Электронный нос, установленный на дроне, используется для оценки запаха на очистных сооружениях

Очистные сооружения не отличаются приятным запахом, но за ними необходимо следить, чтобы они не становились слишком зловонными. Новая экспериментальная система использует электронный нос и беспилотник, чтобы сделать эту работу.

Обычно запах сточных вод измеряется с помощью динамической ольфактометрии, когда группа людей анализирует образцы воздуха собранные на объекте с помощью собственного обоняния. Хотя этот метод считается золотым стандартом, он является дорогостоящим, медленным и зачастую субъективным, что не позволяет операторам быстро реагировать на проблемы и точно определять причину зловония.

Во главе с профессором Сантьяго Марко ученые из испанского Института биоинженерии Каталонии разработали электронный нос, или сокращенно e-nose для выполнения этой задачи. Устройство весом 1,3 кг использует массив газовых датчиков и алгоритмы на основе ИИ для обнаружения и измерения уровня неприятно пахнущих химических веществ в воздухе, таких как диоксид серы, аммиак и сероводород.

Хотя e-nose можно было просто переносить с места на место, исследователи предприняли дополнительный шаг, прикрепив его к мультикоптеру. Беспилотник пролетел над очистными сооружениями, где он завис в разных местах и забрал образцы воздуха через закрепленную трубку длиной 10 м.

В результате система смогла оценить, какие дурно пахнущие соединения и в каких количествах выделяются на той или иной части станции. Было обнаружено, что ее оценки полностью совпадают с оценками людей, которые анализировали образцы воздуха, собранные в тех же местах. А поскольку e-nose собирал и анализировал образцы в течение шести месяцев, можно спрогнозировать, как может измениться уровень запаха со временем.

"Мы очень довольны полученными результатами, но нам необходимо провести дополнительные проверки и сделать устройство более надежным для работы на реальном предприятии, - говорит Марко. - Эта работа может иметь значение и для других объектов, таких как свалки, компостные заводы или даже крупные фермы с крупным рогатым скотом и свиньями". Команда планирует облегчить вес e-nose и разработать стандартизированный процесс для этого метода. Они также планируют продолжить оптимизацию устройства против влияния температуры, влажности и других условий окружающей среды, которые могут повлиять на точность проведения мониторинга.

Статья об исследовании была недавно опубликована в журнале iScience.