專利名稱：一種空氣質(zhì)量監(jiān)測和控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種空氣質(zhì)量監(jiān)測和控制系統(tǒng)，具體來說，涉及了一種對家居空氣質(zhì)量進行自動監(jiān)測并根據(jù)監(jiān)測結(jié)果自動調(diào)節(jié)或者為用戶提供專家建議的控制系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
空氣污染的定義為空氣中污染物或由它們轉(zhuǎn)化成的二次污染物的濃度達到了有害程度的現(xiàn)象?？諝馕廴镜奈廴景藷焿m、總懸浮顆粒物、可吸入懸浮顆粒物(浮塵)、二氧化氮、二氧化硫、一氧化碳、臭氧、揮發(fā)性有機化合物等等。從總體上來看，我們可以將空氣污染分為氣體污染和固體顆粒污染兩類。
現(xiàn)在通常用氣敏傳感器來檢測空氣中污染成分的含量。氣敏傳感器是眾多傳感器中的一類，當有氣敏傳感器敏感的氣體進入氣敏感應(yīng)器時，感應(yīng)器內(nèi)部的敏感物質(zhì)會發(fā)生一定的物理或化學(xué)變化，從而導(dǎo)致感應(yīng)器的電流或電壓產(chǎn)生變動。
氣敏傳感器種類繁多。按所用氣敏材料及氣敏特性不同，可分為半導(dǎo)體式、固體電解質(zhì)式、電化學(xué)式、接觸燃燒式、高分子式等。大多數(shù)傳感器不是只對某種特定氣體敏感，而是對一類氣體(例如還原性氣體，或者是氧化性氣體等)敏感，所以它們無法有效地判別出具體的氣體，做到對癥下藥。為此，目前大多數(shù)技術(shù)是通過多個氣敏感應(yīng)器加上微處理器形成較為大型的監(jiān)測儀器。這樣做的話，儀器的價格會比較高，同時不同的監(jiān)測儀器可能具備同樣的感應(yīng)器，造成資源的浪費。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于解決上述現(xiàn)有系統(tǒng)的不足，提供一種能夠?qū)⒓矣秒娖?、凈化裝置、檢測裝置三者緊密地結(jié)合在一起，同時充分利用PC的計算能力和專家系統(tǒng)的智能判斷能力，實現(xiàn)有效監(jiān)測和控制的空氣質(zhì)量監(jiān)測和控制系統(tǒng)。
為解決上述問題，本發(fā)明的技術(shù)方案如下該系統(tǒng)包括PC主機、顯示器、傳感器、監(jiān)測儀、邏輯判斷模塊、模式特征和專家系統(tǒng)，該系統(tǒng)核心件為傳感器、監(jiān)測儀、邏輯判斷模塊、模式特征和專家系統(tǒng)；傳感器為氣敏傳感器，其類型可以是半導(dǎo)體式、固體電解質(zhì)式、電化學(xué)式、接觸燃燒式、高分子式中的任何一種或多種，傳感器的測定數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)竭壿嬇袛嗄K做進一步的判斷后再傳送到專家系統(tǒng)；監(jiān)測儀的類型可以是空氣顆粒監(jiān)測儀，也可以是某種氣體的專用檢測儀，監(jiān)測儀本身的數(shù)據(jù)已經(jīng)可以作為結(jié)果監(jiān)測數(shù)據(jù)直接使用，經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)直接傳送入專家系統(tǒng)；邏輯判斷模塊用于對傳感器傳送過來的數(shù)據(jù)進行二次分析，判斷出空氣中氣體的具體成分；模式特征記錄了不同氣體成分所呈現(xiàn)的數(shù)據(jù)特征，它是一系列特征數(shù)據(jù)集的集合；專家系統(tǒng)是系統(tǒng)智能控制的核心，它會根據(jù)探測到的氣體類型和顆粒含量，比較各種標準數(shù)據(jù)，同時結(jié)合空間內(nèi)各種電器設(shè)施，自動采取最優(yōu)的解決方案進行調(diào)節(jié)或是對用戶提出建議。
所述邏輯判斷模塊主要由兩個部分組成信號處理模塊和模式識別模塊；信號處理模塊負責(zé)對傳感器傳送過來的信號進行二次處理，從而方便后面的模式識別，這一模塊常用的方法有線性回歸、偏微分最小二乘方、多重線性回歸、順序淹沒因素分析、背景情況鑒別、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等等，在具體應(yīng)用中需要根據(jù)實際情況結(jié)合模式特征進行選??；模式識別模塊主要進行判別工作，它將信號處理模塊的結(jié)果數(shù)據(jù)和模式特征文件中的數(shù)據(jù)進行比較，找出最為相識的模式，從而判斷出氣體的具體成分，模式識別模塊將處理后的數(shù)據(jù)和模式特征數(shù)據(jù)中的數(shù)據(jù)進行比較，如何兩者能較好地吻合，那就意味著該氣體中含有該模式所對應(yīng)的氣體，如果所有的模式數(shù)據(jù)都無法吻合，則意味著無法識別。
所述專家系統(tǒng)由以下幾部分組成(a)數(shù)據(jù)接口數(shù)據(jù)接口接受來自監(jiān)測儀和判斷邏輯模塊的監(jiān)測數(shù)據(jù)，同時接受來自空間中家居電器，如空調(diào)等的狀態(tài)信息，作為專家系統(tǒng)進行分析推理的基本數(shù)據(jù)，進行推理判斷；(b)用戶界面用戶界面是用戶與專家系統(tǒng)的交互界面，通過該界面，用戶可以向?qū)＜蚁到y(tǒng)提出咨詢，以獲得較為合理的解決方案和建議，同時，用戶還可以通過用戶界面干預(yù)各種調(diào)節(jié)操作，從而營造個性化的生活環(huán)境，另外一方面，當發(fā)生突發(fā)事件時，專家系統(tǒng)也是通過用戶界面將各種警告和建議信息反饋到用戶；(c)控制接口為了實現(xiàn)自動控制功能，專家系統(tǒng)必須能夠根據(jù)推理結(jié)果自動對調(diào)節(jié)各種生活電器，自動調(diào)節(jié)生活環(huán)境的功能，而系統(tǒng)對生活電器的調(diào)整就是統(tǒng)一通過控制接口實現(xiàn)的；(d)推理機推理機是專家系統(tǒng)的重要組成部分，它以來自數(shù)據(jù)接口的監(jiān)測數(shù)據(jù)作為初始數(shù)據(jù)，結(jié)合知識庫中的各項專門知識，再利用各種推理機制推斷出問題的答案，推理機采用的推理機制可以是簡單的任意檢索或是啟發(fā)式檢索，也可以采用模糊邏輯演算進行，具體可以根據(jù)應(yīng)用環(huán)境采用合適的機制；(e)知識庫知識庫用于存放各項專門的知識，它是各種理論知識和專家們在實踐中得出的經(jīng)驗知識的一個合集，在本系統(tǒng)的設(shè)計中，我們將知識庫拆分為內(nèi)置和在線兩個知識庫，內(nèi)置知識庫用于存放一些比較常見的、比較固定的專門知識，是存放在本地機器上的一個知識庫，它的設(shè)計主要側(cè)重的是效率和確定性；在線知識庫是一個更為龐大的知識庫，它存放著的各種應(yīng)用環(huán)境下的專門知識；當有新的應(yīng)用環(huán)境出現(xiàn)時，還可以將新的知識增加到在線知識庫中，使得有需要的用戶可以監(jiān)測到相應(yīng)的知識。在實際運行過程中，如果推理機在內(nèi)置知識庫中查找不到相應(yīng)的結(jié)果時，才試圖從網(wǎng)絡(luò)上獲取在線知識庫中的知識。
本發(fā)明利用了PC的處理能力，將監(jiān)測儀器中微處理器的功能采用軟件、由PC進行計算實現(xiàn)，從而采用簡單的傳感器就能實現(xiàn)監(jiān)測功能，減少了成本，有利于普通家庭的購買和采用。利用氣敏傳感器、檢測器、專家系統(tǒng)等技術(shù)的結(jié)合，可以對家庭和辦公環(huán)境中空氣的各種氣體含量、顆粒含量進行監(jiān)測并根據(jù)監(jiān)測結(jié)果自動調(diào)節(jié)、發(fā)出警報或是提供專家意見。


圖1是系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖；圖2是系統(tǒng)的控制流程圖。
具體實施例方式
下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步說明。
如圖1所示，本系統(tǒng)包括PC主機和顯示器形成的網(wǎng)絡(luò)、傳感器、監(jiān)測儀、邏輯判斷模塊、模式特征和專家系統(tǒng)。下面結(jié)合各部分對系統(tǒng)進行說明。
1.傳感器和監(jiān)測儀傳感器和監(jiān)測儀是空氣質(zhì)量監(jiān)測的硬件設(shè)備部分，它們能監(jiān)測出空氣中是否存在某類氣體或是某種顆粒的含量，是整個監(jiān)測系統(tǒng)的基本數(shù)據(jù)來源。雖然這兩類都是監(jiān)測硬件，但它們之間也有著不同傳感器僅僅是簡單的感應(yīng)器件，本身不存在微處理器，主要用于檢測空氣中的特定類型氣體并將監(jiān)測結(jié)果轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號傳輸?shù)骄W(wǎng)絡(luò)；檢測儀本身就是一個較為復(fù)雜的監(jiān)測系統(tǒng)，它能比較準確地測定某種物質(zhì)的成分或含量等等，主要用于檢測固體顆粒物質(zhì)，因為這類物質(zhì)是通過含量測定污染程度，目前還無法用傳感器實現(xiàn)測量。另外，這兩類硬件的數(shù)據(jù)流向也有所不同傳感器的測定數(shù)據(jù)先是通過網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)脚袛噙壿嬆K做進一步的判斷后再傳送到專家系統(tǒng)；檢測儀本身的數(shù)據(jù)已經(jīng)可以作為結(jié)果監(jiān)測數(shù)據(jù)直接使用，所以經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)直接傳送入專家系統(tǒng)。
在此，我們并不限定傳感器的類型，它可以是半導(dǎo)體式、固體電解質(zhì)式、電化學(xué)式、接觸燃燒式、高分子中的任何一種或多種；同樣，我們在此也不限定監(jiān)測儀就是式空氣顆粒監(jiān)測儀，它同樣也可以是某種氣體的專用檢測儀，這樣雖然可以提高系統(tǒng)對該種氣體的監(jiān)測能力，但會增加系統(tǒng)的成本。
2.邏輯判斷模塊邏輯判斷模塊用于對傳感器傳送過來的數(shù)據(jù)進行二次分析，判斷出空氣中氣體的具體成分。正如前面所講，傳感器一般能判斷出某一類氣體，但很難判斷出是具體那種氣體；但是，我們可以通過多個傳感器的感應(yīng)結(jié)果的綜合判斷，也就是綜合氣體氧化性、還原性等多種性質(zhì)，判斷出氣體的大致成分。本模塊正是模擬這一判斷過程，它有兩個部分組成信號處理模塊和模式識別模塊。
信號處理模塊負責(zé)對傳感器傳送過來的信號進行二次處理，從而方便后面的模式識別。這一模塊常用的方法有線性回歸、偏微分最小二乘方、多重線性回歸、順序淹沒因素分析、背景情況鑒別、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等等，在具體應(yīng)用中需要根據(jù)實際情況結(jié)合模式特征進行選取。模式識別模塊主要進行判別工作，它將信號處理模塊的結(jié)果數(shù)據(jù)和模式特征文件中的數(shù)據(jù)進行比較，找出最為相識的模式，從而判斷出氣體的具體成分。
3.模式特征模式特征記錄了不同氣體成分所呈現(xiàn)的數(shù)據(jù)特征，它是一系列特征數(shù)據(jù)集的集合。模式識別模塊將處理后的數(shù)據(jù)和模式特征數(shù)據(jù)中的數(shù)據(jù)進行比較，如何兩者能較好地吻合，那就意味著該氣體中含有該模式所對應(yīng)的氣體；如果所有的模式數(shù)據(jù)都無法吻合，則意味著無法識別。
4.專家系統(tǒng)專家系統(tǒng)是系統(tǒng)智能控制的核心，它會根據(jù)探測到的氣體類型和顆粒含量，比較各種標準數(shù)據(jù)，同時結(jié)合空間內(nèi)各種電器設(shè)施，自動采取最優(yōu)的解決方案進行調(diào)節(jié)或是對用戶提出建議。從上圖中我們可以看到，專家系統(tǒng)由以下幾部分組成(a)數(shù)據(jù)接口數(shù)據(jù)接口接受來自監(jiān)測儀和判斷邏輯模塊的監(jiān)測數(shù)據(jù)，同時接受來自空間中家居電器，如空調(diào)等的狀態(tài)信息，作為專家系統(tǒng)進行分析推理的基本數(shù)據(jù)，進行推理判斷。
(b)用戶界面用戶界面是用戶與專家系統(tǒng)的交互界面。通過該界面，用戶可以向?qū)＜蚁到y(tǒng)提出咨詢，以獲得較為合理的解決方案和建議；同時，用戶還可以通過用戶界面干預(yù)各種調(diào)節(jié)操作，從而營造個性化的生活環(huán)境。另外一方面，當發(fā)生突發(fā)事件時，專家系統(tǒng)也是通過用戶界面將各種警告和建議信息反饋到用戶。
(c)控制接口為了實現(xiàn)自動控制功能，專家系統(tǒng)必須能夠根據(jù)推理結(jié)果自動對調(diào)節(jié)各種生活電器，自動調(diào)節(jié)生活環(huán)境的功能，而系統(tǒng)對生活電器的調(diào)整就是統(tǒng)一通過控制接口實現(xiàn)的。
(d)推理機推理機是專家系統(tǒng)的重要組成部分，它以來自數(shù)據(jù)接口的監(jiān)測數(shù)據(jù)作為初始數(shù)據(jù)，結(jié)合知識庫中的各項專門知識，再利用各種推理機制推斷出問題的答案。推理機采用的推理機制可以是簡單的任意檢索或是啟發(fā)式檢索，也可以采用模糊邏輯演算進行，具體可以根據(jù)應(yīng)用環(huán)境采用合適的機制。
(e)知識庫知識庫用于存放各項專門的知識，它是各種理論知識和專家們在實踐中得出的經(jīng)驗知識的一個合集。在本系統(tǒng)的設(shè)計中，我們將知識庫拆分為內(nèi)置和在線兩個知識庫，內(nèi)置知識庫用于存放一些比較常見的、比較固定的專門知識，是存放在本地機器上的一個知識庫。它的設(shè)計主要側(cè)重的是效率和確定性。
在實際應(yīng)用中，要想專家系統(tǒng)具有通用性，就需要考慮多種應(yīng)用環(huán)境下的情況，這樣會造成知識庫的劇烈膨脹，從而造成存儲的困難和速度的緩慢。為了應(yīng)用于家庭和個人生活中，本系統(tǒng)還具有另一個知識庫——在線知識庫，這個知識庫存放在網(wǎng)絡(luò)上，當推理機在內(nèi)置知識庫中查找不到相應(yīng)的結(jié)果時，才試圖從網(wǎng)絡(luò)上獲取在線知識庫中的知識。在線知識庫是一個更為龐大的知識庫，它存放著的可以是各種應(yīng)用環(huán)境下的專門知識；當有新的應(yīng)用環(huán)境出現(xiàn)時，還可以將新的知識增加到在線知識庫中，使得有需要的用戶可以監(jiān)測到相應(yīng)的知識。
如圖2所示，系統(tǒng)的工作控制流程如下(a)監(jiān)測硬件對空氣中的質(zhì)量進行檢測；(b)對于感應(yīng)器獲得的檢測數(shù)據(jù)，邏輯判斷模塊進行如下操作，得出監(jiān)測結(jié)果數(shù)據(jù)i. 信號處理模塊采用一定的方式，如線性回歸、偏微分最小二乘方等對傳感器傳送過來的信號進行二次處理；ii. 模式識別模塊將處理完的檢測數(shù)據(jù)和模式特征進行比較，查找出最為吻合的模式，分析出氣體的成分對于由監(jiān)測儀傳送來的數(shù)據(jù)，作為監(jiān)測結(jié)果數(shù)據(jù)進行下面的操作。
(c)監(jiān)測結(jié)果數(shù)據(jù)通過數(shù)據(jù)接口傳送入專家系統(tǒng)；同時各種生活電器的數(shù)據(jù)，如空調(diào)的溫度測量值、室溫測量值等也通過數(shù)據(jù)接口傳送到專家系統(tǒng)中；(d)專家系統(tǒng)的推理機根據(jù)傳入的數(shù)據(jù)，結(jié)合內(nèi)置知識庫中的知識進行推導(dǎo)，尋找出合適的答案；如果能找到答案，則跳入(f)，否則執(zhí)行下面(e)的操作；(e)推理機結(jié)合傳入的原始數(shù)據(jù)，通過網(wǎng)絡(luò)查找在線知識庫并進行推導(dǎo)過程，查找合適的答案然后進入下一步；
(f)專家系統(tǒng)根據(jù)推導(dǎo)出來的答案，通過控制接口對生活電器進行調(diào)節(jié)，同時繼續(xù)進行監(jiān)測，直到監(jiān)測的結(jié)果合格；或者將結(jié)果反饋給用戶，提醒用戶做進一步的處理。
本系統(tǒng)主要有以下幾方面的特點(1)將空氣質(zhì)量監(jiān)測中復(fù)雜的控制邏輯和模式識別轉(zhuǎn)移到軟件上，既可以簡化傳感器的設(shè)計，又可以方便地實現(xiàn)統(tǒng)一控制。在傳統(tǒng)的空氣質(zhì)量監(jiān)測上，監(jiān)測一種氣體需要一個十分復(fù)雜的感應(yīng)器，或是一套特定的儀器，每個儀器具有獨立的微處理器和自己的感應(yīng)器，這樣造成了感應(yīng)器的復(fù)雜化和器件的重復(fù)；本系統(tǒng)將數(shù)據(jù)處理、模式識別等復(fù)雜的控制過程轉(zhuǎn)移到了軟件上，感應(yīng)器只需要簡單的探測功能和數(shù)據(jù)發(fā)送功能就可以；同一個感應(yīng)器產(chǎn)生的數(shù)據(jù)還可以運用于多種氣體的監(jiān)測中，避免了資源的浪費。這樣做出來的系統(tǒng)雖然在速度上稍微慢了一些，但功能不會減弱，實現(xiàn)也比較方便，適合于數(shù)字生活中廣泛應(yīng)用。
(2)結(jié)合專家系統(tǒng)，能更加有效地、更加科學(xué)地實現(xiàn)統(tǒng)一控制和調(diào)節(jié)。對于監(jiān)測所得到的各種數(shù)據(jù)，我們可以藉由專家系統(tǒng)利用各種專業(yè)知識對其進行判斷，從而實現(xiàn)更為科學(xué)、合理的控制和調(diào)節(jié)，避免死板的機械調(diào)節(jié)控制和用戶的盲目調(diào)節(jié)。
(3)在專家系統(tǒng)的輸入中增加數(shù)據(jù)接口，接收來自數(shù)字生活中其它與空氣質(zhì)量有關(guān)的器件的數(shù)據(jù)；同時增加控制接口用于實現(xiàn)對其它家用電器的控制從而實現(xiàn)更為有效的判斷和控制?？諝赓|(zhì)量的監(jiān)測和控制，特別是室內(nèi)環(huán)境中，與各種電器，如空調(diào)、風(fēng)扇、空氣凈化器等等是密切相關(guān)的，要想更好地監(jiān)測、控制和調(diào)節(jié)空氣質(zhì)量，就不可避免地需要和這些電器進行信息的交換。本系統(tǒng)能夠?qū)⒓矣秒娖?、凈化裝置、檢測裝置三者緊密地結(jié)合在一起，實現(xiàn)更為有效的監(jiān)測和控制。
(4)本系統(tǒng)中專家系統(tǒng)的知識庫采用了內(nèi)置知識庫和在線知識庫結(jié)合的方式，一方面避免存儲過于龐大的知識庫，使得推理速度減慢；同時可以利用不斷更新的在線知識庫，實現(xiàn)更為合理的控制。
權(quán)利要求
1.一種空氣質(zhì)量監(jiān)測和控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括PC主機、顯示器、傳感器、監(jiān)測儀、邏輯判斷模塊、模式特征和專家系統(tǒng)，該系統(tǒng)核心件為傳感器、監(jiān)測儀、邏輯判斷模塊、模式特征和專家系統(tǒng)；傳感器為氣敏傳感器，其類型可以是半導(dǎo)體式、固體電解質(zhì)式、電化學(xué)式、接觸燃燒式、高分子式中的任何一種或多種，傳感器的測定數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)竭壿嬇袛嗄K做進一步的判斷后再傳送到專家系統(tǒng)；監(jiān)測儀的類型可以是空氣顆粒監(jiān)測儀，也可以是某種氣體的專用檢測儀，監(jiān)測儀本身的數(shù)據(jù)已經(jīng)可以作為結(jié)果監(jiān)測數(shù)據(jù)直接使用，經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)直接傳送入專家系統(tǒng)；邏輯判斷模塊用于對傳感器傳送過來的數(shù)據(jù)進行二次分析，判斷出空氣中氣體的具體成分；模式特征記錄了不同氣體成分所呈現(xiàn)的數(shù)據(jù)特征，它是一系列特征數(shù)據(jù)集的集合；專家系統(tǒng)是系統(tǒng)智能控制的核心，它會根據(jù)探測到的氣體類型和顆粒含量，比較各種標準數(shù)據(jù)，同時結(jié)合空間內(nèi)各種電器設(shè)施，自動采取最優(yōu)的解決方案進行調(diào)節(jié)或是對用戶提出建議。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空氣質(zhì)量監(jiān)測和控制系統(tǒng)，其特征是所述邏輯判斷模塊主要由兩個部分組成信號處理模塊和模式識別模塊；信號處理模塊負責(zé)對傳感器傳送過來的信號進行二次處理，從而方便后面的模式識別，這一模塊常用的方法有線性回歸、偏微分最小二乘方、多重線性回歸、順序淹沒因素分析、背景情況鑒別、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等等，在具體應(yīng)用中需要根據(jù)實際情況結(jié)合模式特征進行選?。荒Ｊ阶R別模塊主要進行判別工作，它將信號處理模塊的結(jié)果數(shù)據(jù)和模式特征文件中的數(shù)據(jù)進行比較，找出最為相識的模式，從而判斷出氣體的具體成分，模式識別模塊將處理后的數(shù)據(jù)和模式特征數(shù)據(jù)中的數(shù)據(jù)進行比較，如何兩者能較好地吻合，那就意味著該氣體中含有該模式所對應(yīng)的氣體，如果所有的模式數(shù)據(jù)都無法吻合，則意味著無法識別。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的空氣質(zhì)量監(jiān)測和控制系統(tǒng)，其特征是所述專家系統(tǒng)由以下幾部分組成(a)數(shù)據(jù)接口數(shù)據(jù)接口接受來自監(jiān)測儀和判斷邏輯模塊的監(jiān)測數(shù)據(jù)，同時接受來自空間中家居電器，如空調(diào)等的狀態(tài)信息，作為專家系統(tǒng)進行分析推理的基本數(shù)據(jù)，進行推理判斷；(b)用戶界面用戶界面是用戶與專家系統(tǒng)的交互界面，通過該界面，用戶可以向?qū)＜蚁到y(tǒng)提出咨詢，以獲得較為合理的解決方案和建議，同時，用戶還可以通過用戶界面干預(yù)各種調(diào)節(jié)操作，從而營造個性化的生活環(huán)境，另外一方面，當發(fā)生突發(fā)事件時，專家系統(tǒng)也是通過用戶界面將各種警告和建議信息反饋到用戶；(c)控制接口為了實現(xiàn)自動控制功能，專家系統(tǒng)必須能夠根據(jù)推理結(jié)果自動對調(diào)節(jié)各種生活電器，自動調(diào)節(jié)生活環(huán)境的功能，而系統(tǒng)對生活電器的調(diào)整就是統(tǒng)一通過控制接口實現(xiàn)的；(d)推理機推理機是專家系統(tǒng)的重要組成部分，它以來自數(shù)據(jù)接口的監(jiān)測數(shù)據(jù)作為初始數(shù)據(jù)，結(jié)合知識庫中的各項專門知識，再利用各種推理機制推斷出問題的答案，推理機采用的推理機制可以是簡單的任意檢索或是啟發(fā)式檢索，也可以采用模糊邏輯演算進行，具體可以根據(jù)應(yīng)用環(huán)境采用合適的機制；(e)知識庫知識庫用于存放各項專門的知識，它是各種理論知識和專家們在實踐中得出的經(jīng)驗知識的一個合集，在本系統(tǒng)的設(shè)計中，我們將知識庫拆分為內(nèi)置和在線兩個知識庫，內(nèi)置知識庫用于存放一些比較常見的、比較固定的專門知識，是存放在本地機器上的一個知識庫，它的設(shè)計主要側(cè)重的是效率和確定性；在線知識庫是一個更為龐大的知識庫，它的設(shè)計側(cè)重的是知識量，推理機在內(nèi)置知識庫中查找不到相應(yīng)的結(jié)果時，才試圖從網(wǎng)絡(luò)上獲取在線知識庫中的知識。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空氣質(zhì)量監(jiān)測和控制系統(tǒng)，其特征還在于本系統(tǒng)將傳統(tǒng)監(jiān)測儀器中復(fù)雜的控制邏輯和模式識別硬件的功能轉(zhuǎn)移到軟件上，解決了系統(tǒng)價格合硬件設(shè)計上的問題。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種空氣質(zhì)量監(jiān)測和控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括PC主機、顯示器、傳感器、監(jiān)測儀、邏輯判斷模塊、模式特征和專家系統(tǒng)，系統(tǒng)核心件為傳感器、監(jiān)測儀、邏輯判斷模塊、模式特征和專家系統(tǒng)。傳感器和監(jiān)測儀是空氣質(zhì)量監(jiān)測的硬件設(shè)備部分，邏輯判斷模塊用于判斷出空氣中氣體的具體成分，模式特征記錄了不同氣體成分所呈現(xiàn)的數(shù)據(jù)特征。專家系統(tǒng)是系統(tǒng)智能控制的核心，包括數(shù)據(jù)接口、用戶界面、控制接口、推理機、知識庫等部分。本系統(tǒng)將家用電器、凈化裝置、檢測裝置三者緊密地結(jié)合在一起，同時充分利用PC的計算能力和專家系統(tǒng)的智能判斷能力，能夠方便對空氣質(zhì)量進行監(jiān)測和控制。
文檔編號G05B15/00GK1821779SQ20061003445
公開日2006年8月23日 申請日期2006年3月20日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月20日
發(fā)明者羅笑南, 林煜超 申請人:中山大學(xué)