[发明专利]一种基于管廊环境的多传感器融合判定方法及系统

说明书

本发明公开一种基于管廊环境的多传感器融合判定方法及系统。该方法包括如下步骤：获取管廊环境中温度传感器、湿度传感器以及多种气体传感器的采样数据；对采样数据进行异常值筛选并剔除；分别将采用数据中温度传感器和湿度传感器数据进行融合，将多种气体传感器数据进行融合；根据温、湿度传感器数据融合后的结果以及根据前阶段预测的估计值进行实时温湿度对比决策；根据多种气体传感器数据融合后的结果以及根据前阶段预测的估计值进行实时气体对比决策。本发明采用动态融合判定算法，使各传感器数据交互协同聚合，并进行了实时数据预测，可以显著提升综合管廊运行的安全性。

技术领域

本发明涉及管廊监测技术领域，尤其涉及一种基于管廊环境的多传感器融合判定方法及系统。

背景技术

综合管廊是一种将电力、通信、燃气、给排水热力等市政公用管线集中敷设在同一地下空间内的新型市政基础建设，其能有效解决城市发展建设中出现的城市内涝，地下空间分配不均匀等问题。综合管廊对于保障城市安全，美化城市景观以及促进城市发展中发挥了重要作用。

综合管廊长期处于封闭环境，易发生火灾。同时由于电力燃气装置的存在，空气中一氧化碳、甲烷以及硫化氢的浓度过高时容易发生爆炸等危险行为。当前综合管廊设备多，管理复杂，智能化程度低，采用常规的单一传感器检测的可靠性低，而多传感器采集的数据量繁多，数据离散，缺少进行多传感器融合决策的系统，来保证无人监管时各系统正常的运转以及工作人员进入管廊的安全性。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提出一种基于管廊环境的多传感器融合判定方法及系统。在所述系统及方法中，通过采用动态融合判定算法，使各传感器数据交互协同聚合，并进行了实时数据预测，可以显著提升综合管廊运行的安全性，增加环境舒适度。同时本发明提出一种异常数据筛出算法，保证融合判定算法运行的有效性。可以广泛应用于地下综合管廊，或者封闭的大型设备管理场所，具有较强的兼容性及扩展性。

为了达到上述目的，本发明的技术方案如下：

一种基于管廊环境的多传感器融合判定方法，包括如下步骤：

获取管廊环境中温度传感器、湿度传感器以及多种气体传感器的采样数据；

对所述采样数据进行异常值筛选并剔除；

分别将采用数据中温度传感器和湿度传感器数据进行融合，将采用数据中多种气体传感器数据进行融合；

根据温度传感器和湿度传感器数据融合后的结果以及根据前阶段预测的估计值进行实时温湿度对比决策；根据多种气体传感器数据融合后的结果以及根据前阶段预测的估计值进行实时气体对比决策。

优选地，还包括如下步骤：实时将温湿度对比决策和/或气体对比决策信息发送至相关负责人。

优选地，所示异常值筛选并剔除，具体包括如下步骤：

在第k时刻，若采样数据高于初始预设安全阈值δ_X，即则触发异常值筛选机制；

提取k-2Δk、k-Δk以及k+Δk三个时刻的真实值，得到的数据分别为以及

若则采样数据为非异常值，及时启动危险报警机制；若则计算增值并根据增值计算结果获取动态判定阈值ρ，所述动态判定阈值的计算公式为：若则采样数据为非异常值，及时启动危险报警机制；若则采样数据为异常值，将当前值剔除后，同时令

优选地，所述温度传感器和湿度传感器数据进行融合，具体包括如下步骤：

在k时刻，不同温度传感器采集数据的真实值为其中i为管廊内温度传感器的数量，湿度传感器采集数据的真实值分别其中j为管廊内湿度传感器的数量；

i个温度传感器的均值和方差分别为：j个湿度传感器的均值和方差分别为