基于多傳感器數據融合的火災預警系統

2 系統總體結構
本系統是基于多傳感器數據融合的火災預警系統，采用C／S結構，通過(guò)網(wǎng)絡(luò )實(shí)現監控室服務(wù)器端與校園多個(gè)樓宇中的客戶(hù)端遠程實(shí)時(shí)監控各房間火災情況，目前該系統已經(jīng)在我校試運行。圖2為多傳感器數據融合火災預警系統結構圖，客戶(hù)端主要由傳感器模塊、數據采集模塊、數據處理融合模塊、報警模塊和通信模塊組成；服務(wù)器端主要由數據處理模塊、報警模塊、參數修改模塊組成。

系統通過(guò)不同傳感器對CO濃度、CO2濃度、溫度這3個(gè)參數進(jìn)行監測和數據采集。本文主要介紹在數據處理過(guò)程中，如何利用D-S數據融合技術(shù)進(jìn)行數據分析，實(shí)現火災提前預警、且減少漏報誤報概率、提高系統可靠性和準確性。

3 火災預警中的數據融合
3．1 D-S證據理論
數據融合的方法很多，其中Dempster-Shafer證據理論是應用得最多的一種。它是一種處理不確定性的推理方法。證據理論可處理由不知道所引起的不確定性。它采用信任函數而不是概率作為度量，通過(guò)對一些事件的概率加以約束以建立信任函數而不必說(shuō)明精確的難以獲得的概率。
定義1 設D為辨別框架，由一完備且互不相容的命題集合組成冪集2D，在其上定義基本信任指派函數(basic probability assignment，BPA)：m(A)[0，1]，A代表辨別框架中任一子集，m(A)表示證據支持命題A發(fā)生的程度，m(A)滿(mǎn)足如下條件：

從上面2個(gè)式子可以看出，多個(gè)證據的結合與次序無(wú)關(guān)，多個(gè)證據結合的計算可以用2個(gè)證據結合的計算遞推得到。