信息融合在气体泄漏源搜寻中的应用

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1、０中图分类号ＴＰ２４２论文编号－ｍ）４．６１００６０１６７．．学科分类号５８０５０？密级１０．＊义涛嗦乂净ＴＩＡＮＪＩＮＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹＯＦＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ＼ｃｈｉｈｎ．／Ｉｉ／硕±专业学位论文＾—一—．＂＇＊ＳＩ：ｒ．；：信息融合在气体泄漏源捜寻中的应用Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｆｕｓｉｏｎａｌｉｅｄｉｎｌｏｃａｌｉｚａｔｉｏｎｏｆａｓｐｐｇ一ｌｅａｋａｇｅｓｏｕｒｃｅ—。面‘篇Ｊ■琴览ｈｌ，嘴ｈ

2、毒＾ｉ＂ｗＢｔｒｊＭＬｍｒｗｕｆＫ胸工程硕±■■回Ｉ■腳壓観：ＵＭ—■皮黑５＾賴文ＪＨ孙启瀑教授■＇？、；‘挪典＇、一、、－．知々，巧天津理工大学研究生院二〇…六年…月巧：ＴＰ２４２：分类号．６密级天津理工大学研究生学位论文信息融合在气体泄漏源搜寻中的应用（申请硕±学位）学科专业：机械电子工程研究方向：机器人视觉化巧姓名：邓振文巧导教帅：孙启缓教授２０１６年１月ThesisSubmittedtoTianjinUniversityofTechnolog

3、yfortheMaster’sDegreeInformationfusionappliedinlocalizationofgasleakagesourceByDengZhenwenSupervisorSunQiyuanJanuary2016独准１社若巧木人声刚所互交的学化论文是本人巧削｜Ｋ进行的研究Ｔ作和取｜術巧得的研究成巧，餘了义中化别加标注和效谢么处外，论义ｔ不包含化他■工人。鲜发表或撰写过的研究成巧，化不包。为狭亂义津理大学或－化他教巧机构的学位或证书而他Ｈ。Ｈｉ；］过的材料与巧作的对徊押巧所做的化何巧献均甘化论义

4、中作丫明備的说Ｗ化泼ｗ／谢巧。学位冷文作者麥名：部女签李日期：年＾月巧《Ｉ学住冷文狀权使巧援枚术本学位论文作者完全了解天津理工大学化关保衍、使用学位论文的规定。特授权义津理工大学？ｍ将学化论文的全部或部分內容编入？軒义数报库进巧检索，并采ｍ影印、缩印或扛段保化、汇编，１抓等技制了＇＾＾供资閱和借阅１。閨家有关部或机构送交论文的茲本和化子｜］意学校向｜＾文件。（保帘的学位论文在解密后适用本授权说明）学化冷文作者签名：拇导师签為：口兴诚夸月曰日方方年令月口签季期：年签專期：ＩＩ摘要气体泄漏源搜

5、寻是借助仪器设备或其他方式搜寻有毒、有害气体的泄漏位置，避免因长时间泄漏而造成大面积的污染破坏，把经济损失减小至最低。对于气体源的搜索和定位研究，许多学者都提出了各自的策略和方法，极大地促进了有害气体泄漏源搜寻研究的进展。随着移动机器人的智能化不断加深，有望在不久将来完全代替人工作业，更高效地完成气体源搜寻的任务。本文主要是将多源信息融合的思想应用于气体泄漏源的搜寻研究。在总结过去学者的研究经验的基础上，利用融合算法的优势，搜寻过程可以通过多途径、多层次的方式全方位判断泄漏源的位置和流量等信息。本文重点开展了以下几个方面的研究工作。首先，详细

6、介绍比较常用的几种气体扩散模型。在经过大规模气体扩散模拟试验的基础上，已存在各种各样的气体扩散模型。但是，许多扩散模型需要大量的计算或者需要使用运算量较大的软件模拟，可能不适合应用于气体源的搜寻研究。本文通过总结各学者的研究经验，详细介绍一些比较常用的气体扩散模型，并按照各自模型的使用范围进行分类。文中还给出气体扩散模型的方程表达式，最后通过Matlab仿真，模拟在特定情况下某气体在大气中的扩散浓度分布。其次，提出一种基于模糊控制的气体扩散模型选择的方法，可应用于有害气体泄漏源的发现和搜寻。利用模糊控制原理的优点，再优化常见的气体扩散模型，本

7、文设计出一个气体扩散模型选择的模糊推理系统，系统可根据对环境的测量数据推理出适合于特定环境条件下的气体扩散模型。最后，使用Matlab中的模糊控制工具箱(Fuzzy)对模糊推理系统进行仿真实验。结果表明，不同气体在不同环境条件下的气体扩散模型能够适当地通过模糊推理得到，证明该方法具备可行性。再次，介绍多源信息融合技术及常用的几种融合算法。随着传感器的多样化发展和数据信号的信息提取要求加深，信息融合技术必然将不断地探索和改善，来提高整个传感器系统的高效性。针对各领域的信息融合技术，本文选用一些能够应用于气体源搜寻的融合算法，加强移动机器人对传感

8、器所获取的数据信息的利用率，最后，采用比较简单的实验数据验证算法的有效性。最后，将多源信息融合算法应用于移动机器人的有害气体泄漏源搜寻实验。区别于传统搜寻方式，用视