焦炉煤气是钢铁生产过程中产生的重要副产品。同时将焦炉煤气转化为甲醇并生产乙醇是实现工业副产品资源化利用的重要途径，这既具有经济效益，也具有环境保护价值[1]。在此过程中，监测甲醇和乙醇的泄漏是不可或缺的。从安全应急和故障诊断的角度来看，对气体类型和浓度的区分能力以及响应速度有非常高的要求[2]。甲醇具有显著的毒性，其泄漏可能导致急性中毒甚至致命风险[3]，[4]；尽管乙醇的毒性相对较低，但高浓度泄漏仍存在易燃和爆炸的风险，其应急响应计划与甲醇也有显著不同[5]，[6]。同时，在复杂的工艺管道和反应装置中，甲醇和乙醇存在的区域通常是明确分隔的（例如在不同的合成、蒸馏、储存罐等环节）。因此，对泄漏气体进行快速准确的定性（类型识别）和定量（浓度测定）监测对于及时触发精确的应急响应（如人员疏散、工艺隔离、中和处理等）至关重要，以缩小故障调查范围，确保人员安全和设备稳定运行。
甲醇和乙醇是同系物。由于所有气体检测方法都依赖于化学反应，同系物之间的响应相似性使得区分甲醇和乙醇变得困难[7]。目前，这种区分任务只能在实验室环境中的大型设备（如气相色谱仪）中完成[8]，[9]，[10]。其原理是将混合物中各组分在色谱柱中的保留时间差异转化为时间维度上的序列分离信号，从而在时间轴上扩展和分析原始的化学组成信息。然而，这种离线检测方法难以满足工厂泄漏预警的快速监测要求。因此，迫切需要开发能够实现甲醇和乙醇快速监测的方法。
传感器快速监测是工业过程中常用的解决方案。然而，传感器的响应大多只是一个数值。由于信息的维度较低，无法同时表示气体的类型和浓度，这是目前存在的一个固有问题[11]，[12]，[13]，[14]。半导体传感器在不同工作温度下的响应存在差异，不同气体之间的线性关系也不相关[15]，[16]，[17]。因此，利用这一特性扩展响应信息的维度具有很大的潜力。通过程序控制温度上升技术，传感器的工作温度随时间按照预设程序变化，将原始的温度响应差异转化为“时间-信号强度”的二维序列。即使两种物质的化学性质相似，也可以通过“时间模式”进行区分。
本文中，对传感器施加了斜坡电压。利用该传感器测试甲醇和乙醇的瞬态响应序列，观察这两种气体的典型特征，并寻找多组分气体的特征存在模式。通过将特征峰与气体类型相关联，使用非线性表面拟合来估计浓度，并完成定性和定量分析。该方法响应速度快，能够实现长期监测，是解决工业现场多组分气体快速分析问题的可行方法。
