基于多傳感器數(shù)據(jù)融合的火災預警系統(tǒng)
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3．2 D-S證據(jù)理論數(shù)據(jù)融合方法在多傳感器火災早期探測上的應用
多傳感器數(shù)據(jù)融合的實質是在同一鑒別框架下，利用Dempster合并規(guī)則將各個證據(jù)體合并成一個新的證據(jù)體，而產生的新的證據(jù)體就表示了融合所得的信息，然后根據(jù)決策規(guī)則進行決策。用D-S理論實現(xiàn)多傳感器數(shù)據(jù)融合方法見圖3。本文引用地址：http://butianyuan.cn/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，每當收到一次傳感器的信息，就進行一次基本可信度的分配，隨著信息的不斷傳回，再不斷地對基本可信度進行分配。最后，依據(jù)決策規(guī)則得出決策結果。本系統(tǒng)探測的3個對象，根據(jù)探測值不同，對斷定是否發(fā)生火災的可信度值也不同。表2中對各個探測對象在不同范圍內的值，賦予了不同的信任值，這些信任值不是精確得到的概率值，而是由經驗和我校實驗室火災統(tǒng)計數(shù)據(jù)得到的。
當CO濃度超過10 ppm時，確定發(fā)生火災的概率較??；當超出20 ppm時，確定為火災的準確率可高達85％。從我校實驗室CO2監(jiān)測數(shù)據(jù)來看，即使?jié)舛雀哌_1 500 ppm以上，也有可能是房間人數(shù)突然增多導致的，所以只從CO2的含量探測數(shù)值來斷定火災，會有很大誤差。但根據(jù)圖1的結果得知，火災發(fā)生時CO2含量是一直在遞增的，且在火災初始成長期間，曲線斜率(即增長速度)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)融合對象。同樣，隨著溫度值變高，能斷定是火災的概率也越大。以CO含量為15～20ppm，CO2變化率是2．0～4．0 ppm／s，溫度為40～50℃這個情況為例，用D-S方法進行數(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；并且原來的單個傳感器不能準確判定是否發(fā)生火災，融合后正確判斷的概率增大，即對來自3個不同傳感器的數(shù)據(jù)融合提高了系統(tǒng)的判別火災能力。
4 結語
傳感器在采集信息過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題，將多個傳感器獲得的信息準確地合成為對目標(是否火災)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。即每一傳感器對目標判決的概率賦值，需要依靠經驗和數(shù)據(jù)積累不斷進行更準確的設置。
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