多传感器信息融合技术的监控报警系统

摘 要 多传感器信息融合技术的监控报警系统是由多个传感器同时采集不同的描述信息，进行有效的提取、处理和传输，将捕获的信息转换成电信号并发送，从而降低了系统中单一传感器的误报率和漏报率，进一步提高了系统的准确性和可靠性。

关键词 多传感器；信息融合；监控报警

中图分类号：T27P7 文献标识码：A 文章编号：1671―7597（2013）031-024-02

监控报警在现代生活之中必不可少。现在的监控报警器，大多都是对单点进行监控，只有在监控的范围内发生异常情况时，才能起到一定的作用。而多传感器信息融合技术的监控报警系统是由多个传感器构成，可同时采集不同的相关信息，进行了有效的提取和传输。系统以传感器作为设计的基础，应用范围广，由智能采集、跟踪定位、信息传送等采集信息的模块构成，为相关行业及领域节约了时间，减少了人力，且得到了综合全面的信息，让监控报警不在单一。

1 工作原理

系统的模块由感应装置、信号发射器、终端处理等构成。 图1 系统模块组成

此系统主要由多个传感器进行相关数据的采集、处理，提取有用的信息，实现监测和控制。为了能够提取到足够的信息和监控的准确性，要合理的利用传感器，并加以优化组合，从而达到精度高、成本低的要求。多个传感器的组合有一定的优势，不同种类的传感器具有不同的优势，充分利用各个传感器的优点，可进行多方位的监控和测量，并且信息共享，可去除监控的死角，降低了系统的误报率的漏报率，提高了系统的可靠性。

2 系统模块的设计

系统由传感器作为启动的控制，对外界的变化敏感，发生异常情况时能根据相关信息进行跟踪定位，并及时处理。

感应装置由红外线传感器、超声传感器和CCD图像传感器构成。红外线传感器可采集入侵的源信息，做到“早感知”，加上超声传感器中的超声波的穿透性和方向性，并进反射，将信号传入系统并进行判别报警。CCD图像传感器是对监控场所进行全景监控，并对其进行分析处理，如若发现异常，则经过判别后启动报警装置。

对多个传感器采集的信息采用数据融合的算法处理。数据融合的算法很多，常用的有Bayes决策理论、卡尔曼滤波法、模糊融合、神经网络融合等。其中，人工神经网络是由大量称之为节点或神经元的简单处理单元相互连接而形成的一个大规模的信息处理系统，它主要从总体结构和功能上模仿人脑，而不是逼真的细节重现，其更注重神经活动中的信息流及其运动方式。每个神经元都是一个独立的信息处理单元，分别对各自接收到的信息做独立的运算处理（而不是直接从记忆中取出），然后它把结果再传输出去。这种分布式存储可使系统在部分受到损坏时仍能恢复原来的信息，因此具有较强的容错能力和联想记忆的特点；同时由于神经网络具有实时处理大量数据的能力，且信息处理是非程序式的，可根据外部的某个准则进行学习，因而神经网络具有自组织、自学习、自适应的特点，使得神经网络在信息融合中得到了广泛的应用。

此系统与一般的系统有不一样的地方就在于它不再像传统报警装置一样，只是在触发时发出警报，其实有时候警报声偏会使盗贼加快盗窃速度，做出更加疯狂的事情来。而此系统的特别之处则在于，一旦触发既可以及时传输罪犯信息，又可以避免打草惊蛇，不用再发出警鸣让人心惶惶，把损失减到最小。实时的监控场所的录像情况，以及融合了神经网络的系统算法，提高了系统的准确性和可靠性，对突发异常事件能够做出快速准确的反应，起到了多监控场所监控的实时性，起到了多传感器数据信息的融合。

3 系统硬件、软件的设计

该设计包括硬件和软件设计两部分。模块划分为：相关信息采集、控制、显示及相关信息的处理等模块。电路结构划分为：传感器、智能报警器、传感器控制电路及相关的控制管理软件组成。相关传感器完成信息采集、处理、数据传送等功能，相关部门进行其功能设定和管理即可。

系统主要采用多个传感器信息的融合，其制作简单、成本低、安装业较为简单，准确度高，且安全可靠，便于管理。监控报警系统的有关设备室集成的、标准的、易于操作并与智能控制系统形成一个整体，所选的硬件与软件都是在相关领域有投运业绩、成熟可靠地硬件和软件，且监控报警系统的硬件、软件配置及功能与装置规模和控制要求向适应。在现当代生活水平的提高和科学技术的飞速发展，监控报警必将在更广阔的领域得到深层次的发展及应用。

4 结束语

本文提出了一种基于多传感器信息融合的监控报警系统的设计方案，有多个传感器作为主控芯片，以及各个传感器采集的信息相融合，配上管理软件，完成了多传感器数据信息融合的监控报警的设计，成功实现了智能化的跟踪定位及报警。这将在相关领域和技术方面得到广泛的发展及应用。

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