前言/序言
監測監控技術是眾多行業的核心技術之一,涵蓋了自動化生產線的精確操控、軍事設施的智慧化運作、能源分配的自動化管理、金融市場的自動化操作、樓宇智慧控制系統、鐵路系統的調度與維護、高速公路的集中監控、油氣管道的遠端監測與控制、礦井作業的安全監控、環境監測的自動化、森林火險的預警系統、城市基礎設施的供水與供熱自動化管理、水資源的遠端監測、大型水利工程的自動化監管,以及河流流域水電站的資料搜集與遠端監控等。自20世紀90年代以來,監測監控任務變得更加多元與複雜,伴隨著電腦技術、通信技術和微電子技術的快速進步,監測監控技術也經歷了翻天覆地的變化。儘管這些系統在應用背景和執行任務上各有千秋,但它們在系統架構上普遍展現出功能的整合性、網路的互聯互通性,以及系統的開放性和標準化的發展方向。
隨著監測監控任務的日益複雜化和通信網路技術的飛速進展,分散式、網路化、集成化的資訊捕獲與處理已成為當今傳感技術發展的主要趨勢。基於網路的傳感技術和資訊融合技術為獲取更精確、更有效、更可靠的資訊提供了關鍵的技術保障。在整個資訊捕獲、處理、傳輸和應用的鏈條中,資訊捕獲作為起始環節,其技術發展的步伐落後於信息的處理、傳輸和應用環節,這對整個資訊鏈條的效能構成了嚴重影響。近年來,全球學術界已經開始重視感測器與檢測技術的提升,並致力於發展資訊獲取科學與技術這一新學科。
資訊融合技術通過整合不同模態、不同類型的資料,實現對監測監控領域中不同資料之間的互補。本書專注於監測監控資訊融合技術的研究,並結合作者近年來在礦井影像處理、無人駕駛環境感知與定位、水環境監測、灌區渠系水情估計、認知大模型等多個領域的應用成果,深入闡述了資訊融合技術的作用、特點和應用場景。本書共9章,內容安排如下。
第1章 概述了多感測器資訊融合、感測器技術及發展、監測監控與資訊處理,並探討了支撐網路化、綜合化監測監控的網路技術,包括感測器匯流排與現場匯流排、OPC技術規範、工業無線網路等。
第2章 闡述資訊融合處理過程、
資訊融合系統的
模型、資訊融合方法,分析情報環、JDL等常見模型,介紹加權平均、卡爾曼濾波、概率論等融合演算法,並探討融合效能的評估指標與方法。
第3章 聚焦煤礦安全監測監控資訊融合系統,概述技術發展及網路架構,詳述資訊融合策略與結構,結合實際介紹資料預處理、預測及態勢評估技術,並以煤礦安全監測監控資訊融合系統為例展示應用成效。
第4章 探討資訊融合在礦井圖像中的應用,包括超解析度增強、細節 提升和視頻/圖像檢索,通過多元融合技術提升圖像品質,帶動礦井影像處理領域發展。
第5章 研究礦山智慧選冶過程中多源異構資訊融合處理,概述現狀,介紹預處理技術,分析故障診斷技術,並對冶風機與溫度場工況進行分析。
第6章 深入解析無人駕駛多源異構資訊融合處理,概述發展現狀,詳述相機、雷射雷達等融合方法,探討其在定位和環境感知中的應用,為無人駕駛安全運行提供支撐。
第7章 介紹水環境多源監測資訊融合的證據理論
方法,基於證據理論的資訊融合方法,介紹和討論其在水環境監測中的應用。在此基礎上進一步介紹和討論模糊證據理論,並對神經網路與證據理論結合的資訊融合方法和實驗結果進行分析。
第8章 研究灌區渠系水情估計,提出干擾用水判別與檢測方法,設計全域狀態估計方法,並構建估計系統,通過試驗驗證其有效性和實用性。
第9章 綜述認知大模型的構建與應用,闡述總體設計及核心技術等,並展望其在智慧招投標、文檔問答等多場景的應用潛力。
本書第1~3章 由於洪珍編寫;
第4、5章 由程德強編寫;
第6章 由徐飛翔編寫;
第7、8章 由王鑫編寫;
第9章 由儲漢卿編寫。全書由程德強統稿。
在研究和寫作過程中,杜樂樂工程師、王曉藝博士、江鶴博士、張晨鍇博士、鄭平博士、孫鳳乾博士、常君妍碩士、張瑞碩士、張秋陽碩士、徐琨碩士等提供了本書的部分素材,在此向他們表示衷心的感謝。
向所有參考文獻的作者及為本書出版付出辛勤勞動的同志表示感謝!
限於作者的水準,書中難免有不妥之處,懇請廣大專家同行批評指正。
編者
2025年1月
詳細資料或其他書籍請至台灣高等教育出版社查詢,查後請於客服中心或Line或本社留言板留言,我們即儘速上架。