Desarrollo de sistemas de instrumentación y reconocimiento de patrones para microsensores de gases en aplicaciones de calidad del aire

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Desarrollo de sistemas de instrumentación y reconocimiento de patrones para microsensores de gases en aplicaciones de calidad del aire

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Título: Desarrollo de sistemas de instrumentación y reconocimiento de patrones para microsensores de gases en aplicaciones de calidad del aire
Autor: Arroyo Muñoz, Patricia
Resumen: La polución ambiental es un problema de primer orden tanto en los países desarrollados como en los países emergentes y en vías de desarrollo. A raíz de este problema, surge la necesidad de monitorizar de manera constante la calidad del aire y se requiere el despliegue de redes de sensores distribuidas. Como consecuencia, en esta tesis doctoral está basada en la investigación, diseño y desarrollo de sistemas sensoriales avanzados para el análisis de la calidad de aire. El objetivo principal es desarrollar nuevos enfoques en las tecnologías de detección de gases en aplicaciones de calidad del aire. Para ello, las características de los actuales dispositivos de detección existentes son mejoradas, afectando a parámetros clave como la selectividad, sensibilidad y estabilidad a largo plazo. Además, también se busca implementar la capacidad de detección de un amplio rango de contaminantes, y conseguir la reducción del tamaño, y por tanto de su consumo de energía y coste. Con la búsqueda de este fin, se desarrollan sistemas automatizados de medición e instrumentación, y se diseñan plataformas portátiles inalámbricas para sensores de gases, algunos creados para su acceso desde dispositivos inteligentes. Además, se hace uso de técnicas de reconocimiento de patrones e inteligencia artificial para procesar los datos y discriminar los distintos contaminantes. Por último, se comprueba que todos los dispositivos utilizados obtienen resultados satisfactorios de discriminación de contaminantes con distintos sistemas de generación y extracción de gases.Environmental pollution is a major problem in both developed and emerging countries and developing countries. As a result of this problem, the need to constantly monitor air quality arises, and the deployment of distributed sensor networks is required. As a consequence, this PhD thesis is based on research, design and development of advanced sensory systems for the analysis of air quality. The main objective is to develop new approaches in gas detection technologies in air quality applications. To this end, the characteristics of the existing existing detection devices are improved, affecting key parameters such as selectivity, sensitivity and long-term stability. Furthermore, it also seeks to implement the ability to detect a wide range of pollutants, and achieve the reduction of size and, therefore, of its energy consumption and cost. Automated measuring and instrumentation systems are developed for this purpose. Moreover, wireless portable platforms are designed for gas sensors, some of which have been made for access from smart devices. In addition, the use of pattern recognition techniques and artificial intelligence are used to process the data and discriminate the different contaminants. Finally, it is verified that all the developed devices obtain satisfactory results of discrimination of contaminants with different systems of generation and extraction of gases.
URI: http://hdl.handle.net/10662/6437
Fecha: 2017-10-31


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