本發(fā)明屬于氣體源檢測領域，涉及一種大空間區(qū)域內(nèi)電子鼻的布局優(yōu)化算法，以電子鼻對氣體源的最短響應時間為優(yōu)化目標，從而使電子鼻快速檢測氣體源的方法。

背景技術：
現(xiàn)代工業(yè)的快速發(fā)展使人們工作生活中可能接觸到的有害氣體種類、數(shù)量日益增多。有害氣體一旦發(fā)生泄漏事故又不能得到快速檢測、定位與處理的話，不但對周圍環(huán)境和設備等造成巨大危害，也對人類的安全與健康構成嚴重威脅。因此,為了確保人們的生命安全和財產(chǎn)安全,氣體泄漏的檢測和跟蹤問題具有重要的研究意義。近年來，在新型傳感器和人工智能分析技術的快速發(fā)展的情況下，基于人工嗅覺系統(tǒng)和人工味覺系統(tǒng)的電子鼻技術日益成熟。由于電子鼻具有響應時間短、檢測速度快、測定評估范圍廣、能檢測一些人鼻難以檢測的氣體等特點，使得電子鼻在安全監(jiān)控和環(huán)境保護方面具有顯著優(yōu)勢。基于電子鼻的氣體檢測、定位和跟蹤系統(tǒng)中，目前針對電子鼻的布局優(yōu)化問題的研究較少，沒有明確的布局方法，工程人員多以經(jīng)驗或憑借簡單的量測、估算來配置，這便導致電子鼻對氣體的檢測時間不一致，因此電子鼻布局問題是實現(xiàn)實時快速檢測氣體的重要環(huán)節(jié)。它的目標是根據(jù)有風的情況下，氣體一旦泄漏，電子鼻能實時檢測并能定位氣體泄露點，同時能快速跟蹤氣體，以便工作人員及時的準確的作出相應處理，防止事故的發(fā)生。

技術實現(xiàn)要素：
有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種布局優(yōu)化算法，使得在監(jiān)控區(qū)域內(nèi)，電子鼻能夠快速地檢測到氣體源。大空間區(qū)域內(nèi)電子鼻的布局結構圖如圖1所示，具體步驟如下：步驟一：根據(jù)具體地形條件，確定布局區(qū)域，用集合R表示。設定氣體源，并以氣體源所在位置為原點；步驟二：確定電子鼻數(shù)目；步驟三：在離氣體源固定距離處放置一電子鼻，并確定氣體泄露后，在有風情況時，該電子鼻對氣體的響應時間。而剩余電子鼻與固定電子鼻對氣體的響應時間差，與風速成反比，與電子鼻與氣體源之間的距離成正比；步驟四：設計剩余電子鼻布設的優(yōu)化指標。考慮所有電子鼻在空間中對氣體的響應時間最小化。同時考慮布設位置受到區(qū)域邊界影響，并且任意兩個電子鼻之間的距離大于設定的閥值距離。步驟五：用粒子群算法求解，如果能求到優(yōu)化解，且存在電子鼻在區(qū)域邊界附近則停止計算；如果沒有電子鼻在區(qū)域邊界附近，則增加電子鼻的數(shù)量，重新優(yōu)化。如果不能求到優(yōu)化解則減少電子鼻子數(shù)量，重新優(yōu)化本發(fā)明的有益技術效果為：本發(fā)明可以充分利用電子鼻發(fā)現(xiàn)目標快，檢測范圍廣，工作時間長等優(yōu)點，通過布局優(yōu)化，使得電子鼻在完全覆蓋目標區(qū)域的同時，并能快速檢測氣體源，有效地增強氣體檢測的快速性。附圖說明為了使本發(fā)明的目的、技術方案和有益效果更加清楚，本發(fā)明提供如下附圖進行說明：圖1：大空間區(qū)域內(nèi)電子鼻的布局結構圖圖2：大空間區(qū)域內(nèi)電子鼻的布局模擬圖圖3：大空間區(qū)域內(nèi)電子鼻檢測到氣源的響應圖；圖4：大空間區(qū)域內(nèi)電子鼻布局的流程圖具體實施方式圖2為大空間區(qū)域內(nèi)電子鼻的布局模擬圖。圖中將氣體源的位置設定為坐標原點T(0,0)，取一距離氣體源固定長度的電子鼻P0(x0,y0)。剩余電子鼻必須分布在區(qū)域內(nèi)，即若電子鼻在區(qū)域內(nèi)的坐標為Pi(xi,yi)(...