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粮情测控系统多传感器信息融合算法的研究及实现

许晓东  
【摘要】: 本文介绍了一种基于ARM嵌入式系统的新型粮情测控系统,实现了对粮仓内温湿度、粮食品质和粮库安全信息的实时监控以及粮情数据的集中管理和远程查询。并根据D-S证据理论和多传感器信息融合技术设计了一种粮情分析算法,对储粮安全具有一定的保障作用。 该系统在分布式粮情测控系统的基础上提出了三层体系结构,包括上位机,ARM控制器和现场数据采集系统,系统采用以太网和CAN总线构建通信网络。实现数据网络化管理。数据管理系统采用C/S和B/S型的混合体系结构模式,分离了客户端、应用端以及数据库端的功能,减少了相互间的耦合性,增加了系统的可重用性、伸缩性以及安全性。通过对采集到的实时温度、湿度、图像数据采用不同的变换得到多种特征的多传感器信息,经过D-S证据理论对这些具有一定相关性的多传感器信息融合,找到适宜于融合温度、湿度、图像信息的方法及在某些约束条件下实现信息融合的算法,提出基于特征统计的权参数自适应D-S证据理论融合算法,提高多传感器信息融合的自适应性和准确性。 论文介绍的粮仓信息监控管理系统实例,采用基于ARM的CAN总线构建通信网络,完场对粮仓温度、湿度、图像的现场数据实时采集,运用多传感器技术和D-S证据理论对数据进行分析、处理,实现粮仓环境条件的智能控制和储粮害虫的监测预警,以保证国家储粮安全。


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