[发明专利]一种基于神经网络气体识别的酒驾预警装置及其方法

说明书

一种基于神经网络气体识别的酒驾预警装置，包括气体收集模块、识别检测系统和预警模块。气体收集模块包括检测传感器阵列，检测传感器阵列将气体样本信息转换为识别监测系统可识别处理的信息。识别检测系统由数据接收模块和神经网络模型构成；数据接模块接收气体收集模块传送的气体样本的信息并进行预处理，处理结果输入神经网络模型最终得出路段酒精含量的预计结果。预警模块根据预计结果进行预警动作。本发明还提供一种基于神经网络气体识别的酒驾预警方法。与现有技术相比，气体收集模块安置在不易触碰到的地方，抗人为干扰因素能力增强。对气体样本进行加热、多个传感器协同测量以及利用神经网络处理气体样本数据，有效提高结果的准确率。

技术领域

本发明涉及酒驾预警装置领域，特别涉及一种基于神经网络气体识别的酒驾预警装置及其方法。

背景技术

酒驾醉驾是造成交通事故的重要原因之一，目前酒驾的主要检测方法为人工检测，即交警在道路设置一些检测点，利用便携式的酒精检测器进行检测，这种方法存在的问题十分明显，会消耗大量的人力，并且多人公用呼吸嘴不卫生，且结果受部分药物影响导致准确率较低。所以有许多学者提出智能、实时的自动检测方法。

中国专利“CN 212483323U”遥感系统和酒驾检测系统”提出一种基于激光检测的方法。此专利通过在一些检测路段设置激光探测仪，对过往车辆进行红外激光扫描。若车主存在酒驾情况，车内气体会具有较高的酒精浓度，红外激光穿过此车到达检测模块时会出现异常的谐波信号；反之，激光穿过正常车辆时会形成正常的谐波信号，通过此方法可以自动检测酒驾醉驾。激光检测方法虽然精度高，但其抗扰能力较弱，如当汽车车窗上有反光太阳膜时，红外激光并不能穿过车体到达检测模块，并且此方法对设备的要求比较大，成本较高，不适合大范围使用。

中国专利“CN153063924U”一种危险驾驶状态的预警装置”提出一种车载的酒精浓度检测方法。此专利通过在方向盘中心安装酒精浓度测量仪，对驾驶员呼出的气体进行检测，判断是否为酒驾。这种方法简便，但因测量仪在汽车内部，容易因驾驶员的操作而导致测量结果不准确。

发明内容

本发明为克服上述现有技术的至少一种缺陷，提出一种基于神经网络气体识别的酒驾预警装置及其方法。该酒驾预警装置为非车载装置，抗人为干扰因素能力强。此外，气体样本数据通过神经网路模型判断酒精含量，提高了结果准确率；该装置也为交通部门的力量分配提供了科学依据。

为实现上述目的，本发明提供一种基于神经网络气体识别的酒驾预警装置，具体的技术方案为：

一种基于神经网络气体识别的酒驾预警装置，包括气体收集模块、识别检测系统和预警模块，气体收集模块用于收集气体样本，气体收集模块包括检测传感器阵列；检测传感器阵列由光学气体传感器和半导体气体传感器构成；光学气体传感器和半导体气体传感器将气体样本信息转化为识别监测系统可处理的信息。

进一步地，光学气体传感器通过紫外或红外激光检测气体，将气体信息转化为光谱信息；半导体气体传感器通过识别光谱信号中不同气体组分，判断气体组成，并输出对应气体的电信号。检测传感器阵列的多个传感器相互协调进行测量，提高测量精度，避免了单激光受干扰大的不利因素。

进一步地，光学气体传感器为光学传感器；半导体气体传感器为乙醇半导体气体传感器，水半导体气体传感器，酮类半导体气体传感器；传感器的排列顺序依次为光学传感器、乙醇半导体气体传感器、水半导体气体传感器、酮类半导体气体传感器。

气体收集模块还包括气泵装置、流量监控仪、过滤装置、温度控制单元、数据传输单元、排气装置；气泵装置在工作状态下吸入气体样本；流量监控仪检测气体流入速度，实时调整气泵装置功率；过滤装置用于阻碍气体杂质和干扰气体；温度控制单元用于提高气体样本的温度；传感器阵列将提高温度的气体样本信息转化为色谱信息和电信号：数据传输单元将所述色谱信息和电信号传送至识别监控系统；排气装置用于将气体样本排出。温度控制单元提高气体样本的温度，气体活性，提高检测效率。