基于传感器网络信息融合技术的智能隧道监控系统

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1、论文作者签名：么至篮指导教师签论文评阅人l：评阅人2：评阅人3：．评阅人4：评阅人5：答辩委员会主席：赵迸宣：麴援浙江态堂电氢王猩堂隧—一委员l：苴签强熬援．堑堕太堂电氢王猩堂盥L一委员2：厦丛!涸．．蚕』熬握浙江太堂电氢王猩堂跪—一委员3：一赵塑垩直王一逝堑圆堑曳氢撞莶查腿垒亘一委员4．一翅世佳．直王．．拉刿莛趟窒氢熊理遮奎全虽一委员5．．．．．——答辩日期：：}誊_毒宠韵卿田__—啊霸童—_麓曩霸霸曩啊啊霸翻奠囊嘲孵囔赛骤卿赛嘲嬲鼎嘲嘣奢嘲黜拥m，一⋯⋯删⋯*一一L一一么一堕一限一堂一直猩兰堇H

2、l太科一氢越能一虫整塑堂王厦盔壹亡堕盟堑逝扭逝一一盈一援垫Hl塾豇直一扯整．盟盔辽一小一韭赵一张一浙江大学研究生学位论文独创性声明，本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得逝’江盘堂或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名．／考主缸签字日期：历!f年7月如日学位论文版权使用授权

3、书本学位论文作者完全了解逝、江盘堂有权保留并．向国家有关部门或机构送交本论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权逝姿盘堂可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索和传播，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。(保密的学位论文在解密后适用本授权书)学位论文作者签名：彦互触签字日期：加／7年7月乡。日一名：力t瀚签字日期：勿f／年予月乡p日致谢在我攻读硕士学位期间，以及课题研究和论文撰写过程中，得到了许多老师、同事和朋友的大力支持和真诚帮助，在此我表示衷心的感谢。本文

4、从选题、研究到论文的各个阶段都是在厉小润副教授严格要求和细心指导下进行的。厉小润老师严谨的工作作风、科学求实的工作态度、渊博的知识水平和高度的敬业精神使我终生难忘，这两年来，无论在学习研究上，还是工作生活中，厉老师都给予我多方位的指导和全力的帮助。厉老师鼓励和指导我克服研究中的技术难题，教授我积极有效的工作方式以及为人处世的道理，使我在学业和科研上不断提高和进步，而且学到了不少人生哲理，这对我将来的学习和工作都有很大的帮助。～另外还要感谢我的企业导师戴亚明高工，杨捷博士，在我遇到项目中的问题的时候，

5、他们帮助我以科学的态度分析问题，并提出解决的思路。最后我要感谢实验室各位同学，特别是李敬贤同学给我在论文阶段的帮助和指导。，·，季文献二零一一年九月时安全监控系统是确保隧道安全运营的重要手段之一。针对目前国内外以PLC为主的隧道监控系统普遍存在着资源配置浪费，功能闲置，技术惯性大，联动控制能力弱等特点，本文提出了基于传感器网络信息融合技术的智能隧道监控系统，通过多级别，多算法的信息融合技术，提高了报警的可靠性；基于分段处理的变限速调整联动控制策略保证了隧道的安全通行，提高了隧道的使用效率，同时达到节

6、能减排效果。本文主要工作包括：(1)设计了隧道监控系统的三层体系结构：底层为传感器网络层，中间为区域控制层，顶层为监控控制层。采用10．100Mb／s双环光缆冗余结构的工业以太网结构为主干通讯控制网络，以保证通讯性能的可靠和快速。二级网络采用CAN总线通讯，在保证通讯质量的同时提高区域控制的范围。(2)研究了传感器网络信息融合技术在隧道监控系统中的应用。采用多级融合结构模型：基于卡尔曼的数据级融合算法完成数据滤波功能，基于模糊D．S证据理论的决策层融合算法完成对目标识别功能；区域控制器通过决策层融合

7、来判定信息对决策结果的支持力度，形成对应的目标级别的认识；信息系统软件通过对区域控制提供的决策判定结果来分析整个隧道的状况，以形成相应的控制策略。(3)在传感器网络信息融合决策的基础上，综合分析了隧道通行的车流量，流速以及环境参数等的相关性，提出了基于车流量的变限速动态调整的隧道联动控制策略。通过车流量的分析，形成相应的限速以引导车辆通行速度，调整合理的环境指标，保证了隧道的高效快速通行准则，提高了隧道的通行效率，同时可以大大减少能耗。(4)采用ARM微控制芯片和工业化的设计方式，设计了区域控制器，

8、保证了产品的高可靠，稳定性及抗干扰性。关键词：隧道监控系统、传感器网络、信息融合、联动控制浙江大学硕士专业学位论文AbstractTbensurethesafetyofvehiclesnlnningathighspeed，mallagementa11dcontrolof恤ehighwayandaffilia：tetraf甄cf．acilitiesarenecessary．AsaspecialcoInponentpartoft}lehigh、vay’tuImelsare