ระบบเฝ้าตรวจมลภาวะอากาศแบบระยะไกล

Abstract

โครงการวิจัยนี้ได้ทำการพัฒนาเฝ้าตรวจมลภาวะแบบระยะไกลขึ้น โดยมีส่วนประกอบที่สำคัญ 3 ส่วนดังนี้คือ ระบบวัดก๊าซ ระบบรับและส่งข้อมูล และระบบประมวลผล ระบบสามารถทำงานได้ 2 ลักษณะคือ แบบที่ทำการวัดได้ระยะที่ไม่ไกลมากนัก กล่าวคือ เชื่อมระบบวัดและระบบประมวลผลด้วยสายไฟ และแบบที่เชื่อมระบบวัดและระบบประมวลผลด้วยโมเดมซึ่งทำให้สามารถทำการวัดในระยะไกลเท่าที่มีสายโทรศัพท์ไปถึงได้ ระบบวัดก๊าซสามารถติดตั้งหัววัดก๊าซได้สูงสุด 5 ตัวสำหรับเก็บข้อมูล เพื่อทำการวิเคราะห์สารตัวอย่างได้ทั้งในเชิงคุณภาพและเชิงปริมาณ หัววัดก๊าซที่ใช้เป็นหัววัดก๊าซที่ทำจากสารกึ่งตัวนำ ระบบวัดเป็นระบบไหลผ่านโดยสามารถวัดสารตัวอย่างทั้งที่อยู่ในสถานะก๊าซ และสารตัวอย่างที่เป็นของเหลวได้ ระบบรับและส่งข้อมูลที่พัฒนาขั้นนั้นมี 2 แบบคือ แบบที่ไม่ใช้โมเดมสำหรับการวัดในระยะไม่ไกลมากนัก และแบบที่ใข้โมเดลสำหรับการวัดระยะไกลความเร็วที่ใช้ในการส่งข้อมูลนั้นจะใช้ความเร็ว 9600 bps โดยสามารถควบคุมความเร็วในการสุ่มตัวอย่างได้เร็วสุด 52 microsec ต่อ 1 ข้อมูล อย่างไรก็ตามในโครงการวิจัยนี้ทำการสุ่มตัวอย่างด้วยความเร็วว 0.6 วินาที ต่อ 1 ข้อมูลก็เพียงพอ ส่วนของระบบประมวลผลนั้นทำหน้าที่ในการควบคุมการวัดและรับส่งข้อมูลทั้งระบบ และทำการวิเคราะห์สารตัวอย่าง การวิเคราะห์สารตัวอย่างนั้นได้ทำทั้งหมด 3 วิธีคือ การวิเคราะห์โดยใช้ระบบเครือข่ายประสาทแบบเคลื่อนกลับ ระบบเครือข่ายประสาทแบบ Radial Basis และโคโมทริกซ์ ในการวิเคระห์ได้นำเสนอให้ใช้ลักษณะสมบัติการตอบสนองของหัววัดก๊าซต่อสารตัวอย่าง (ความเร็วในการตอบสนองขาขึ้น ค่าการตอบสนองสูงสุด และความเร็วในการตอบสนองขาลง) เป็นข้อมูลในการวิเคราะห์ การทดสอบระบบได้ทำการทดสอบ 2 ลักษณะคือ การวิเคราะห์สารตัวอย่างเชิงคุณภาพและการวิเคราะห์เชิงปริมาณ โดยได้ทำการทดสอบการวิเคราะห์สารตัวอย่าง 5 ชนิด คือ น้ำบริสุทธิ์ แอลกอฮอล์ แอมโมเนีย อาซิโตน และอะเซตัลอัลดีไฮด์ ที่มีความเข้มข้นในช่วง 0.01% ถึง 0.1% โดยปริมาตา ผลการทดสอบพบว่าโดยการใช้ระบบเครือข่ายประสาทแบบ Radial Basis จะทำให้สามารถวิเคราะห์เชิงปริมาณได้แม่นยำถึง 100% ส่วนการวิเคราะห์เชิงคุณภาพนั้นสามารถทำได้โดยการใช้ระบบเครือข่ายประสาทแบบเคลื่อนกลับ ซึ่งจะได้ความแม่นยำในการวิเคราะห์สูงถึง 100%