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测试测量 Te st M ea sur em ent 基于信息融合技术的隧道火灾监控系统 淮安信息职业技术学院 吴会琴 由于公路隧道是一种特殊的构筑物，一旦洞 过对多传感器及其观测信息的合理支配和使用， 内发生火灾，烟雾便会迅速充满整个隧道，对隧道 把多传感器在空间或时间上冗余或互补信息依据 主体工程和人身危害特别大，因此及时发现火灾， 某种准则来进行组合，以获得被测对象的一致性 制止火灾扩大，防止造成严重后果是火灾检测与 解释或描述。 报警系统的目的，也是公路隧道监控系统中最重 多传感器信息融合原理为：①N个不同类型的 要的部分之一。 传感器(有源或无源的)收集被观测目标的信息。② 燃烧是一种伴有烟、光、温升和扩散辐射的综 对传感器的输出信息进行特征提取的变换，提取 合现象，需要不同传感器检测和捕捉这些信息。为 代表观测数据的特征矢量Y 。③对特征矢量Y 进行 i i 了检测隧道的中火灾信息，通常会选用温度传感 模式识别处理(如聚类算法、自适应神经网络或其 器、气敏传感器和感烟传感器等多种传感器，应用 他能将特征矢量Y 变换成目标属性判决的统计模 i 多个传感器可以提高火灾探测和预报的及时性， 式识别法等)完成各传感器关于目标的说明。④将 往往也出现火灾误报警率高的问题。在有些情况 各传感器关于目标的说明数据按同一目标进行分 下，仅靠增加传感器的数量来提高系统的准确性 组，即关联。⑤利用融合算法将同一目标各传感器 和可靠性是不够的，最好的办法是让系统能克服 数据进行合成，得到该目标的一致性解释与描述。 某单一传感器的错误判断，综合多个传感器的信 息作出快速准确的判断，即系统应具有一定的完 火灾监控策略 整性和容错能力。为此，根据火灾监控系统的特 在实际隧道监控现场，环境的温度、CO和烟 点，可以采用信息融合的方法，对不同类型的传感 雾浓度等因素往往随季节、昼夜的变化而变化。为 信息进行融合处理，以提高系统效能。 提高隧道火灾监控系统智能化程度，先采用ART －2网络分别对温度、气体和烟雾三种传感器信息 信息融合技术 进行数据预处理，以反映单个传感器信息在采样 信息融合是一种多源信息综合处理技术，充 周期内的变化情况；然后对上述三种类型的火灾 分利用不同时间和空间的多传感器信息资源，采 传感器状态信息建立BP神经网络状态评估模型， 用计算机技术对按时序、空间获得的观测信息在 判断火灾可能发生的概率，控制原理见图1。 一定准则下，加以自动化分析、综合优化，产生比 1.传感器数据预处理 单一信息源更精确、更完善的估计和判决。 传感器数据先进行ART－2数据预处理。经 多传感器信息融合技术的基本原理就像人脑 ART－2对各传感器信息变化情况进行整