動(dòng)系數(shù)、和本體系數(shù)的權(quán)重分布，給出一個(gè)綜合性的指標(biāo)AQKair quality index)為輸出 指標(biāo)，由軟件識(shí)別后給出用戶居住建議。
[0043] 室內(nèi)空氣品質(zhì)的綜合評(píng)判是一個(gè)難W線性化的問(wèn)題，復(fù)雜性在于選取評(píng)判因素的 數(shù)量多少W及評(píng)判因素的量化分析上。
[0044] 本算法對(duì)于難W定量衡量的指標(biāo)，例如外部局部因素和人體抵抗因素，采用層次 分析法來(lái)比較矩陣。對(duì)于不同氣體濃度的指標(biāo)對(duì)于二級(jí)因素的重要度，采用灰度預(yù)測(cè)挖掘 其中的隱含比重。運(yùn)與一個(gè)城市空氣污染大數(shù)據(jù)的特征相聯(lián)系。對(duì)于濃度測(cè)定的值，采用隱 患標(biāo)度，用權(quán)重比來(lái)修正，定量的辨識(shí)出空氣質(zhì)量，最終算得我們所需的AQI隱患度評(píng)分，依 據(jù)AQI等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)住戶給出居住建議。
[0045] 首先采用層次分析法(ΑΗΡ)，層次分析法ΑΗΡ的思想是首先通過(guò)建立清晰的層次結(jié) 構(gòu)來(lái)分解復(fù)雜問(wèn)題，其次引入測(cè)度理論，通過(guò)兩兩比較，用相對(duì)標(biāo)度將人的判斷標(biāo)量化，并 逐層建立判斷矩陣。層次分析法運(yùn)用前需要構(gòu)造層次模型：決策層，中間層(指標(biāo)層），底層 (選擇層）；形成等級(jí)層次;然后構(gòu)造兩兩對(duì)比矩陣，進(jìn)行一致性檢驗(yàn);最后得到權(quán)重向量。
[0046] 比如:將空氣環(huán)境對(duì)人體健康的主觀感覺(jué)，設(shè)定有個(gè)等級(jí)的劃分，在運(yùn)里我們就采 取層次分析法來(lái)將感覺(jué)用定量的數(shù)據(jù)來(lái)表達(dá)。根據(jù)專家模式進(jìn)行判定后，我們可W得出各 層級(jí)對(duì)于上一級(jí)的權(quán)重比。
[0047] 采用層次分析法(ΑΗΡ)對(duì)室內(nèi)空氣環(huán)境進(jìn)行分級(jí)劃分，劃分為Ξ級(jí)，具體劃分如下 (如表1):
[004引表1AQI層次級(jí)劃分
[0化1] 二級(jí)層評(píng)分
[0052] 其中j，k為底層指標(biāo)評(píng)分等級(jí)，i為參數(shù)下標(biāo)，化代表第一級(jí)，跑代表第Ξ級(jí)。
[0053] 規(guī)定第一、Ξ級(jí)的各指標(biāo)滿分分值為10級(jí)。為消除之間的單位不同的差別，根據(jù)指 標(biāo)在其領(lǐng)域的影響地位，給出其對(duì)應(yīng)的范圍評(píng)級(jí)。
[0054] 通過(guò)調(diào)用Matlab程序，輸入一、二級(jí)層評(píng)分比較矩陣，得出各層級(jí)關(guān)系權(quán)重（如表 2)所示。
[0055] 表2層級(jí)關(guān)系權(quán)重
[0化6]
[0058]然后，由于不同化學(xué)成分的有害氣體對(duì)于人體的危害是不同的，同時(shí)危害性還受 地域性的影響。然而，其中的關(guān)系難W量化表示。因此，采用灰度算法挖掘不同化學(xué)成分的 有害氣體的危害權(quán)重。
[0化9] 灰色關(guān)聯(lián)分析(Degree of Gray Incidence簡(jiǎn)稱DGI)，是灰色系統(tǒng)理論的一個(gè)分 支，應(yīng)用灰色關(guān)聯(lián)分析方法對(duì)受多種因素影響的事物和現(xiàn)象從整體觀念出發(fā)進(jìn)行綜合評(píng)價(jià) 是一個(gè)被廣為接受的方法。
[0060]灰色關(guān)聯(lián)分析法的基本思想是根據(jù)各比較數(shù)列集構(gòu)成的曲線族與參考數(shù)列構(gòu)成 的曲線之間的相似程度來(lái)確定比較數(shù)列集與參考數(shù)列之間的關(guān)聯(lián)度，比較數(shù)列越相似，其 關(guān)聯(lián)度越大。
[0061 ]利用灰色關(guān)聯(lián)分析進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)的步驟如下：
[0062] (1)根據(jù)評(píng)價(jià)指標(biāo)確定評(píng)價(jià)母參考體系，收集優(yōu)質(zhì)室內(nèi)主因子數(shù)據(jù)，確定原始評(píng)價(jià) 矩陣及參考數(shù)列。由SPSS因子分析，在運(yùn)里我們選取沈陽(yáng)市的η個(gè)指標(biāo)作為參考數(shù)列。
[0063] 假設(shè)由m個(gè)對(duì)象、η個(gè)指標(biāo)構(gòu)成的評(píng)價(jià)問(wèn)題，表示第i個(gè)對(duì)象第j個(gè)指標(biāo)的指標(biāo)值，原 始評(píng)價(jià)矩陣為：
[0064]
[0065] 根據(jù)評(píng)價(jià)目的及指標(biāo)情況，設(shè)定參考數(shù)列為：
[0066] X〇=(X〇i,X〇2,---,X〇j,---,X〇n);
[0067] (2)利用灰色關(guān)聯(lián)系數(shù)公式計(jì)算第j個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)Yj與最優(yōu)向量G的關(guān)聯(lián)系數(shù) [006引
[00例其中mimminj I Yij-gi I，maximaxj I Yij-gi I分別為兩級(jí)極小差和兩級(jí)極大差，。為分 辨系數(shù)，0<0<1，一般取0 = 0.5;
[0070] 對(duì)于不同污染物對(duì)于人體健康危害的程度大小衡量，通過(guò)當(dāng)?shù)丨h(huán)保局?jǐn)?shù)據(jù)、《統(tǒng)計(jì) 年鑒》。主要選取沈陽(yáng)城市2001-2014年度的城市人口、人均GDP、死亡人數(shù)、醫(yī)療費(fèi)用支出、 甲醒、N0、C0、03污染物濃度作為數(shù)據(jù)分析源。采用灰色預(yù)測(cè)法盡可能得挖掘出不同污染物 對(duì)于人體健康狀況的影響之間的關(guān)聯(lián)度。由此來(lái)作為二級(jí)指標(biāo)之中的權(quán)重分配，分別為Pm;
[0071] 其次，為消除不同氣體的量綱帶來(lái)的差異，計(jì)算得到化學(xué)氣體危害性污染指標(biāo)，計(jì) 算公式如下：
[0072] 通過(guò)相關(guān)資料查得某一氣體Xi的安全上限值為曰1，致死量為bi，則其氣體Xi隱患標(biāo) 度Pi計(jì)算公式為
[0073]
[0074] 得到第二級(jí)隱患標(biāo)度
[0075] 最終，根據(jù)表所得權(quán)重比、灰度關(guān)聯(lián)度W及式（1)(2)(3),代入空氣隱患標(biāo)度
將所有的單項(xiàng)求和算得化，Q2，化，然后將化，Q2，化，Ξ者求和，得到AQI總評(píng)分 9 值；
[0076] 即設(shè)污染物濃度值分別為口1，口2，口3，口4，則各污染物占總污染物濃度權(quán)重為曰1，曰2， 曰3 ,日4，丫守到：
[0077]
[0078] 按照評(píng)分等級(jí)的不同（如表3)，給出居住建議。
[00巧]表3AQI等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)
[0080]
'[0081]最后應(yīng)該說(shuō)明的是：W上實(shí)施例僅用W說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案而非對(duì)其限制，盡 管參照上述實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明，所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:依然可 w對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】進(jìn)行修改或者等同替換，而未脫離本發(fā)明精神和范圍的任何修 改或者等同替換，其均應(yīng)涵蓋在本權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種移動(dòng)式室內(nèi)空氣質(zhì)量檢測(cè)儀，其特征在于:包括:基座，基座上固接有第一支架， 第一支架上設(shè)置有滑軌，云臺(tái)與滑軌滑動(dòng)連接，基座上還設(shè)置有電機(jī)，電機(jī)帶動(dòng)云臺(tái)沿滑軌 上下運(yùn)動(dòng)，所述云臺(tái)包括底座，底座下端與滑軌滑動(dòng)連接，底座上端設(shè)置有舵機(jī)，舵機(jī)的輸 出軸上套裝有旋轉(zhuǎn)托盤(pán)，輸出軸轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)托盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)，旋轉(zhuǎn)托盤(pán)上固接有第二支架，第二 支架的中心位置設(shè)置有芯片臺(tái)架，芯片臺(tái)架上安裝有芯片，芯片臺(tái)架兩側(cè)設(shè)置有接線板，用 于插接數(shù)據(jù)線將芯片采集到的數(shù)據(jù)向外傳導(dǎo)，第二支架向外延伸形成葉片，葉片端部安裝 有傳感器，傳感器與芯片通過(guò)導(dǎo)線連接，向芯片傳遞檢測(cè)到的數(shù)據(jù)。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種移動(dòng)式室內(nèi)空氣質(zhì)量檢測(cè)儀，其特征在于:所述第一支架 為門型支架，門型支架的兩支架之間設(shè)置有連桿，所述連桿上架設(shè)有絲杠和滑軌，云臺(tái)架設(shè) 在絲杠和滑軌上，所述云臺(tái)的底座上開(kāi)設(shè)有螺紋孔和滑孔，所述絲杠穿過(guò)螺紋孔，滑軌穿過(guò) 滑孔，絲杠一端連接電機(jī)，絲杠轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)云臺(tái)在滑軌上滑動(dòng)。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種移動(dòng)式室內(nèi)空氣質(zhì)量檢測(cè)儀，其特征在于:所述電機(jī)的輸 出軸通過(guò)聯(lián)軸器連接絲杠一端。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種移動(dòng)式室內(nèi)空氣質(zhì)量檢測(cè)儀，其特征在于:所述第二支架 為十字形支架，十字形支架的四個(gè)葉片端部分別安裝有傳感器。5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種移動(dòng)式室內(nèi)空氣質(zhì)量檢測(cè)儀，其特征在于:所述傳感器至 少為一種傳感器，用于檢測(cè)一種氣體含量。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種移動(dòng)式室內(nèi)空氣質(zhì)量檢測(cè)儀，其特征在于:所述門型支架 一側(cè)設(shè)置有第三支架，第三支架為L(zhǎng)型支架，L型支架的長(zhǎng)邊一端與門型支架固接，L型支架 的短邊與地面接觸，用于支撐門型支架。7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種移動(dòng)式室內(nèi)空氣質(zhì)量檢測(cè)儀，其特征在于:所述門型支架 一側(cè)設(shè)置有制動(dòng)桿，制動(dòng)桿的桿身上固接有第一制動(dòng)盤(pán)，所述第一制動(dòng)盤(pán)上開(kāi)設(shè)有多個(gè)第 一通孔，制動(dòng)桿的端部設(shè)置有圓形凸臺(tái)，所述L型支架長(zhǎng)邊的端部固接有第二制動(dòng)盤(pán)，所述 第二制動(dòng)盤(pán)上開(kāi)設(shè)有多個(gè)第二通孔，所述第二通孔與第一通孔半徑相等，第二制動(dòng)盤(pán)一側(cè) 的圓心處開(kāi)設(shè)有圓形凹槽，所述圓形凹槽與所述圓形凸臺(tái)相配合，以將第二制動(dòng)盤(pán)卡裝在 制動(dòng)桿的端部，銷釘插入第一通孔和第二通孔，對(duì)第二制動(dòng)盤(pán)進(jìn)行擋止。8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種移動(dòng)式室內(nèi)空氣質(zhì)量檢測(cè)儀，其特征在于:所述第二制動(dòng) 盤(pán)另一側(cè)的圓心處凸設(shè)有方形凸臺(tái)，方形凸臺(tái)上開(kāi)設(shè)有第三通孔，所述L型支架長(zhǎng)邊的端部 設(shè)置有第四通孔，所述第四通孔和第三通孔半徑相等，螺栓插入第三通孔和第四通孔，將第 二制動(dòng)盤(pán)固接于L型支架端部。9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種移動(dòng)式室內(nèi)空氣質(zhì)量檢測(cè)儀，其特征在于:所述傳感器為 MQ系列傳感器。10. 采用權(quán)利要求1所述的一種移動(dòng)式室內(nèi)空氣質(zhì)量檢測(cè)儀對(duì)室內(nèi)空氣進(jìn)行檢測(cè)的方 法，其特征在于:具體步驟如下： 第一步：確定檢測(cè)區(qū)域和檢測(cè)高度后，開(kāi)啟電機(jī)，通過(guò)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)，將云臺(tái)運(yùn)送至預(yù)期 位置，關(guān)閉電機(jī)； 第二步:開(kāi)啟傳感器，開(kāi)啟舵機(jī)，通過(guò)舵機(jī)的輸出軸帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)支架，進(jìn)而帶動(dòng)葉片及葉 片上固接的傳感器轉(zhuǎn)動(dòng)，在同一高度變換不同位置，對(duì)多個(gè)角度進(jìn)行檢測(cè)，采集多角度的數(shù) 據(jù)； 第三步:關(guān)閉舵機(jī)，開(kāi)啟電機(jī)，將云臺(tái)運(yùn)送到不同高度，關(guān)閉電機(jī)，開(kāi)啟舵機(jī)，根據(jù)步驟 二對(duì)同一高度的多個(gè)角度進(jìn)行檢測(cè)，采集多角度的數(shù)據(jù)，對(duì)不同高度的進(jìn)行多次檢測(cè)后，得 到多組檢測(cè)數(shù)據(jù)； 第四步:信息處理 將采集的數(shù)據(jù)通過(guò)芯片連接的接線板傳導(dǎo)給主機(jī)數(shù)據(jù)庫(kù)，通過(guò)軟件調(diào)用算法，分析出 當(dāng)前室內(nèi)的空氣狀況，給出AQI隱患度評(píng)分，給出居住建議。
【專利摘要】一種移動(dòng)式室內(nèi)空氣質(zhì)量檢測(cè)儀及其使用方法，所述檢測(cè)儀包括：基座，基座上固接有第一支架，第一支架上設(shè)置有滑軌，云臺(tái)與滑軌滑動(dòng)連接，基座上還設(shè)置有電機(jī)，所述云臺(tái)包括底座，底座下端與滑軌滑動(dòng)連接，底座上端設(shè)置有舵機(jī)，舵機(jī)的輸出軸上套裝有旋轉(zhuǎn)托盤(pán)，輸出軸帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)托盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)，旋轉(zhuǎn)托盤(pán)上固接有第二支架，第二支架的中心位置設(shè)置芯片臺(tái)架，芯片臺(tái)架上安裝有芯片，芯片臺(tái)架兩側(cè)設(shè)置有接線板，第二支架向外延伸形成葉片，葉片端部安裝有傳感器，傳感器與芯片通過(guò)導(dǎo)線連接。搭載多種傳感器，可以對(duì)室內(nèi)的多種污染氣體進(jìn)行檢測(cè)，可以通過(guò)旋轉(zhuǎn)云臺(tái)進(jìn)行傳感器的切換，對(duì)同一位置進(jìn)行多種污染氣體的檢測(cè)，實(shí)現(xiàn)對(duì)不同高度的空氣污染的檢測(cè)。
【IPC分類】G01N33/00
【公開(kāi)號(hào)】CN105486819
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201610010003
【發(fā)明人】杜聰聰, 韓鵬飛
【申請(qǐng)人】東北大學(xué)
【公開(kāi)日】2016年4月13日
【申請(qǐng)日】2016年1月7日