基于多傳感器數(shù)據(jù)融合的火災(zāi)預(yù)警系統(tǒng)
3.2 D-S證據(jù)理論數(shù)據(jù)融合方法在多傳感器火災(zāi)早期探測(cè)上的應(yīng)用
多傳感器數(shù)據(jù)融合的實(shí)質(zhì)是在同一鑒別框架下,利用Dempster合并規(guī)則將各個(gè)證據(jù)體合并成一個(gè)新的證據(jù)體,而產(chǎn)生的新的證據(jù)體就表示了融合所得的信息,然后根據(jù)決策規(guī)則進(jìn)行決策。用D-S理論實(shí)現(xiàn)多傳感器數(shù)據(jù)融合方法見圖3。本文引用地址:http://cafeforensic.com/article/162334.htm
在多傳感器數(shù)據(jù)融合系統(tǒng)中,首先初始給一次基本可信度的分配。然后,每當(dāng)收到一次傳感器的信息,就進(jìn)行一次基本可信度的分配,隨著信息的不斷傳回,再不斷地對(duì)基本可信度進(jìn)行分配。最后,依據(jù)決策規(guī)則得出決策結(jié)果。本系統(tǒng)探測(cè)的3個(gè)對(duì)象,根據(jù)探測(cè)值不同,對(duì)斷定是否發(fā)生火災(zāi)的可信度值也不同。表2中對(duì)各個(gè)探測(cè)對(duì)象在不同范圍內(nèi)的值,賦予了不同的信任值,這些信任值不是精確得到的概率值,而是由經(jīng)驗(yàn)和我校實(shí)驗(yàn)室火災(zāi)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)得到的。
當(dāng)CO濃度超過(guò)10 ppm時(shí),確定發(fā)生火災(zāi)的概率較??;當(dāng)超出20 ppm時(shí),確定為火災(zāi)的準(zhǔn)確率可高達(dá)85%。從我校實(shí)驗(yàn)室CO2監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)來(lái)看,即使?jié)舛雀哌_(dá)1 500 ppm以上,也有可能是房間人數(shù)突然增多導(dǎo)致的,所以只從CO2的含量探測(cè)數(shù)值來(lái)斷定火災(zāi),會(huì)有很大誤差。但根據(jù)圖1的結(jié)果得知,火災(zāi)發(fā)生時(shí)CO2含量是一直在遞增的,且在火災(zāi)初始成長(zhǎng)期間,曲線斜率(即增長(zhǎng)速度)的變化范圍是2.5~6.5 ppm/s,因此本系統(tǒng)將CO2的變化率作為數(shù)據(jù)融合對(duì)象。同樣,隨著溫度值變高,能斷定是火災(zāi)的概率也越大。以CO含量為15~20ppm,CO2變化率是2.0~4.0 ppm/s,溫度為40~50℃這個(gè)情況為例,用D-S方法進(jìn)行數(shù)據(jù)融合,從表3可以看出,不確定性的概率下降到了可以忽略的程度,即系統(tǒng)的不確定性明顯降低;并且原來(lái)的單個(gè)傳感器不能準(zhǔn)確判定是否發(fā)生火災(zāi),融合后正確判斷的概率增大,即對(duì)來(lái)自3個(gè)不同傳感器的數(shù)據(jù)融合提高了系統(tǒng)的判別火災(zāi)能力。
4 結(jié)語(yǔ)
傳感器在采集信息過(guò)程中受多種因素的影響,不確定性是普遍存在的。Dempster-Sharer合并規(guī)則較好地解決了這種不確定性問(wèn)題,將多個(gè)傳感器獲得的信息準(zhǔn)確地合成為對(duì)目標(biāo)(是否火災(zāi))判定的一致性,增加了系統(tǒng)的正確決策能力。但是,這種方法的使用仍然存在一些局限性。即每一傳感器對(duì)目標(biāo)判決的概率賦值,需要依靠經(jīng)驗(yàn)和數(shù)據(jù)積累不斷進(jìn)行更準(zhǔn)確的設(shè)置。
評(píng)論