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龙图腾网获悉合肥工业大学申请的专利一种面向VOCs多组分的气体监测装置及方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN118897045B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-01-06发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202410877364.1，技术领域涉及：G01N33/00；该发明授权一种面向VOCs多组分的气体监测装置及方法是由刘波;尹圣杰;赵国瑞;钱云霄;黄正峰设计研发完成，并于2024-07-02向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种面向VOCs多组分的气体监测装置及方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种面向VOCs多组分的气体监测装置及方法，属于VOCs多组分气体监测技术领域。所述装置包括：气体传感器阵列，数据采样处理主板，以及气体进样气路。气体传感器阵列与数据采样处理主板相连接，并放置在传感器腔体内由气体进样气路输送待测气体；主板上各个芯片通过PCB连接，基于各种串行总线协议进行板上通信，并由主控模块完成对各功能模块的控制和检测、计算过程；所述方法包括：对采样取得的序列数据进行预处理和响应特征提取，传感器响应值的计算，气体种类和浓度的识别、计算。本发明利用多传感器阵列实现了针对VOCs气体的实时在线监测，包括对多种VOC气体单一、混合组分的定性种类识别和定量浓度计算。

本发明授权一种面向VOCs多组分的气体监测装置及方法在权利要求书中公布了：1.一种面向VOCs多组分的气体监测方法，其特征在于，所述方法基于一种面向VOCs多组分的气体监测装置实现，所述装置包括有气体传感器阵列1、数据采样处理主板2和气体进样气路3，所述气体传感器阵列1与数据采样处理主板2互相连接，所述气体传感器阵列1包括若干个检测单元，每个检测单元包含一个半导体型气体传感器6，每个半导体型气体传感器6均连接到匹配电阻7和滤波电容，每个检测单元引出一路电压信号源输出；所述气体传感器阵列1的各检测单元电压输出以及分别用于半导体型气体传感器6的加热电极和敏感体电极的两路输入电压通过软排线连接到数据采样处理主板2上； 所述气体进样气路3包括隔膜气泵4和传感器腔体5，所述隔膜气泵4通过硅胶软管分别与进样接口和传感器腔体5相连接； 所述方法包括以下步骤： S1、将传感器阵列所输出的电压数据经历数据采集模块8、主控模块9的处理、计算后输出电压值一维序列，对该电压值一维序列处理，进行实时性的基线电压、响应电压的识别和预处理；具体包括如下步骤： A1、在装置经过内置程序预设的传感器预热时间后，开始进行电压的采集，首先进行基线电压的初始化，将初始的若干个电压值取加权平均值，作为起始基线电压值； A2、完成基线电压的初始化后，对后续采样电压与基线电压值基于关系式进行传感器响应值的计算，对所计算出的传感器响应值进行判断，若计算出的传感器响应值处在预设的阈值范围内，则将采样电压判定为基线电压，对程序中现有的基线电压值通过动态调整权值的加权滑动平均算法进行更新，表达式为： A=L*VinVbase 若VinVbase1，则： A=L*VbaseVin； Vbase=1-A*Vbase+A*Vin 式中，A表示动态调整权值；Vin表示采用采样电压；Vbase表示基线电压值；L表示权值调整系数，L越小则基线平滑度越高； A3、若计算出的传感器响应值超出了预设的阈值范围，则将采样电压判定为响应电压，并输出基线电压、响应电压至缓存中用于后续计算； S2、根据基线电压、响应电压进行各通道传感器响应值的计算，并将计算出的各通道传感器响应值和对应时刻的基线电压值输出；具体包括如下步骤： B1、依据传感器在接触目标测试气体前后传感器上的电压值变化来计算传感器响应值，降低测量电阻过程带来的电路复杂化和误差，传感器响应值的计算表达式为： r=RairRgas 其中，r表示所定义的传感器响应值；Rair表示传感器在空气中的电阻值，Rgas表示传感器在目标测试气体中的电阻值； 由电路分压原理得： Rair=Vs-VbaseVsRl Rgas=Vs-VresVsRl r=Vs-VbaseVbase*VresVs-Vres 式中，Rl表示传感器所连接到的匹配电阻7的阻值；Vs表示电源模块输出到传感器阵列敏感体电极端的电压值； S3、根据输出的响应电压和基线电压数据进行气体种类的识别和气体浓度的计算，具体包括如下内容： C1、在特定气体测试系统中，利用标准气体样本集进行传感器阵列的各传感器响应值标定，其中，标准气体样本集包含由不同湿度的空气以及不同浓度的单一目标气体和混合目标气体，在标定过程中获取各个标准气体样本所对应的传感器阵列中各传感器响应值输出和基线电压值输出； C2、针对传感器阵列的所有传感器响应值和对应气体样本种类、浓度的数据作为输入和输出值，进行神经网络的构建与训练，训练达到目标效果后，将训练好的模型进行格式的转换，将网络参数输出为C代码数组； C3、搭建直接运行在装置主控模块9上的轻量级多层感知器，包括输入层、隐藏层、输出层以及每个传感器阵列对应的网络参数，实现由主控模块9直接进行网络的运算并实时得出气体监测的结果。

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