多传感器信息融合火灾预警技术系统模型的研究.pdf

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1、(与开发DOI：10．3969／j．issn．1009-9492．2014．06．047多传感器信息融合火灾预警技术系统模型的研究吴金华(江西应用技术职业学院，江西赣州1341000)摘要：结合火灾探测技术的基本特点，建立起基于多传感器信息融合的火灾探测系统的模型。整个系统的探测算法分为三层，即像素层、特征层和决策层，在像素层中，探测器对CO气体、温度、烟雾等特征参数进行数据采集和预处理。关键词：多传感器；火灾探测器；神经网络中图分类号：TP277文献标识码：A文章编号：1009—9492(2014)06—0174

2、一O2Multi-SensorDataFusionTechnologyFireAlarmSystemModelWUJin—hua(JiangxiCollegeofAppliedTechnology，Ganzhou341000，China)Abstract：Inthispaper，combinedwiththebasiccharacteristicsoffiredetectiontechnology，afiredetectionsystemmodelbasedonthemulti-sensordatafusionis

3、built．Detectionalgorithmsofthewholesystemisdividedintothreelayers，namelythepixellevel，featurelevelanddecisi0n—making，inthepixellayerofCOgasdetectors，temperature，smokeandothercharacteristicparametersfordataacquisitionandpre—processing．Keywords：multi-sensor；fire

4、detectors；neuralnetwork0引言在当代社会中，随着科技和经济的不断发巨田囹圈I融合系统[]I展，人口的相对集中主要体现在一些商业区、住宅区以及校园区等等，这就加大了火灾危害的程匦亟囹特征提取E=与I推理度。如果人们能在火灾初期就能及时发现并且将匾丽稠I线性变换Il_-1析l系统l其迅速扑灭，那么就能够使火灾的损失降到最1．．。．．．．_JI．．．．_jI融合系统I低。本文就火灾预警系统模型进行了整合。像素层1多传感器信息融合系统总体结构从图1可以看出，本系统采用的是三层融合图1多传感器信息融合系

5、统总体结构图系统，即像素层、特征层和决策层nI。各个层次完成的主要任务如下：(1)像素层，最主要是负责术和模糊逻辑推理技术得到最终决策结果。完成探测器探测到的初始数据的采集和预处理；2火灾探测系统模型算法流程图(2)特征层，将像素层经过处理的特征并行利用图2为火灾探测系统模型算法流程图。火灾信息神经网络技术和模糊变换理论进行一定的融探测器探测到的基本数据开始时要在像素层中做合，从而实现非火灾源、阴燃火、明火以及火灾适当的预处理，提取这些不同类型的特征参量同；概率的识别；(3)决策层，通过对特征信息得到其次特征层要把

6、这些有用的特征信息置人特征融不同火灾情况的概率分析，再利用适当的融合技合器进行融合从而获得该层的融合结果；最后决收稿日期：2013—12—20匦誓吴金华：多传感器信息融合火灾预警技术系统模型的研究研究与基于多传感器信息融合的火灾塑堡．旦i]竺笪垦厂百]型笪垦r]篓竺生探测系统的模型。整个系统的探测算法分为三层，即像素层、特征层和决策层。在像素火灾探测器信息Il区域输助信息结合人的经验层中，探测器对CO气体、温度、烟雾等特征参数进行数据图2火灾探测系统模型算法流程图采集和预处理；在特征层中，策层把这些结果结合辅助信息

7、进行一定的融合并将像素层中得到的信息利用BP神经网络和模糊变通过模糊逻辑推理得到正确的决策输出结果。综换进行融合，实现目标对象特征非火灾源概率、上所述，多传感器信息融合技术的火灾探测系统阴燃火概率、明火概率以及火灾概率的识别，为的基本思路就是将这些原始信息由信息低层向信息高层进行逐层融合得到最终的结果p。开始图3为探测系统决策原理，其中、五和分别代表经过局部处理过后的CO气体、温度大小连接权值及阀值初始化和烟雾浓度，把这三个火灾特征参量在同一时间段里分别传到BP网络和模糊变换两种不同的特征学习模式对提供给网络融合器

8、进行特征融合，从而能够得到三种不同的融合结果明火概率、阴燃火概率y2、非火灾源计算中间层各单元的输入、输出概率】，3和火灾概率z，为后续决策层提供更全面计算输出层各单元的输入、输出的输入信息，最终得出更加准确的决策结果。计算输出层各单元的校正误差xlyl计算中间层各单元的校正误差调整中间层至输出层之间的连接权值及输出层各单元的输出阀值Z调整输入层至中间层之间