中國電子元件行業(yè)協(xié)會(huì )
China Electronic Components Association
近日，吉林大學(xué)孫鵬教授研究小組與新加坡國立大學(xué)Tan Swee Ching （陳瑞深）教授合作，提出了一種將傳感器陣列與機器學(xué)習算法相結合的集成策略?？纱┐鱾鞲衅麝嚵性谳^寬的相對濕度范圍內實(shí)現了超過(guò)99%的理論濃度預測精度，能夠在真實(shí)的采礦條件下精確檢測NH3和NO2混合氣體，從而實(shí)現礦工的實(shí)時(shí)健康監測。
近年來(lái)，伴隨5G通訊、大數據和可穿戴電子技術(shù)的迅猛發(fā)展，智能礦業(yè)（intelligent mining）和礦業(yè)健康監護（mining healthcare）等概念逐漸得到國家和社會(huì )的重視。然而，傳統的金屬氧化物氣體傳感器存在選擇性差以及與可穿戴技術(shù)不兼容的缺陷，使其無(wú)法實(shí)時(shí)檢測礦工周?chē)挠卸净旌蠚怏w（H2、CO、NH3、NO2等）。另一個(gè)難以克服的障礙是真實(shí)礦業(yè)環(huán)境內隨時(shí)變化的濕度，這會(huì )嚴重干擾氧化物氣體傳感器的傳感信號，濕度干擾仍然是實(shí)現礦井健康監護的瓶頸。
為了解決這些限制，該團隊提出了一種聚苯胺基與還原氧化石墨烯基傳感器陣列和機器學(xué)習算法的協(xié)同策略，以在真實(shí)礦井環(huán)境下實(shí)現對NH3和NO2氣體的全面和精確檢測。復合材料提高了傳感器陣列對目標混氣的選擇性和靈敏度，
機器學(xué)習算法則用于輔助在寬濕度范圍內對目標混氣進(jìn)行定性及定量分析，其氣體濃度預測水平超過(guò)99%，相比之前的可穿戴傳感設備有了顯著(zhù)改進(jìn)。通過(guò)將傳感陣列與低功耗柔性電路模塊集成，制造了一款可穿戴智能手環(huán)。算法被編程到智能顯示終端的應用界面中，實(shí)現了在各種濕度條件下對煤礦中有害氣體的早期和遠程警報?？纱┐鱾鞲嘘嚵信c機器學(xué)習算法相協(xié)同的策略為礦井安全領(lǐng)域中高精確度的識別和檢測有害混氣提供了一種簡(jiǎn)便有效的方法。
