Self-repairing infrared electronic nose based on ensemble learning and PCA fault diagnosis

电子鼻 主成分分析 红外线的 可靠性(半导体) 故障检测与隔离 计算机科学 断层(地质) 灵敏度(控制系统) 传感器阵列 模式识别(心理学) 人工智能 机器学习 工程类 光学 地质学 电子工程 地震学 物理 量子力学 功率(物理) 执行机构
作者
Jinlei Wang,Bingjie Lei,Zaiyun Yang,Shaochong Lei
出处
期刊:Infrared Physics & Technology [Elsevier BV]
卷期号:127: 104465-104465 被引量:15
标识
DOI:10.1016/j.infrared.2022.104465
摘要

This paper reports an infrared electronic nose based on ensemble learning and principal component analysis (PCA) fault diagnosis, which addresses the self-detection and self-repair of the electronic nose for natural gas monitoring. We construct the detection array of the electronic nose with five non-dispersive infrared gas sensors. Ten (C53) multi-layer perceptual neural networks (MLPNN) are built by exploiting the cross-sensitivity mechanism of sensors, and each MLPNN makes predictions based on data from three infrared sensors. Moreover, the PCA fault diagnosis algorithm is used to identify sensor faults in real-time and select qualified MLPNNs for joint decision-making. The experimental results show that the proposed scheme exhibits high precision and reliability compared with the related methods. When there are two faulty sensors, the root mean squared errors of the electronic nose for methane, ethane, and propane are still within 3%, 2%, and 2%, respectively. In addition, an application case in a natural gas field validates the proposed method. This study presents a paradigm for building a self-repairing electronic nose based on cross-sensitivity. Not only natural gas but also other gases can be monitored by constructing high-reliability infrared electronic noses using similar schemes.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
orixero应助med_wudi采纳,获得10
刚刚
刚刚
雪茶完成签到 ,获得积分10
1秒前
1秒前
霸气鞯完成签到 ,获得积分10
2秒前
往徕完成签到,获得积分10
3秒前
Skyllne完成签到 ,获得积分10
8秒前
研友_8WMgOn完成签到 ,获得积分10
9秒前
9秒前
专注笑珊完成签到,获得积分10
10秒前
天穹雨应助风清扬采纳,获得30
14秒前
med_wudi发布了新的文献求助10
14秒前
皮卡丘完成签到,获得积分10
18秒前
chengxue完成签到,获得积分10
18秒前
xxx完成签到,获得积分10
20秒前
香菜完成签到,获得积分10
21秒前
日暮炊烟完成签到 ,获得积分0
21秒前
22秒前
欧耶耶完成签到 ,获得积分10
22秒前
River完成签到 ,获得积分10
23秒前
23秒前
时尚黄豆完成签到 ,获得积分10
24秒前
薇子完成签到,获得积分10
27秒前
HalfGumps完成签到,获得积分10
28秒前
33秒前
好多鱼完成签到,获得积分10
42秒前
42秒前
皮卡丘发布了新的文献求助10
43秒前
shuaiwen25完成签到,获得积分10
44秒前
好多鱼发布了新的文献求助10
45秒前
氮源完成签到 ,获得积分10
48秒前
Verritis完成签到,获得积分20
48秒前
ZHW完成签到,获得积分10
51秒前
banimadao完成签到,获得积分10
52秒前
du完成签到 ,获得积分10
55秒前
文天完成签到,获得积分10
57秒前
SciGPT应助蓝荆采纳,获得10
57秒前
快乐的鱼完成签到,获得积分10
58秒前
2026年我要发paper完成签到,获得积分10
58秒前
1分钟前
高分求助中
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Annie Ernaux: De la perte au corps glorieux 600
Petrology and Plate Tectonics,2025 500
Direct and Iterative Linear System Solvers 400
Cardiopulmonary Bypass and Mechanical Support: Principles and Practice, Fifth Edition 400
Circular Polar Constellations Providing Continuous Single or Multiple Coverage Above a Specified Latitude 400
Burger's Medicinal Chemistry and Drug Discovery 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6760033
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8486973
关于积分的说明 18089858
捐赠科研通 6044509
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3010247
邀请新用户注册赠送积分活动 1987031
关于科研通互助平台的介绍 1960704