Некоторые аспекты применения мультисенсорных систем в процессе выявления веществ, оборот которых запрещен или ограничен на территории Российской Федерации | Статья в журнале «Молодой ученый»

Отправьте статью сегодня! Журнал выйдет 22 февраля, печатный экземпляр отправим 26 февраля.

Опубликовать статью в журнале

Авторы: ,

Рубрика: Прочее

Опубликовано в Молодой учёный №4 (84) февраль-2 2015 г.

Дата публикации: 14.02.2015

Статья просмотрена: 153 раза

Библиографическое описание:

Ситников, А. И. Некоторые аспекты применения мультисенсорных систем в процессе выявления веществ, оборот которых запрещен или ограничен на территории Российской Федерации / А. И. Ситников, С. В. Берлёв. — Текст : непосредственный // Молодой ученый. — 2015. — № 4 (84). — С. 318-319. — URL: https://moluch.ru/archive/84/15694/ (дата обращения: 09.02.2025).

В статье рассматривается детектирование и фиксация запаховых следов веществ, оборот которых ограничен или запрещен, с помощью мультисенсорной системы контроля многокомпонентных проб на основе пьезосенсоров.

Ключевые слова: мультисенсор, электронный нос, запаховые следы, нейронная сеть, состав запаха.

 

В настоящее время преступный мир широко осведомлен о формах и методах раскрытия преступлений и активно противодействует этому. Практически каждому преступнику известно о дактилоскопировании в криминалистике и поэтому они стараются не оставлять пальцевых отпечатков или уничтожать их. Однако при совершении преступлений остаются другие следы, в том числе запаховые. Таким образом, становится актуальным применение новационных технических средств для выявления и фиксации следов не только преступника, но и веществ, оборот которых ограничен или запрещен. Высокие наукоемкие технологии, еще вчера демонстрировавшиеся на выставках, не только стали реалиями сегодняшнего дня для экспертно-криминалистических подразделений правоохранительных органов, но и активно применяются при раскрытии преступлений, в частности уже идет речь об использовании нанотехнологий.

Необходимость осуществлять контроль в режиме реального времени объектов, представляющих оперативный интерес постоянно растет. Достаточно получить информацию на уровне скрининга («да, нет», «содержится, не содержится») и полуколичественно оценить содержание вещества, группы близких или родственных соединений, некоторой определенной комбинации веществ в пробе. Решение таких задач осуществляется тест–методами, сенсорными устройствами различных типов [1]. Среди методов, обеспечивающих быстрое определение веществ с минимальной пробоподготовкой, автоматизацию контроля, воспроизводимое измерение в различных условиях проведения анализа, отдельную группу составляют химические сенсоры для анализа газов.

Применяемые в сенсорных системах датчики характеризуются перекрестной чувствительностью (чувствительны к нескольким или ко всем компонентам пробы), поэтому для обеспечения мониторинга следует определять сразу несколько независимых параметров. Выходные аналитические сигналы обрабатывают методами распознавания образцов, при этом качественно и количественно оценивают присутствующие в анализируемом образце вещества [4].

Известно несколько аналитических подходов к созданию экспертных систем - сенсорные группы с участием человека, биологические и медицинские тесты. Такие подходы, как правило, не согласуются с современными химическими представлениями. По предлагаемым визуальным образам можно выбирать газо-чувствительные материалы, сопоставимые на одном визуальном отпечатке. Оценка визуального образа вещества необходима при конструировании сенсорной системы, подобной биологической копии (человеку).

Чем больше различие в чувствительности модификаторов к определяемым веществам, тем это полезнее для разрабатываемой мультисенсорной системы контроля многокомпонентных проб.

Руководствуясь выбранной моделью, сделана попытка создать электронный аналог системы обоняния человека — «электронный нос» [2]. В качестве обонятельных рецепторов электронного носа выбраны пьезосенсоры.

Таким образом, пьезосенсоры осуществляют сбор первичной информации о природе и составе запаха, то есть соответствуют обонятельным рецепторным нейронам первого уровня модели [3].

Сигналы пьезосенсоров, зависящие от чувствительности, интенсивности запаха, затем группируются системой сбора и передачи информации на втором уровне модели.

Для многоканальной регистрации сигналов десяти пьезосенсоров в системе «электронный нос» и последующей передаче полученных данных в персональный компьютер нами использована программируемая логическая интегральная схема (ПЛИС) фирмы Altera. Такое решение позволило создать малогабаритную высокоинтегрированную систему сбора данных с гибкой структурой, поддерживающую также функцию внутрисхемного программирования.

Затем общий выходной сигнал электронного носа обрабатывается на третьем уровне модели, который располагается уже в ЭВМ. Наиболее целесообразным в рассматриваемых условиях неполноты и противоречивости входных данных для моделирования таких систем, является использование нейронных сетей, которые как и естественная биологическая нейросеть, может обучаться решению задач: она содержит внутренние адаптивные параметры нейронов и своей структуры, и, меняя их, может менять свое поведение; для решения задачи не нужно программировать алгоритм — нужно взять универсальный нейросетевой инструмент.

«Электронный нос» может, несомненно, оказать существенную помощь в обеспечении объективных и имеющих криминалистическую значимость оценок объектов с характерным запахом. Применение средств и технологий современной электроники для решения различных задач связанных с установлением качества запаха в криминалистике, при раскрытии и расследовании преступлений в сфере незаконного оборота наркотиков, а также для идентификации лиц, совершающих преступления, является, без сомнения, чрезвычайно актуальным. В течение последних нескольких лет интерес к развитию технологий «электронного носа» носит экспоненциальный характер. Можно обоснованно прогнозировать, что в самом ближайшем будущем появится целое семейство устройств мультисенсорного типа, интегрированных в портативные приборы специального назначения.

 

Литература:

 

1.         Патент № 2266532 Россия, МПК 7 G 01 N 5/02. Мультисенсорное устройство для определения качественных и количественных показателей табачных изделий / А. И. Ситников, А. В. Калач, В. В. Рыжков. — Изобретения. -2005. — Бюл. № 35.

2.         Калач А. В. Раздельное определение алифатических нитроуглеводородов C1-C3 в воздухе с применением «электронного носа» / А. В. Калач, В. Ф. Селеменев, А. И. Ситников // Журн. аналит. химии. — 2008. — Т.63, № 6. — С. 658–661.

3.         Патент № 2247367 Россия, МПК 7 G 01 N 5/02. Сенсорная ячейка детектирования / А. В. Калач, А. И. Ситников. — Изобретения. — 2005. — Бюл. № 6.

4.         Калач А. В. Автогенераторы колебаний пьезокварцевых резонаторов, применяемых для анализа газов и паров / А. В. Калач, В. А. Шульгин, В. А. Юкиш, А. И. Ситников, В. В. Рыжков // Датчики и системы. — 2005. № 3. С.43–46.

Основные термины (генерируются автоматически): электронный нос, состав запаха, уровень модели.


Ключевые слова

нейронная сеть, мультисенсор, электронный нос, запаховые следы, состав запаха., состав запаха

Похожие статьи

Разработка криотехнологии приготовления итальянских соусов

Актуальность исследования заключается в том, что разработка криотехнологии однократного приготовления большого объема соуса и его использование в необходимом количестве с соблюдением норм контроля качества и безопасности является возможным, а также с...

Анализ средств контроля и диагностики бортовой радиоэлектронной аппаратуры при механических испытаниях

Проведен анализ средств контроля и диагностики бортовой радиоэлектронной аппаратуры при механических испытаниях. Выявлено, что наиболее точными в широком диапазоне частот (25Гц — 2кГц) являются индукционные измерители виброскорости. Показано, что точ...

Обзор методов дефектоскопии при обследовании трубопроводов

В статье рассмотрены современные методы неразрушающего контроля при обследовании участков трубопроводов и соединительных деталей, находящихся в эксплуатации. Описаны области применения приборов, которые используются для контроля, их принципы работы. ...

Сонохимическая кавитация в мясном производстве

Ультразвуковая сонохимия — это молодая область знаний, которая официально стала совсем недавно самостоятельной частью химии высоких энергий. В настоящее время выявлено влияние воздействия сонохимической обработки на степень диссоциации пищевых электр...

Влияние химических и биологических веществ на формирование бактериальных пленок

Статья посвящена определению влияния различных химических и биологических веществ, доступных для бытового пользования, на формирование бактериальных пленок. На основании полученных результатов исследования даны рекомендации по использованию определен...

Компьютерные технологии диагностики автомобиля

Надежность автомобиля — один из важнейших показателей качества транспорт-ного средства. Данная статья посвящена вопросу применения компьютерных технологий в диагностики автомобиля. В статье рассматривается диагностика автомобиля на основе новейших ко...

Исследование некоторых свойств цементов с тонкодисперсной добавкой

В данной работе рассматривается возможность использования тонкодисперсных минеральных порошков при создании композиционных вяжущих. Исследовались цементные системы при введении в них добавки Микродур. Показано, что введение добавки значительно улучша...

Распространение звука и звукоизоляция

В данной работе представлены результаты исследований закономерностей распространения звука и звукоизолирующих свойств различных материалов. Целью работы также являлось вовлечение студентов СПО в научную проектную деятельность; знакомство с планирован...

Кинезиология как стресспротекторная технология

В статье рассматривается кинезиология как технология, работающая со стрессами, имеющая различные направления, необходимые в коррекционной работе с клиентами. Основной инструмент кинезиолога — мышечное тестирование, позволяющее безошибочно определять ...

Особенности регламентации и толкования законов, касающихся незаконного культивирования растений, содержащих наркотические средства, психотропные вещества или их прекурсоры

В статье автор рассматривает проблемы незаконного культивирования растений, содержащих наркотические средства, психотропные вещества, их аналоги. Особое внимание уделено проблеме отграничения культивирования от некоторых смежных понятий, сложностям, ...

Похожие статьи

Разработка криотехнологии приготовления итальянских соусов

Актуальность исследования заключается в том, что разработка криотехнологии однократного приготовления большого объема соуса и его использование в необходимом количестве с соблюдением норм контроля качества и безопасности является возможным, а также с...

Анализ средств контроля и диагностики бортовой радиоэлектронной аппаратуры при механических испытаниях

Проведен анализ средств контроля и диагностики бортовой радиоэлектронной аппаратуры при механических испытаниях. Выявлено, что наиболее точными в широком диапазоне частот (25Гц — 2кГц) являются индукционные измерители виброскорости. Показано, что точ...

Обзор методов дефектоскопии при обследовании трубопроводов

В статье рассмотрены современные методы неразрушающего контроля при обследовании участков трубопроводов и соединительных деталей, находящихся в эксплуатации. Описаны области применения приборов, которые используются для контроля, их принципы работы. ...

Сонохимическая кавитация в мясном производстве

Ультразвуковая сонохимия — это молодая область знаний, которая официально стала совсем недавно самостоятельной частью химии высоких энергий. В настоящее время выявлено влияние воздействия сонохимической обработки на степень диссоциации пищевых электр...

Влияние химических и биологических веществ на формирование бактериальных пленок

Статья посвящена определению влияния различных химических и биологических веществ, доступных для бытового пользования, на формирование бактериальных пленок. На основании полученных результатов исследования даны рекомендации по использованию определен...

Компьютерные технологии диагностики автомобиля

Надежность автомобиля — один из важнейших показателей качества транспорт-ного средства. Данная статья посвящена вопросу применения компьютерных технологий в диагностики автомобиля. В статье рассматривается диагностика автомобиля на основе новейших ко...

Исследование некоторых свойств цементов с тонкодисперсной добавкой

В данной работе рассматривается возможность использования тонкодисперсных минеральных порошков при создании композиционных вяжущих. Исследовались цементные системы при введении в них добавки Микродур. Показано, что введение добавки значительно улучша...

Распространение звука и звукоизоляция

В данной работе представлены результаты исследований закономерностей распространения звука и звукоизолирующих свойств различных материалов. Целью работы также являлось вовлечение студентов СПО в научную проектную деятельность; знакомство с планирован...

Кинезиология как стресспротекторная технология

В статье рассматривается кинезиология как технология, работающая со стрессами, имеющая различные направления, необходимые в коррекционной работе с клиентами. Основной инструмент кинезиолога — мышечное тестирование, позволяющее безошибочно определять ...

Особенности регламентации и толкования законов, касающихся незаконного культивирования растений, содержащих наркотические средства, психотропные вещества или их прекурсоры

В статье автор рассматривает проблемы незаконного культивирования растений, содержащих наркотические средства, психотропные вещества, их аналоги. Особое внимание уделено проблеме отграничения культивирования от некоторых смежных понятий, сложностям, ...

Задать вопрос