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气流传感技术在公共卫生监测设备中的应用开发
目录
一、文档简述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3
1.1研究背景与意义．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3
1.1.1公共健康监测的重要性演变．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．7
1.1.2气流感知技术在公共安全领域的需求分析．．．．．．．．．．．．．．．．9
1.2国内外研究现状综述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．12
1.2.1国外相关研究进展追踪．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．14
1.2.2国内技术发展与应用情况剖析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．16
1.3主要研究内容与目标界定．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．18
1.3.1核心研究环节介绍．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．20
1.3.2拟解决的关键问题说明．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．21
1.4技术路线与可行性论证．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．25
1.4.1本研究采用的技术实施路径．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．27
1.4.2项目实施的可行性分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．29
二、气流传感技术基础理论与方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．31
2.1气流探测原理与传感器类型．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．33
2.1.1常用气流测量方法学分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．36
2.1.2不同类型传感器的结构特性分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．37
2.2微量物质捕捉与检测机制．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．39
2.2.1微粒捕获的物理/化学过程研究．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．41
2.2.2气相污染物传感的原理探索．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．44
2.3数据处理与分析初步．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．45
2.3.1传感器信号获取与处理流程．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．48
2.3.2数据特征提取与模式识别基础．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．50
三、基于气流传感的公共卫生监测设备设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．51
3.1监测设备总体架构方案．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．53
3.1.1系统硬件整体布局构思．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．54
3.1.2软件功能模块化设计规划．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．57
3.2核心传感器模块集成设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．59
3.2.1传感器选型依据与比较评估．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．62
3.2.2传感器阵列的优化排布策略．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．64
3.3信号采集与信息处理单元构建．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．65
3.3.1高精度数据采集系统搭建．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．69
3.3.2智能算法在数据处理中的应用．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．70
3.4信息呈现与人机交互方式．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．73
3.4.1监测结果显示界面设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．74
3.4.2异常情况预警与信息传递方案．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．78
四、应用场景模拟与性能测试．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．81
4.1典型公共卫生应用场景设定．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．84
4.1.1医疗机构环境监测模拟．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．86
4.1.2大型公共场所风险预警设置．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．88
4.2原型机搭建与现场测试．．．．．．．．．．．．．．．．．．
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