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同济大学学报（自然科学版） 2022年第6期50卷 812-820页

作者：周晅毅王富玉杨流阔顾明同济大学土木工程防灾国家重点实验室上海200092

将Nelder-Mead(NM)算法与机器人主动嗅觉相结合,对室内衰减型和周期型两种时变污染源开展定位研究。首先通过计算流体动力学(CFD)模拟得到这两种时变污染源的浓度场,然后利用NM算法对其定位。结果表明,两种时变污染源的定位成功率均在80... 详细信息

将Nelder-Mead(NM)算法与机器人主动嗅觉相结合,对室内衰减型和周期型两种时变污染源开展定位研究。首先通过计算流体动力学(CFD)模拟得到这两种时变污染源的浓度场,然后利用NM算法对其定位。结果表明,两种时变污染源的定位成功率均在80%以上。对机器人数量、响应时间和最大搜索步数这三个影响因素进行讨论,通过分析发现当室内面积为100 m2左右时,机器人数量为5个、响应时间为2 s、最大搜索步数为50步定位效果最好。

关键词：机器人主动嗅觉 NM算法时变污染源计算流体动力学模拟

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基于主动嗅觉的室内时变污染源定位方法

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解放军理工大学学报（自然科学版） 2016年第3期17卷 257-263页

作者：陈一村蔡浩陈志龙奉祁林赵旭东解放军理工大学爆炸冲击防灾减灾国家重点实验室江苏南京210007

为了预防和控制因室内空间中时变污染源突然泄漏引发的中毒、火灾和爆炸等灾害,针对室内时变污染源的定位建立了室内时变污染源泄漏的计算流体动力学(CFD)模型,并采用粒子群智能搜索策略,基于移动机器人的主动嗅觉提出了不依赖初值、计... 详细信息

为了预防和控制因室内空间中时变污染源突然泄漏引发的中毒、火灾和爆炸等灾害,针对室内时变污染源的定位建立了室内时变污染源泄漏的计算流体动力学(CFD)模型,并采用粒子群智能搜索策略,基于移动机器人的主动嗅觉提出了不依赖初值、计算效率高的室内时变污染源定位方法。通过对室内二维通风房间内泄漏速率呈衰减特征的时变污染源的泄漏模拟与源定位分析,展示了室内时变污染源定位方法的可操作性和可行性。研究结果表明:基于移动机器人主动嗅觉的室内时变污染源定位方法能在污染源泄漏一定时间后成功确定污染源位置,并且随着移动机器人数量的增加,室内时变污染源定位的成功率也相应增加;因移动机器人个数的增加会导致收敛速度变慢,源定位时间呈先减少后增加的变化趋势。

关键词：室内环境主动嗅觉时变污染源泄漏

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基于改进PSO算法的室内时变污染源定位方法

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环境工程 2016年第10期34卷 142-146,171页

作者：陈一村蔡浩陈志龙奉祁林赵旭东解放军理工大学爆炸冲击防灾减灾国家重点实验室南京210007

室内污染源泄漏灾害预防是室内环境和公共安全等领域亟待解决的重要问题。快速定位室内污染源的位置是有效实施污染源控制的前提条件,也是进一步指导人员疏散和应急救援的关键依据。室内污染源因位置和释放强度的变化使得室内污染源形... 详细信息

室内污染源泄漏灾害预防是室内环境和公共安全等领域亟待解决的重要问题。快速定位室内污染源的位置是有效实施污染源控制的前提条件,也是进一步指导人员疏散和应急救援的关键依据。室内污染源因位置和释放强度的变化使得室内污染源形式繁多,而当前室内污染源定位研究主要集中在释放强度恒定的污染源上,针对释放强度时变的污染源定位研究较少。因此,提出了利用改进的粒子群智能搜索策略,基于主动嗅觉定位室内时变污染源的方法。通过对室内二维通风房间内泄漏速率呈衰减特征的时变污染源的泄漏模拟与源定位分析,表明了室内时变污染源定位方法的可操作性和可行性。

关键词：室内环境主动嗅觉时变污染源定位

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利用多机器人定位室内周期性污染源的实验研究

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建筑科学 2020年第4期36卷 46-52,85页

作者：姜明瑞廖禹姜文青杨洲蔡浩奉祁林王强杨艺斌南京工业大学城市建设学院南京211800 南京工业大学计算机科学与技术学院南京211800 南京工业大学能源科学与工程学院南京211800 军事科学院国防工程研究院北京100850 中国人民解放军32182部队 100042 陆军工程学院国防工程学院南京210007

确定室内污染源的位置对于保障室内空气品质和环境安全均具有重要意义。针对机械通风室内稳定流场中时变污染源的定位问题,本文提出了一种基于改进粒子群算法的多机器人嗅觉方法(UPSO)并通过实验验证了该方法的有效性。在实验中,以周期... 详细信息

确定室内污染源的位置对于保障室内空气品质和环境安全均具有重要意义。针对机械通风室内稳定流场中时变污染源的定位问题,本文提出了一种基于改进粒子群算法的多机器人嗅觉方法(UPSO)并通过实验验证了该方法的有效性。在实验中,以周期性时变源为对象,利用风扇营造稳定流场环境,通过3台机器人进行源定位实验。针对两个典型的源位置CS1(下风区)和CS2(回流区),利用UPSO方法分别开展了15组独立实验,分别成功了15组和12组(成功率分别为100%和80%),说明UPSO方法具有较高的成功率。进而针对源位置CS1,利用基于标准粒子群算法的源定位方法(SPSO)进行实验,该方法仅成功了2组(成功率为13.3%)。对比UPSO和SPSO方法的实验结果说明了本文方法的成功率明显高于SPSO方法,SPSO由于成功率较低尚不能满足实际应用的需求。

关键词：时变污染源机械通风源定位移动机器人嗅觉室内环境

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