仿生电子鼻在危险品检测中的应用

文/高春艳 吕盛璠 赵文辉 李培卓

随着近年来科技的进步和经济的快速发展，人力物力的出现了大量流动的趋势，这也导致了复杂的安全环境，对于危险品的检测成为社会发展中的重要组成部分。而仿生电子鼻的出现在很大意义上解决了当前存在的一些问题，能够对危险品进行及时的发现。同时也改善了相关技术的要求。对于发现危险品能够起到积极的意义，由于其灵敏度高、体积小、重量轻、成本低，大大人工安全检测，经常应用在不同的传感器技术和货物的安全检测中。

1 电子鼻的工作原理

仿生电子鼻被广泛应用在系统工作中，人类嗅觉系统由神经细胞的嗅觉神经元，即嗅囊和嗅中枢的大脑组成。嗅觉神经元主要由嗅觉和神经两部分组成。具有高灵敏度和高交叉灵敏度分析气味的能力。嗅觉神经元对小神经元的信息，能够进行模型性质的提取和处理。嗅觉中枢首先在大脑中处理并传递给大脑相关信息。大脑其进行数据分析和处理，并进行分析鉴定，仿生电子鼻的工作原理就像动物的鼻子一样。该过程可以概括如下：气体传感器和数据处理，以及模式识别计算和分析结果的识别。一般的仿生电子鼻系统包括集成气体传感器、信号处理和模式识别三个组成部分。这三部分是根据人的嗅觉系统三个结构设置而成的。

1.1 气体传感器

许多不同类型的传感器，集成的气体传感器具有不同的气体作用，随着化学成分的变化而变化，所以对于物理测量的阵列传感器有一定的要求。首先要进行具有数据连接功能，并且能够进行某些类型的气体的检测。利用气体传感器重叠的特性，形成特定的气体识别特征，进行具体促进设计特征的表达。

1.2 鼻子模式

鼻子模式匹配是仿生电子鼻系统中，气体定性或定量分析专用算法的重要组成部分，包括最小二乘法、伙伴关系与合作协议、人工神经网络是其中之一。而其中最常用的模式识别。

2 仿生电子鼻在危险品检测方面应用的分析

2.1 传感器需要选择合理的尺寸、可逆性、光谱响应、响应时间短

目前使用的气体传感器具有金属-半导体、电学和光学传感器、导电聚合物和质量。用于与各种传感器或混合物的连接，促进整体的进步与发展，实现仿生电子鼻在危险品检测方面更大的应用。

2.2 交叉反应的反应温度

传感器输出前信号和气体成分的适当判定和信号浓度的方法，同时在危险品检测方面的选择也起着非常重要的作用。如果被测气体在传感器和短时接触室中，气体传感器和电气信号通过电子线路和a/d增强为数字信号微处理或信号，信号来自预处理。响应曲线声学信息在室内，模式为向量模式。根据气体传感器的类型、模式识别方法和识别任务的选择对信号进行预处理。

2.3 模式识别

电子鼻使用的模式识别方法分为以下几类：统计模式识别、人工神经网络、统计模式识别、经典多维分类方法、传感器信息等。近年来，特别是统计分析、人工神经网络和人工神经网络理论得到了广泛的提升。与传统的模式识别技术和人工神经网络技术相比，具有很强的管理性、处理能力强、容错性好和较好的效果。在危险品检测时，能够对其进行准确的检测，达到及时发现的效果。

3 仿生电子鼻在危险品检测方面的前景

仿生电子鼻科学技术的应用是非常广泛的，是进行创新的新产品，在商场用仿生电子鼻系统确保商场的安全，并且可以根据危险品的的特征进行持续深入的保护。随着传感器技术的进步和嗅觉的深入理解，电子鼻功能在人们的生产和生活中越来越受到人们的重视和欢迎。在嗅觉的评价中，仿生电子鼻不仅具有嗅觉能力，而且具有再现性的主观性和强烈的差异性。仿生电子鼻是一种模仿嗅觉系统，自20世纪80年代初发展以来，得到了人们的高度关注，对其在危险品检测方面的应用也进行了广泛的检测。仿生电子鼻可以实时地参考各种气体，分析其自身的特征。具有良好的再现性、快速响应性、宽的测量范围，适合人们对气体等危险品的识别。仿生电子鼻的技术发展与相关模式识别电子鼻技术在乳品、医药、食品和茶叶等领域的应用越来越广泛，在一定意义上促进了社会的发展和进步。

4 结论

仿生电子鼻是由不同类型的气体传感器或不同的选择性气敏传感器组成的，通过提高宽频带和交叉传感来确保其工作的稳定性。仿生电子鼻系统与气体传感器密切相关，只有加强对气体传感器的研究，才能从真正意义上实现对仿生电子鼻应用的发展。例如，对于环境非常敏感、温度和湿度，进行准确的记录，不仅气体和反应结果的准确性，还要对其他危险品的检测进行精确意义上的评定，达到理想的效果。随着技术的不断发展和进步，仿生电子鼻一定会解决目前存在的这些问题，实现对危险品的精确检测。