The soft-decision algorithm and single-chip computer implementation of multi-parameter fire-alarm detector
摘  要  介绍了一种基于软判决信息融合技术的多参量火警监测器，并用PIC12F675单片机进行了实现。该监测器将火情发生时烟雾、火焰和温度三个传感器特有的观测域分解成若干个互不相容的子区间，根据Bayes决策原理，进行信息融合，最后得出对火情的最优判断，很好地解决了报警灵敏度和误报率之间的矛盾。
关键词  火警预报    软判决      信息融合
Abstract: A multi-parameter fire-alarm detector based on the soft-decision information fusion technique is presented, and is implemented by PIC12F675 single-chip computer. The detector firstly divides the specific observation domain of three sensors, namely, smoke, flame and temperature in the fire time, into certain ranges, and makes information fusion according to Bayes principle, thus finally obtaining an optimal judgment on the fire situation and solving the conflict of alarming sensitivity and false prediction rate. 
Keywords: Fire-alarm detector，   Soft-decision，  Information fusion
1 引言
火情监测对于保护人民生命财产安全意义重大，随着科技发展，检测手段不断更新，网络通信、嵌入式系统等高新技术在火情检测中已得到广泛应用[4]。传统的火灾监控系统采用单个传感器对一种物理现象进行监测，其灵敏度完全依赖于传感器的灵敏度，常常造成报警灵敏度和误报率之间的矛盾。文献[1]介绍了一种运用模糊处理技术的多参量火警预报系统，该系统请专家评判各种模糊处理的结果，可操作性不是很强。本文介绍的基于软判决信息融合、并用单片机加以实现的多参量火警监测器有效地解决了报警灵敏度和误报率之间的矛盾，而且容易实现，具有很强的可操作性。
2 用于火警监测的软判决算法
近年来，信息融合技术已被广泛地应用于军事和非军事领域。所谓信息融合就是将多个传感器信息进行综合处理，从而得出更为准确的结论。在火灾报警领域也可以运用信息融合技术,以提高火灾报警的及时性和可靠性。火情发生时可能会引起环境温度上升，产生烟雾和火光，但是，由于火情发生时有其不可预见性，无法预知火情何时何地以何种方式发生，烟雾、火焰和温度的变化是完全随机的，因此，单个传感器对火情难以做出准确的判断，往往是在某一环境下表现出很高的误报率，而在另一环境下却表现出很高的漏报率。只有把烟雾、火焰和温度三个传感器的信息融合起来，才有可能对火情做出及时准确的判断。

这样，将利用烟雾、火焰和温度综合判别火警的问题，转换成了一个在三维空间的线性判别问题。上式中条件表达式的左边各项实际上是单因数报警时烟雾、火焰和温度的各子区间的似然比对数。
火灾发生时产生的烟雾、火焰和温度变化是十分复杂的随机过程，它们中的任何一个都可以在一定范围内单独地用来进行火警预报，多因素报警实际上是对单因素报警的补充和增强，它可以大大提高火警预报的及时性和准确性，为了达到这个目的，在火警监测器中引入信息融合规则时，应该不影响单因素判决的效能，基于这种考虑，在应用式（5）进行火警判别时，当式（5）中条件表达式的左边某一项似然比对数值小于0时，就使其等于0，这样，即使某一传感器无论以何种原因发生故障或

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