并把所述嗅辨员的姓名从嗅辨名单中删除,
Figure BDA0002381981570000051
其中,Xi为第i个嗅辨员的个人阈值,a1为个人正解最大稀释倍数,a2为个人误解稀释倍数;
步骤S208:每做完一个稀释倍数嗅辨测试后,跳转到下一个稀释倍数,等待浓度稳定,当浓度稳定时间结束后,则继续进行下一轮嗅辨实验,直到所有嗅辩员都结束嗅辩;
步骤S209:当嗅辨小组全部成员都嗅辨结束后,根据嗅辨小组的个人阈值,删除个人阈值中的最大和最小值,之后,计算出嗅辨小组成员的平均阈值,并采用以下公式计算样品的臭气浓度,
y=10x
其中,y为样品臭气浓度,x为嗅辨小组成员的个人阈值的算术平均值。
进一步地,所述样品测试单元还包括污染源样品测试子单元,用于进行污染源样品的测试,所述污染源样品测试子单元按照快速检测模式进行测试时执行以下步骤:
步骤S301:选择起始稀释倍数,开始测试,测试开始后,系统会显示污染源样品测试使用的统计表格,所述动态稀释模块自动进行样品稀释,所述三只嗅杯只有一只嗅杯通入所述稀释样品气体,另外两支通入纯净空气;
步骤S302:待气体稳定后按照嗅辨小组的排列顺序依次提示嗅辨员进行嗅辨;
步骤S303:嗅辨员进入嗅辨位置,核对触摸屏上所显示的嗅辨员姓名,然后进行嗅辨,分辨出正确的嗅杯位置;
步骤S304:嗅辨员完成嗅辨,根据自己的嗅辨结果在触摸屏上按下相应的按键,挑选出所述稀释样品气体所对应的嗅杯,触摸屏上有三个按键,分别对应于三只嗅杯中的“A嗅杯”、“B嗅杯”以及“C嗅杯”,若按键结果与正确结果相同,则环境样品测试使用的统计表格会统计“正确”,若按键结果与正确结果不相同,则环境样品测试使用的统计表格会统计“错误”;
步骤S305:当第一位嗅辨员完成当前稀释倍数的嗅辨后,开始判断对于嗅辨员的嗅辨结果,如果答案正确,则递增稀释倍数,继续嗅辨,直到出现错误,结束第一名嗅辨员的嗅辨,此时计算出第一位嗅辨员个人阈值;如果嗅辨员答案错误,则递减稀释倍数,直到该嗅辨员得出正确答案,结束第一名嗅辨员的嗅辨,此时计算出该嗅辨员的个人阈值,采用以下公式计算嗅辨员的个人阈值
Figure BDA0002381981570000061
其中,Xi为第i个嗅辨员的个人阈值,a1为个人正解最大稀释倍数,a2为个人误解稀释倍数;
步骤S306:当所有嗅辨员都嗅辨结束后,根据嗅辨小组的个人阈值,删除个人阈值中的最大和最小值,之后,计算出嗅辨小组成员的平均阈值,并采用以下公式计算样品的臭气浓度,
y=10x
其中,y为样品臭气浓度,x为嗅辨小组成员的个人阈值的算术平均值;
当上一名嗅辨员完成嗅辨操作后,触摸屏上嗅辨员姓名按顺序转换,下一名嗅辨员继续嗅辩,重复执行步骤S103和步骤S104,直到所述嗅辨小组的所有嗅辨员完成嗅辨;
步骤S306:当嗅辨小组的所有嗅辨员完成嗅辨后,系统自动进入管路清洗状态。
进一步地,所述统计计算模块包括:统计单元,用于自动统计嗅辨员的判断结果,所述统计单元包括:接收子单元、统计特征计算子单元、分类器训练子单元、分类子单元、阈值判断子单元以及统计值生成子单元,其中:
所述接收子单元用于接收所述恶臭测量模块所获取的嗅辨员的判断结果并将所述判断结果传输到所述统计特征计算子单元;
所述统计特征计算子单元用于对所述判断结果进行统计特征计算;
所述分类器训练子单元用于使用支持向量机方法所述统计特征进行针对历史测量数据库中判断结果分类的分类器训练;
所述分类子单元用于使用所述分类器对所述统计特征进行分类,并基于所述分类结果生成从计算机计数模型输出的值;
所述阈值判断子单元用于对从所述计算机计数模型输出的所述值的量进行统计,并判定所述量是否超过计数阈值;
所述统计值生成子单元响应于判定出所述量超过所述计数阈值,根据从所述计算机计数模型输出的所述值来生成统计值,所述统计值包括所述值的移动四分位数间距、或所述值的四分位数间距、或所述值的最大值、或所述值的最小值、或所述值的均值、或所述值的中值、或所述值的方差、或所述值的标准差、或所述值的移动均值、或所述值的移动中值、或所述值的移动方差、或所述值的移动标准差、或所述值的模、或所述值的移动模、或其组合。
本发明实施例提供的一种智能恶臭嗅辨系统,具有以下有益效果:采用动态稀释技术结合中国国家标准三点比较式臭袋法进行恶臭嗅辨,自动统计嗅辨员的判断结果,并根据统计自动计算臭气浓度,实现智能恶臭嗅辨,降低实验室人为操作造成的影响及误差,大大节省人力成本,并提高实验数据的准确度。
进一步地,所述动态稀释模块,用于通过参比气体气路、混合气体气路和被测气体气路对恶臭样品气体进行浓度的动态稀释,并控制所述恶臭样品气体的气体压力及气体流量,得到稀释样品气体的过程中,包括如下步骤:
步骤A1:根据公式(1)得到所述动态稀释模块的电控阀需要实时控制的开口量S
Figure BDA0002381981570000081
其中,S表示所述电控阀需要实时控制的开口量,
Figure BDA0002381981570000082
表示所述电控阀需要实时控制的开口量对时间t的二阶导数,
Figure BDA0002381981570000083
表示所述电控阀需要实时控制的开口量对时间t的一阶导数,T1表示所述混合气体气路的气体压力,V1表示所述混合气体气路的气体流量,Tw表示所述气体气路的气体压力,Vw表示所述气体气路的气体流量,Td表示被测气体气路的气体压力,Vd表示被测气体气路的气体流量,K表示标准大气压的气体压力,V表示标准大气压的气体流量;
步骤A2:利用公式(1)中得到的所述电控阀需要实时控制的开口量,代入到公式(2)中得到所述电控阀需要实时控制的电压量U
Figure BDA0002381981570000084
其中U表示所述电控阀需要实时控制的电压量,i表示当前所述电控阀开口角度,N表示所述电控阀最大开口角度,μi表示在开口角度为i的状态下的混合气体气路的的气体流量与标准大气压的气体流量的比值,λi表示在开口角度为i的状态下的混合气体气路的气体压力与标准大气压的气体压力的比值,R表示电控阀的电阻值,exp表示自然对数e的次方;
步骤A3:利用公式(3)实时控制并调节变压器线圈匝数比,从而得到公式(2)中所需要的电压量;
Figure BDA0002381981570000091
其中UM为预设标准电压,n1表示变压器中电控阀需要实时控制的电压侧的线圈匝数,n2表示变压器中标准电压侧的的线圈匝数,
Figure BDA0002381981570000092
表示变压器的线圈匝数比;
通过调节变压器的线圈匝数比得到电控阀需要实时控制的电压值,进而控制电控阀需要实时控制的开口量即可控制所述恶臭样品气体的气体压力及气体流量,得到稀释样品气体。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述,并且,部分地从说明书中变得显而易见,或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
下面通过附图和实施例,对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与本发明的实施例一起用于解释本发明,并不构成对本发明的限制。在附图中:
图1为本发明实施例中一种智能恶臭嗅辨系统的框图;
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明,应当理解,此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明,并不用于限定本发明。
本发明实施例提供了一种智能恶臭嗅辨系统,如图1所示,包括:
动态稀释模块101,用于通过参比气体气路、混合气体气路和被测气体气路对恶臭样品气体进行浓度的动态稀释,并控制所述恶臭样品气体的气体压力及气体流量,得到稀释样品气体;
恶臭测量模块102,用于将所述稀释样品气体通入三只嗅杯中的其中一只嗅杯,并向其余两支嗅杯中通入纯净空气,同时将三只嗅杯提供给嗅辨员选择判断,分辨通入所述稀释样品气体的嗅杯位置;和
统计计算模块103,用于自动统计嗅辨员的判断结果,并根据统计自动计算臭气浓度。
上述技术方案的工作原理为:本发明的智能恶臭嗅辨系统采用动态稀释技术结合中国国家标准三点比较式臭袋法进行恶臭嗅辨,所述动态稀释模块的动态稀释过程利用文丘里管负压混合机理,实现快速动态配气。
三点比较式臭袋法的测定过程通过参比气体气路、混合气体气路和被测气体气路三个气路,配合截止阀、稳压阀、转子流量计、质量流量控制计、文丘里混流管、旋转混合室等元器件控制,对恶臭样品进行一系列浓度的稀释,然后将稀释样品气提供给嗅辨员选择判断,然后根据嗅辨员判断结果进行统计计算臭气浓度。
所述智能恶臭嗅辨系统的气源由空气压缩机及空气调质装置处理后提供,所述空气调质装置对压缩空气进行过滤处理、除油处理以及除味处理。在测试过程中空气出口连接样品桶的安全阀,通过向样品桶内输出无臭空气,挤压样品袋内的样品气体,压力为35kpa。原气入口连接样品桶的端口,与采样桶内的样品袋连通,压力为35kpa。排气口作为气体排空口。样品桶的第一端口从样品桶的内部连接臭气样品袋,样品桶的第二端口与空气出口连接。
本发明的智能恶臭嗅辨系统可用于对环境恶臭影响评价、评估恶臭装置处理效率以及其他要求测定恶臭领域,主要面向环境空气恶臭污染检测。
上述技术方案的有益效果为:动态稀释模块和恶臭测量模块采用动态稀释技术结合中国国家标准三点比较式臭袋法进行恶臭嗅辨,统计计算模块自动统计嗅辨员的判断结果,并根据统计自动计算臭气浓度,实现智能恶臭嗅辨,降低实验室人为操作造成的影响及误差,大大节省人力成本,并提高实验数据的准确度。
在一个实施例中,所述动态稀释模块101包括:质量流量控制器和电控阀,其中,
所述质量流量控制器用于对所述恶臭样品气体的动态稀释进行稀释控制,根据所述恶臭样品气体的不同浓度采用相应的所述质量流量控制器,以调整并控制所述恶臭样品气体的流量;
所述电控阀用于对所述参比气体气路、混合气体气路和被测气体气路进行控制,以实现气路的自动稀释控制。
上述技术方案的工作原理为:所述动态稀释模块101的动态稀释过程由计算机控制质量流量计和电控阀实现。所述电控阀包括但不限于稳压阀、电磁阀。
上述技术方案的有益效果为:借助于质量流量控制器和电控阀,可以对恶臭样品气体的动态稀释进行控制,进一步提高实验数据的准确度。
在一个实施例中,所述恶臭测量模块102包括系统登录单元,用于使用户在系统前端输入用户信息,并将所述用户信息发送至权限管理服务器进行验证,若验证成功,则由所述系统前端与系统后台服务器建立连接通道,进行数据交互。
上述技术方案的工作原理为:用户信息包括登录密码。用户输入密码后,系统提示登录成功,确认后可进行下一步操作。
上述技术方案的有益效果为:借助于系统登录单元,可以使系统前端与系统后台服务器建立连接通道,进行数据交互。
在一个实施例中,所述恶臭测量模块102还包括:新建测试项目单元,用于新建测试项目,并为所述测试项目配置参数,所述参数包括项目名称信息、检测类型信息、检测项目信息、检测依据信息。
上述技术方案的工作原理为:所述参数还包括委托单位、委托单位的联系人及联系电话、受检单位、受检单位的联系人及联系电话、采样地点、送样人、收样人、收样时间、样品数量等信息。
上述技术方案的有益效果为:借助于新建测试项目单元,可以为新建测试项目,配置参数,便于对测试项目进行管理。
在一个实施例中,所述恶臭测量模块102还包括:嗅辨小组设置单元,用于设置若干嗅辩小组中的若干嗅辨员的信息,以使所述智能恶臭嗅辨系统按照嗅辨小组的排列顺序依次提示若干嗅辨员进行嗅辨,其中,所述嗅辨小组设置单元包括:
新建嗅辩员子单元,用于输入嗅辨员的相关信息,完成嗅辩员的新建任务,同时在嗅辩员名单中出现新建嗅辩员;
嗅辩员信息子单元:用于将所有嗅辩员加载至测试项目的嗅辨员名单中,并显示每个嗅辩员的所述相关信息;
嗅辩小组设置子单元:在所有的嗅辨员名单中选择要添加的嗅辨员加入参加本次嗅辨测量的嗅辩小组中,还用于在所述嗅辩小组的名单中删除选中的嗅辨员。
上述技术方案的工作原理为:新建嗅辩员子单元输入的嗅辨员的相关信息包括姓名、年龄、性别、联系电话、加入时间等信息。在嗅辩员信息子单元中,点击嗅辩员所在行下方显示嗅辩员的相关资料。在嗅辩小组设置子单元中,点击“加入嗅辩组”按钮,嗅辨员自动出现在嗅辩小组中,同一嗅辩员只能添加一次,一个嗅辩小组只能添加6人。点击“从嗅辩组删除”按钮,可以从嗅辩组名单中删除选中的嗅辩员。嗅辩员添加完成后,点击“设置完成”进入下一步操作。
上述技术方案的有益效果为:借助于嗅辨小组设置单元,可以设置嗅辩小组中的嗅辨员的信息。
在一个实施例中,所述恶臭测量模块102包括:样品测试单元,用于进行所述稀释样品气体的测试,其中,所述样品测试单元包括:样品信息设置子单元,用于:
设置本次测试项目的名称及嗅辩小组成员;
选择样品类型,所述样品类型包括环境样品和污染源样品;
根据所述样品类型自动生成样品编号;
设置样品的稀释倍数;
设置检测模式,若所述样品类型为环境,则不需要设置检测模式,若述样品类型为污染源,则可以根据情况选择检测模式,所述检测模式包括快速检测模式和传统检测模式;
输入本次测试项目的测试环境信息,所述环境信息包括:温度、湿度、压力及样品体积。
上述技术方案的工作原理为:在样品信息设置界面中显示所选项目的名称及嗅辩小组成员,在“样品类型”一栏中,需要选择样品类型,主要分为环境样品和污染源样品。选择样品类型后系统自动生成样品编号,样品状态默认为气态。还可以对管路清洗的清洗时间以及稀释倍数进行设置。
检测模式根据样品类型的不同而不同,若样品类型为环境,则不需要选择检测模式,若为污染源,则可以根据情况选择检测模式。在测试环境信息中,输入测试时的温度、湿度、压力及样品体积。确认硬件连接无误后,开启空气压缩机后,点击“开始测试”,进入测试流程界面。
上述技术方案的有益效果为:借助于样品信息设置子单元,可以设置测试项目的基本信息。
在一个实施例中,所述样品测试单元还包括环境样品测试子单元,用于进行环境样品的测试,并执行以下步骤:
步骤S101:测试开始后,系统会显示环境样品测试使用的统计表格,所述动态稀释模块自动进行样品稀释,所述三只嗅杯只有一只嗅杯通入所述稀释样品气体,另外两支通入纯净空气;
步骤S102:待气体稳定后按照嗅辨小组的排列顺序依次提示嗅辨员进行嗅辨;
步骤S103:嗅辨员进入嗅辨位置,核对触摸屏上所显示的嗅辨员姓名,然后进行嗅辨,分辨出正确的嗅杯位置;
步骤S104:嗅辨员完成嗅辨,根据自己的嗅辨结果在触摸屏上按下相应的按键,挑选出所述稀释样品气体所对应的嗅杯,触摸屏上有四个按键,分别对应于三只嗅杯中的“A嗅杯”、“B嗅杯”、“C嗅杯”以及“不明确”,若按键结果与正确结果相同,则环境样品测试使用的统计表格会统计“正确”,若按键结果与正确结果不相同,则环境样品测试使用的统计表格会统计“错误”,若嗅辨员感觉无法作出明确的判断,可以按下触摸屏上的“不明确”按键,则环境样品测试使用的统计表格会统计“不明确”;
步骤S105:当上一名嗅辨员完成嗅辨操作后,触摸屏上嗅辨员姓名按顺序转换,下一名嗅辨员继续嗅辩,重复执行步骤S103和步骤S104,直到所述嗅辨小组的所有嗅辨员完成嗅辨;
步骤S106:当嗅辨小组完成当前稀释倍数的嗅辨后,系统自动进入管路清洗状态,同时,系统会统计之前的嗅辨结果,根据测试原理判断是否可以计算样品浓度,完成测试,若可以计算样品浓度则在环境样品测试统计表中的“样品浓度”一栏中显示测试结果,否则系统会根据需要提高或降低稀释倍数,进行下一系列的嗅辨测试;
步骤S107:重复执行步骤S101-步骤S106,直到根据测试原理判断可以计算样品浓度,完成测试。
上述技术方案的工作原理为:选择样品类型为环境,则系统将进行环境样品测试。在界面中可输入样品名称,设置样品状态,系统将自动产生样品编号信息。环境样品的首字母为E。
“设定稀释倍数”一栏转换到环境样品稀释倍数序列“10、100、1000”,可进行稀释倍数选择。“检测模式”变为无效。同时,操作人员可输入相关实验条件信息,如实验室温度、实验室湿度、实验室气压等信息,及输入备注信息。
点击“开始测试”按钮,系统跳转到“样品测试过程监测”界面,界面上方显示“环境样品测试”。下方显示环境样品测试使用的统计表格。“样品测试过程监测”界面上方显示“正在清洗管路,请稍等”,并显示倒计时。
在环境样品的测试中,嗅辨小组的六名小组成员各做一次为一轮,重复三轮(环境样品稀释倍数序列分别是10、100、1000),共18次嗅辨。
需要说明的是,测试结果中存在两种特殊情况:
第一种情况是,若第一次的稀释倍数为“10”,且此次稀释倍数下嗅辨结果的正解率M小于0.58,则该样品的“样品浓度”一栏显示“10”,该样品测试结束。
第二种情况是,若测试中,稀释倍数为“1000”时,嗅辨结果的正解率M大于0.58,则该样品不适合用环境测试法进行测试,系统将提示使用污染源测试法重新对该样品进行测试,本次测试结束。
嗅辨位采用触摸屏操作,实现人机交互。管路清洗由程序控制实现自动化操作,并且清洗管路自动变换阀门方向。
上述技术方案的有益效果为:提供了测试环境样品的具体步骤。
在一个实施例中,所述样品测试单元还包括污染源样品测试子单元,用于进行污染源样品的测试,所述污染源样品测试子单元按照传统检测模式进行测试时执行以下步骤:
步骤S201:选择起始稀释倍数,开始测试,测试开始后,系统会显示污染源样品测试使用的统计表格,所述动态稀释模块自动进行样品稀释,所述三只嗅杯只有一只嗅杯通入所述稀释样品气体,另外两支通入纯净空气;
步骤S202:待气体稳定后按照嗅辨小组的排列顺序依次提示嗅辨员进行嗅辨;
步骤S203:嗅辨员进入嗅辨位置,核对触摸屏上所显示的嗅辨员姓名,然后进行嗅辨,分辨出正确的嗅杯位置;
步骤S204:嗅辨员完成嗅辨,根据自己的嗅辨结果在触摸屏上按下相应的按键,挑选出所述稀释样品气体所对应的嗅杯,触摸屏上有三个按键,分别对应于三只嗅杯中的“A嗅杯”、“B嗅杯”以及“C嗅杯”,若按键结果与正确结果相同,则环境样品测试使用的统计表格会统计“正确”,若按键结果与正确结果不相同,则环境样品测试使用的统计表格会统计“错误”;
步骤S205:当上一名嗅辨员完成嗅辨操作后,触摸屏上嗅辨员姓名按顺序转换,下一名嗅辨员继续嗅辩,重复执行步骤S103和步骤S104,直到所述嗅辨小组的所有嗅辨员完成嗅辨;
步骤S206:当嗅辨小组完成当前稀释倍数的嗅辨后,系统自动进入管路清洗状态,同时,系统会统计之前的嗅辨结果,如果第一次嗅辨全部正确,那么继续增加稀释倍数,进行下一轮嗅辨,如果第一次嗅辨有错,那么系统将自动后退2个稀释倍数进行嗅辨,直到全部嗅辨小组成员都能正确选出答案,那么再增加稀释倍数;
步骤S207:当某个嗅辨员在嗅辨过程中出现错误时,而且所述嗅辨员在出现错误之前,有正确的答案记录,那么系统会自动停止所述嗅辨员的嗅辨,同时,系统会根据以下公式自动计算出所述嗅辨员的个人阈值并把所述嗅辨员的姓名从嗅辨名单中删除,
Figure BDA0002381981570000171
其中,Xi为第i个嗅辨员的个人阈值,a1为个人正解最大稀释倍数,a2为个人误解稀释倍数;
步骤S208:每做完一个稀释倍数嗅辨测试后,跳转到下一个稀释倍数,等待浓度稳定,当浓度稳定时间结束后,则继续进行下一轮嗅辨实验,直到所有嗅辩员都结束嗅辩;
步骤S209:当嗅辨小组全部成员都嗅辨结束后,根据嗅辨小组的个人阈值,删除个人阈值中的最大和最小值,之后,计算出嗅辨小组成员的平均阈值,并采用以下公式计算样品的臭气浓度,
y=10x
其中,y为样品臭气浓度,x为嗅辨小组成员的个人阈值的算术平均值。
上述技术方案的工作原理为:在“样品信息设置”界面的“样品类型”一栏中选择“污染源”,则系统将进行污染源样品测试。在界面中可输入样品名称,设置样品状态,系统将自动产生样品编号信息。污染源样品的首字母为S。
“设定稀释倍数”一栏转换到环境样品稀释倍数序列“30、100、300、1000、3000、10000、30000、100000、300000、1000000、3000000、10000000共12个预稀释倍数”,“检测模式”中可选择传统方法或快速方法。操作人员可输入相关实验条件信息,如实验室温度、实验室湿度、实验室气压等信息,及输入备注信息。
点击“开始测试”按钮,系统跳转到“样品测试过程监测”界面,界面上方显示“污染源样品测试”。下方显示污染源样品测试使用的统计表格。
污染源嗅辨过程表格中每个稀释倍数对应“杯号”和“回答”2列。“杯号”是显示答案即“A”、“B”、“C”,“回答“是显示嗅辨员选择的对与错,正确答案显示为“○”,错误答案显示为“×”。表格左侧显示“嗅辨员名字”,显示6个嗅辨员姓名。
传统测试方法是指在选择起始稀释倍数后,嗅辨小组的成员开始进行嗅辨,如果第一次嗅辨全部正确,那么继续增加稀释倍数,进行下一轮嗅辨,如果第一次嗅辨有错,那么系统将自动后退2个稀释倍数进行嗅辨,直到全部嗅辨小组成员都能正确选出答案,那么再增加稀释倍数。
例如如果起始稀释倍数是“1000”,那么当嗅辨小组全部成员都能正确选出答案,那么进行下一步“3000”的稀释倍数嗅辨,如果有嗅辨员答案错误,系统根据算法,会自动后退2个稀释倍数,即从“100”开始测试,嗅辨顺序不变,以此类推,直到全体嗅辨员都能正确选出答案。
特殊情况是,当初始稀释倍数选择为“30”或者“100”,但有嗅辨员答案错误,此时,由于污染源稀释倍数最低为“30”,无法后退2个稀释倍数,那么此时程序会保持初始稀释倍数后退一个稀释倍数,即要求嗅辨员小组对“30”稀释倍数重新嗅辨,直到全部答案正确后继续增加稀释倍数进行嗅辩。
当清洗结束后,电机执行复位操作,继续进行下一轮嗅辨测试,触摸屏自动切换到嗅辨界面。
当样品袋气体剩余不足时需要更换原先桶内的样品袋时,需要等待桶压,当桶压达到0.033MPa时,才能开始进行嗅辩实验。
上述技术方案的有益效果为:提供了对污染源样品按照传统检测模式进行测试的具体步骤。
在一个实施例中,所述样品测试单元还包括污染源样品测试子单元,用于进行污染源样品的测试,所述污染源样品测试子单元按照快速检测模式进行测试时执行以下步骤:
步骤S301:选择起始稀释倍数,开始测试,测试开始后,系统会显示污染源样品测试使用的统计表格,所述动态稀释模块自动进行样品稀释,所述三只嗅杯只有一只嗅杯通入所述稀释样品气体,另外两支通入纯净空气;
步骤S302:待气体稳定后按照嗅辨小组的排列顺序依次提示嗅辨员进行嗅辨;
步骤S303:嗅辨员进入嗅辨位置,核对触摸屏上所显示的嗅辨员姓名,然后进行嗅辨,分辨出正确的嗅杯位置;
步骤S304:嗅辨员完成嗅辨,根据自己的嗅辨结果在触摸屏上按下相应的按键,挑选出所述稀释样品气体所对应的嗅杯,触摸屏上有三个按键,分别对应于三只嗅杯中的“A嗅杯”、“B嗅杯”以及“C嗅杯”,若按键结果与正确结果相同,则环境样品测试使用的统计表格会统计“正确”,若按键结果与正确结果不相同,则环境样品测试使用的统计表格会统计“错误”;
步骤S305:当第一位嗅辨员完成当前稀释倍数的嗅辨后,开始判断对于嗅辨员的嗅辨结果,如果答案正确,则递增稀释倍数,继续嗅辨,直到出现错误,结束第一名嗅辨员的嗅辨,此时计算出第一位嗅辨员个人阈值;如果嗅辨员答案错误,则递减稀释倍数,直到该嗅辨员得出正确答案,结束第一名嗅辨员的嗅辨,此时计算出该嗅辨员的个人阈值,采用以下公式计算嗅辨员的个人阈值
Figure BDA0002381981570000191
其中,Xi为第i个嗅辨员的个人阈值,a1为个人正解最大稀释倍数,a2为个人误解稀释倍数;
步骤S306:当所有嗅辨员都嗅辨结束后,根据嗅辨小组的个人阈值,删除个人阈值中的最大和最小值,之后,计算出嗅辨小组成员的平均阈值,并采用以下公式计算样品的臭气浓度,
y=10x
其中,y为样品臭气浓度,x为嗅辨小组成员的个人阈值的算术平均值;
当上一名嗅辨员完成嗅辨操作后,触摸屏上嗅辨员姓名按顺序转换,下一名嗅辨员继续嗅辩,重复执行步骤S103和步骤S104,直到所述嗅辨小组的所有嗅辨员完成嗅辨;
步骤S306:当嗅辨小组的所有嗅辨员完成嗅辨后,系统自动进入管路清洗状态。
上述技术方案的工作原理为:在个人嗅辨阈值中出现“min(最小值)”或“max(最大值)”,这是由2个特殊情况造成的:
第一种情况:嗅辨阈值出现最大值,这是因为当一组嗅辨员中,出现1个嗅辨员始终嗅辨正确,直到该组嗅辨员只有该嗅辨员嗅辨全对,那么程序默认该嗅辨员的嗅辨阈值最大,那么他的嗅辨阈值就用“max”代替
第二种情况:嗅辨阈值出现最小值,这是因为当一组嗅辨员中,出现1个嗅辨员始终嗅辨错误,直到该组嗅辨员中,只有该嗅辨员嗅辨全错,此时程序默认该嗅辨员嗅辨阈值最小,那么他的嗅辨阈值就用“min”代替。
当某个嗅辨员满足停止条件后,会计算出该嗅辨员的嗅觉阈值。
在快速模式中,当前一个嗅辨员的稀释倍数不等于当前嗅辨员的稀释倍数时,则程序需要变换稀释倍数。
当嗅辨结束时,程序进行气路清洗操作,气路清洗操作与传统方法一致。
本发明的智能恶臭嗅辨系统可生成标准检测报告,在恶臭污染测试界面中点击打印测试报告后,在测试项目列表中选择测试项目单机,预览测试报告,点击预览文本中的“打印”按钮打印检测报告,点击“保存”选择保存的路径保存测试报告。此过程由于需要加载word文档,需要等待2-3s中可显示测试报告。
上述技术方案的有益效果为:提供了对污染源样品按照快速检测模式进行测试的具体步骤。
在一个实施例中,所述统计计算模块103包括:统计单元,用于自动统计嗅辨员的判断结果,所述统计单元包括:接收子单元、统计特征计算子单元、分类器训练子单元、分类子单元、阈值判断子单元以及统计值生成子单元,其中:
所述接收子单元用于接收所述恶臭测量模块所获取的嗅辨员的判断结果并将所述判断结果传输到所述统计特征计算子单元;
所述统计特征计算子单元用于对所述判断结果进行统计特征计算;
所述分类器训练子单元用于使用支持向量机方法所述统计特征进行针对历史测量数据库中判断结果分类的分类器训练;
所述分类子单元用于使用所述分类器对所述统计特征进行分类,并基于所述分类结果生成从计算机计数模型输出的值;
所述阈值判断子单元用于对从所述计算机计数模型输出的所述值的量进行统计,并判定所述量是否超过计数阈值;
所述统计值生成子单元响应于判定出所述量超过所述计数阈值,根据从所述计算机计数模型输出的所述值来生成统计值,所述统计值包括所述值的移动四分位数间距、或所述值的四分位数间距、或所述值的最大值、或所述值的最小值、或所述值的均值、或所述值的中值、或所述值的方差、或所述值的标准差、或所述值的移动均值、或所述值的移动中值、或所述值的移动方差、或所述值的移动标准差、或所述值的模、或所述值的移动模、或其组合。
上述技术方案的工作原理为:接收子单元接收恶臭测量模块所获取的嗅辨员的判断结果;统计特征计算子单元对判断结果进行统计特征计算;分类器训练子单元使用支持向量机方法所述统计特征进行针对历史测量数据库中判断结果分类的分类器训练;分类子单元使用所述分类器对统计特征进行分类,并基于分类结果生成从计算机计数模型输出的值;阈值判断子单元对从计算机计数模型输出的所述值的量进行统计,并判定所述量是否超过计数阈值;统计值生成子单元响应于判定出所述量超过所述计数阈值,根据从计算机计数模型输出的所述值来生成统计值。
所述统计特征例如为属性特征(例如某位嗅辨员的嗅辨特征、灵敏度)、数量特征(嗅辨小组中所有嗅辨员的平均正确率)等。
上述技术方案的有益效果为:从统计特征计算角度出发,结合历史测量数据库构建分类器,最终根据从所述计算机计数模型输出的所述值来生成统计值,解决统计不准确的问题,提供更准确和更科学的统计方法。
在一个实施例中,所述动态稀释模块,用于通过参比气体气路、混合气体气路和被测气体气路对恶臭样品气体进行浓度的动态稀释,并控制所述恶臭样品气体的气体压力及气体流量,得到稀释样品气体的过程中,包括如下步骤:
步骤A1:根据公式(1)得到所述动态稀释模块的电控阀需要实时控制的开口量S
Figure BDA0002381981570000221
其中,S表示所述电控阀需要实时控制的开口量,
Figure BDA0002381981570000222
表示所述电控阀需要实时控制的开口量对时间t的二阶导数,
Figure BDA0002381981570000223
表示所述电控阀需要实时控制的开口量对时间t的一阶导数,T1表示所述混合气体气路的气体压力,V1表示所述混合气体气路的气体流量,Tw表示所述气体气路的气体压力,Vw表示所述气体气路的气体流量,Td表示被测气体气路的气体压力,Vd表示被测气体气路的气体流量,K表示标准大气压的气体压力,V表示标准大气压的气体流量;
步骤A2:利用公式(1)中得到的所述电控阀需要实时控制的开口量,代入到公式(2)中得到所述电控阀需要实时控制的电压量U
Figure BDA0002381981570000224
其中U表示所述电控阀需要实时控制的电压量,i表示当前所述电控阀开口角度,N表示所述电控阀最大开口角度,μi表示在开口角度为i的状态下的混合气体气路的的气体流量与标准大气压的气体流量的比值,λi表示在开口角度为i的状态下的混合气体气路的气体压力与标准大气压的气体压力的比值,R表示电控阀的电阻值,exp表示自然对数e的次方;
步骤A3:利用公式(3)实时控制并调节变压器线圈匝数比,从而得到公式(2)中所需要的电压量;
Figure BDA0002381981570000231
其中UM为预设标准电压,n1表示变压器中电控阀需要实时控制的电压侧的线圈匝数,n2表示变压器中标准电压侧的的线圈匝数,
Figure BDA0002381981570000232
表示变压器的线圈匝数比;其中,在中国家用预设标准电压为220V,工厂预设标准电压为380V;
通过调节变压器的线圈匝数比得到电控阀需要实时控制的电压值,进而控制电控阀需要实时控制的开口量即可控制所述恶臭样品气体的气体压力及气体流量,得到稀释样品气体。
上述技术方案的有益效果是:通过气体压力及气体流量首先得到所需要的电控阀开口量,进而得到所需要的控制电压,是为了保证整个自动控制系统可以形成闭环并且实时利用电压进行控制,进而提高稀释样品气体的可靠稀释程度。并且利用调节匝数比的方式来得到所需要的电控阀电压,一是为了操作的可靠性简便性,二是可以利用调节变压器的线圈匝数比将常用的220V电压转换成我们所需要的电控阀的控制电压,极大的提高了控制的普遍性以及可实用性。
显然,本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样,倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内,则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (9)

1.一种智能恶臭嗅辨系统,其特征在于,包括:
动态稀释模块,用于通过参比气体气路、混合气体气路和被测气体气路对恶臭样品气体进行浓度的动态稀释,并控制所述恶臭样品气体的气体压力及气体流量,得到稀释样品气体;
恶臭测量模块,用于将所述稀释样品气体通入三只嗅杯中的其中一只嗅杯,并向其余两支嗅杯中通入纯净空气,同时将三只嗅杯提供给嗅辨员选择判断,分辨通入所述稀释样品气体的嗅杯位置;和
统计计算模块,用于自动统计嗅辨员的判断结果,并根据统计自动计算臭气浓度;
所述动态稀释模块,用于通过参比气体气路、混合气体气路和被测气体气路对恶臭样品气体进行浓度的动态稀释,并控制所述恶臭样品气体的气体压力及气体流量,得到稀释样品气体的过程中,包括如下步骤:
步骤A1:根据公式(1)得到所述动态稀释模块的电控阀需要实时控制的开口
量S
Figure FDA0002635068870000011
其中,S表示所述电控阀需要实时控制的开口量,
Figure FDA0002635068870000012
表示所述电控阀需要实时控制的开口量对时间t的二阶导数,
Figure FDA0002635068870000013
表示所述电控阀需要实时控制的开口量对时间t的一阶导数,T1表示所述混合气体气路的气体压力,V1表示所述混合气体气路的气体流量,Tw表示所述气体气路的气体压力,Vw表示所述气体气路的气体流量,Td表示被测气体气路的气体压力,Vd表示被测气体气路的气体流量,K表示标准大气压的气体压力,V表示标准大气压的气体流量;
步骤A2:利用公式(1)中得到的所述电控阀需要实时控制的开口量,代入到公式(2)中得到所述电控阀需要实时控制的电压量U
Figure FDA0002635068870000021
其中U表示所述电控阀需要实时控制的电压量,i表示当前所述电控阀开口角度,N表示所述电控阀最大开口角度,μi表示在开口角度为i的状态下的混合气体气路的的气体流量与标准大气压的气体流量的比值,λi表示在开口角度为i的状态下的混合气体气路的气体压力与标准大气压的气体压力的比值,R表示电控阀的电阻值,exp表示自然对数e的次方;
步骤A3:利用公式(3)实时控制并调节变压器线圈匝数比,从而得到公式(2)中所需要的电压量;
Figure FDA0002635068870000022
其中UM为预设标准电压,n1表示变压器中电控阀需要实时控制的电压侧的线圈匝数,n2表示变压器中标准电压侧的线圈匝数,
Figure FDA0002635068870000023
表示变压器的线圈匝数比;
通过调节变压器的线圈匝数比得到电控阀需要实时控制的电压值,进而控制电控阀需要实时控制的开口量即可控制所述恶臭样品气体的气体压力及气体流量,得到稀释样品气体。
2.如权利要求1所述的系统,其特征在于,所述动态稀释模块包括:质量流量控制器和电控阀,其中,
所述质量流量控制器用于对所述恶臭样品气体的动态稀释进行稀释控制,根据所述恶臭样品气体的不同浓度采用相应的所述质量流量控制器,以调整并控制所述恶臭样品气体的流量;
所述电控阀用于对所述参比气体气路、混合气体气路和被测气体气路进行控制,以实现气路的自动稀释控制。
3.如权利要求1所述的系统,其特征在于,所述恶臭测量模块包括:
系统登录单元,用于使用户在系统前端输入用户信息,并将所述用户信息发送至权限管理服务器进行验证,若验证成功,则由所述系统前端与系统后台服务器建立连接通道,进行数据交互;
新建测试项目单元,用于新建测试项目,并为所述测试项目配置参数,所述参数包括项目名称信息、检测类型信息、检测项目信息、检测依据信息。
4.如权利要求3所述的系统,其特征在于,所述恶臭测量模块还包括:嗅辨小组设置单元,用于设置若干嗅辩小组中的若干嗅辨员的信息,以使所述智能恶臭嗅辨系统按照嗅辨小组的排列顺序依次提示若干嗅辨员进行嗅辨,其中,所述嗅辨小组设置单元包括:
新建嗅辩员子单元,用于输入嗅辨员的相关信息,完成嗅辩员的新建任务,同时在嗅辩员名单中出现新建嗅辩员;
嗅辩员信息子单元:用于将所有嗅辩员加载至测试项目的嗅辨员名单中,并显示每个嗅辩员的所述相关信息;
嗅辩小组设置子单元:在所有的嗅辨员名单中选择要添加的嗅辨员加入参加本次嗅辨测量的嗅辩小组中,还用于在所述嗅辩小组的名单中删除选中的嗅辨员。
5.如权利要求4所述的系统,其特征在于,所述恶臭测量模块包括:样品测试单元,用于进行所述稀释样品气体的测试,其中,所述样品测试单元包括:样品信息设置子单元,用于:
设置本次测试项目的名称及嗅辩小组成员;
选择样品类型,所述样品类型包括环境样品和污染源样品;
根据所述样品类型自动生成样品编号;
设置样品的稀释倍数;
设置检测模式,若所述样品类型为环境,则不需要设置检测模式,若述样品类型为污染源,则可以根据情况选择检测模式,所述检测模式包括快速检测模式和传统检测模式;
输入本次测试项目的测试环境信息,所述环境信息包括:温度、湿度、压力及样品体积。
6.如权利要求5所述的系统,其特征在于,所述样品测试单元还包括环境样品测试子单元,用于进行环境样品的测试,并执行以下步骤:
步骤S101:测试开始后,系统会显示环境样品测试使用的统计表格,所述动态稀释模块自动进行样品稀释,所述三只嗅杯只有一只嗅杯通入所述稀释样品气体,另外两支通入纯净空气;
步骤S102:待气体稳定后按照嗅辨小组的排列顺序依次提示嗅辨员进行嗅辨;
步骤S103:嗅辨员进入嗅辨位置,核对触摸屏上所显示的嗅辨员姓名,然后进行嗅辨,分辨出正确的嗅杯位置;
步骤S104:嗅辨员完成嗅辨,根据自己的嗅辨结果在触摸屏上按下相应的按键,挑选出所述稀释样品气体所对应的嗅杯,触摸屏上有四个按键,分别对应于三只嗅杯中的“A嗅杯”、“B嗅杯”、“C嗅杯”以及“不明确”,若按键结果与正确结果相同,则环境样品测试使用的统计表格会统计“正确”,若按键结果与正确结果不相同,则环境样品测试使用的统计表格会统计“错误”,若嗅辨员感觉无法作出明确的判断,可以按下触摸屏上的“不明确”按键,则环境样品测试使用的统计表格会统计“不明确”;
步骤S105:当上一名嗅辨员完成嗅辨操作后,触摸屏上嗅辨员姓名按顺序转换,下一名嗅辨员继续嗅辩,重复执行步骤S103和步骤S104,直到所述嗅辨小组的所有嗅辨员完成嗅辨;
步骤S106:当嗅辨小组完成当前稀释倍数的嗅辨后,系统自动进入管路清洗状态,同时,系统会统计之前的嗅辨结果,根据测试原理判断是否可以计算样品浓度,完成测试,若可以计算样品浓度则在环境样品测试统计表中的“样品浓度”一栏中显示测试结果,否则系统会根据需要提高或降低稀释倍数,进行下一系列的嗅辨测试;
步骤S107:重复执行步骤S101-步骤S106,直到根据测试原理判断可以计算样品浓度,完成测试。
7.如权利要求5所述的系统,其特征在于,所述样品测试单元还包括污染源样品测试子单元,用于进行污染源样品的测试,所述污染源样品测试子单元按照传统检测模式进行测试时执行以下步骤:
步骤S201:选择起始稀释倍数,开始测试,测试开始后,系统会显示污染源样品测试使用的统计表格,所述动态稀释模块自动进行样品稀释,所述三只嗅杯只有一只嗅杯通入所述稀释样品气体,另外两支通入纯净空气;
步骤S202:待气体稳定后按照嗅辨小组的排列顺序依次提示嗅辨员进行嗅辨;
步骤S203:嗅辨员进入嗅辨位置,核对触摸屏上所显示的嗅辨员姓名,然后进行嗅辨,分辨出正确的嗅杯位置;
步骤S204:嗅辨员完成嗅辨,根据自己的嗅辨结果在触摸屏上按下相应的按键,挑选出所述稀释样品气体所对应的嗅杯,触摸屏上有三个按键,分别对应于三只嗅杯中的“A嗅杯”、“B嗅杯”以及“C嗅杯”,若按键结果与正确结果相同,则环境样品测试使用的统计表格会统计“正确”,若按键结果与正确结果不相同,则环境样品测试使用的统计表格会统计“错误”;
步骤S205:当上一名嗅辨员完成嗅辨操作后,触摸屏上嗅辨员姓名按顺序转换,下一名嗅辨员继续嗅辩,重复执行步骤S103和步骤S104,直到所述嗅辨小组的所有嗅辨员完成嗅辨;
步骤S206:当嗅辨小组完成当前稀释倍数的嗅辨后,系统自动进入管路清洗状态,同时,系统会统计之前的嗅辨结果,如果第一次嗅辨全部正确,那么继续增加稀释倍数,进行下一轮嗅辨,如果第一次嗅辨有错,那么系统将自动后退2个稀释倍数进行嗅辨,直到全部嗅辨小组成员都能正确选出答案,那么再增加稀释倍数;
步骤S207:当某个嗅辨员在嗅辨过程中出现错误时,而且所述嗅辨员在出现错误之前,有正确的答案记录,那么系统会自动停止所述嗅辨员的嗅辨,同时,系统会根据以下公式自动计算出所述嗅辨员的个人阈值并把所述嗅辨员的姓名从嗅辨名单中删除,
Figure FDA0002635068870000061
其中,Xi为第i个嗅辨员的个人阈值,a1为个人正解最大稀释倍数,a2为个人误解稀释倍数;
步骤S208:每做完一个稀释倍数嗅辨测试后,跳转到下一个稀释倍数,等待浓度稳定,当浓度稳定时间结束后,则继续进行下一轮嗅辨实验,直到所有嗅辩员都结束嗅辩;
步骤S209:当嗅辨小组全部成员都嗅辨结束后,根据嗅辨小组的个人阈值,删除个人阈值中的最大和最小值,之后,计算出嗅辨小组成员的平均阈值,并采用以下公式计算样品的臭气浓度,
y=10x
其中,y为样品臭气浓度,x为嗅辨小组成员的个人阈值的算术平均值。
8.如权利要求5所述的系统,其特征在于,所述样品测试单元还包括污染源样品测试子单元,用于进行污染源样品的测试,所述污染源样品测试子单元按照快速检测模式进行测试时执行以下步骤:
步骤S301:选择起始稀释倍数,开始测试,测试开始后,系统会显示污染源样品测试使用的统计表格,所述动态稀释模块自动进行样品稀释,所述三只嗅杯只有一只嗅杯通入所述稀释样品气体,另外两支通入纯净空气;
步骤S302:待气体稳定后按照嗅辨小组的排列顺序依次提示嗅辨员进行嗅辨;
步骤S303:嗅辨员进入嗅辨位置,核对触摸屏上所显示的嗅辨员姓名,然后进行嗅辨,分辨出正确的嗅杯位置;
步骤S304:嗅辨员完成嗅辨,根据自己的嗅辨结果在触摸屏上按下相应的按键,挑选出所述稀释样品气体所对应的嗅杯,触摸屏上有三个按键,分别对应于三只嗅杯中的“A嗅杯”、“B嗅杯”以及“C嗅杯”,若按键结果与正确结果相同,则环境样品测试使用的统计表格会统计“正确”,若按键结果与正确结果不相同,则环境样品测试使用的统计表格会统计“错误”;
步骤S305:当第一位嗅辨员完成当前稀释倍数的嗅辨后,开始判断对于嗅辨员的嗅辨结果,如果答案正确,则递增稀释倍数,继续嗅辨,直到出现错误,结束第一名嗅辨员的嗅辨,此时计算出第一位嗅辨员个人阈值;如果嗅辨员答案错误,则递减稀释倍数,直到该嗅辨员得出正确答案,结束第一名嗅辨员的嗅辨,此时计算出该嗅辨员的个人阈值,采用以下公式计算嗅辨员的个人阈值
Figure FDA0002635068870000071
其中,Xi为第i个嗅辨员的个人阈值,a1为个人正解最大稀释倍数,a2为个人误解稀释倍数;
步骤S306:当所有嗅辨员都嗅辨结束后,根据嗅辨小组的个人阈值,删除个人阈值中的最大和最小值,之后,计算出嗅辨小组成员的平均阈值,并采用以下公式计算样品的臭气浓度,
y=10x
其中,y为样品臭气浓度,x为嗅辨小组成员的个人阈值的算术平均值;
当上一名嗅辨员完成嗅辨操作后,触摸屏上嗅辨员姓名按顺序转换,下一名嗅辨员继续嗅辩,重复执行步骤S103和步骤S104,直到所述嗅辨小组的所有嗅辨员完成嗅辨;
步骤S306:当嗅辨小组的所有嗅辨员完成嗅辨后,系统自动进入管路清洗状态。
9.如权利要求1所述的系统,其特征在于,所述统计计算模块包括:统计单元,用于自动统计嗅辨员的判断结果,所述统计单元包括:接收子单元、统计特征计算子单元、分类器训练子单元、分类子单元、阈值判断子单元以及统计值生成子单元,其中:
所述接收子单元用于接收所述恶臭测量模块所获取的嗅辨员的判断结果并将所述判断结果传输到所述统计特征计算子单元;
所述统计特征计算子单元用于对所述判断结果进行统计特征计算;
所述分类器训练子单元用于使用支持向量机方法所述统计特征进行针对历史测量数据库中判断结果分类的分类器训练;
所述分类子单元用于使用所述分类器对所述统计特征进行分类,并基于所述分类结果生成从计算机计数模型输出的值;
所述阈值判断子单元用于对从所述计算机计数模型输出的所述值的量进行统计,并判定所述量是否超过计数阈值;
所述统计值生成子单元响应于判定出所述量超过所述计数阈值,根据从所述计算机计数模型输出的所述值来生成统计值,所述统计值包括所述值的移动四分位数间距、或所述值的四分位数间距、或所述值的最大值、或所述值的最小值、或所述值的均值、或所述值的中值、或所述值的方差、或所述值的标准差、或所述值的移动均值、或所述值的移动中值、或所述值的移动方差、或所述值的移动标准差、或所述值的模、或所述值的移动模、或其组合。
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