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在積水道路監(jiān)測場景中，單一傳感器常因環(huán)境干擾或自身局限出現(xiàn)數(shù)據(jù)偏差，而多傳感器數(shù)據(jù)融合技術(shù)能有效整合不同類型傳感器的信息，提升監(jiān)測準(zhǔn)確性與可靠性。
積水道路監(jiān)測站可集成多種傳感器。水位傳感器是核心，可選用超聲波與壓力式組合。超聲波傳感器通過發(fā)射和接收聲波測量水位，不受水質(zhì)影響，但易受強(qiáng)風(fēng)、大霧干擾;壓力式傳感器直接浸入水中，依據(jù)壓力變化計(jì)算水位，數(shù)據(jù)穩(wěn)定，但需定期清理附著物。二者互補(bǔ)，能更精準(zhǔn)獲取水位數(shù)據(jù)。同時(shí)，為監(jiān)測降雨對積水的影響，可配備翻斗式雨量計(jì)，它能準(zhǔn)確記錄單位時(shí)間內(nèi)的降雨量，為分析積水成因提供數(shù)據(jù)支持。此外，在關(guān)鍵位置安裝攝像頭，直觀呈現(xiàn)道路積水畫面，輔助判斷積水范圍和嚴(yán)重程度。
數(shù)據(jù)融合過程中，先對各傳感器采集的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理。剔除明顯異常值，對存在噪聲的數(shù)據(jù)進(jìn)行濾波平滑，保證數(shù)據(jù)質(zhì)量。接著，采用加權(quán)平均法進(jìn)行初級融合。根據(jù)不同傳感器的精度和可靠性分配權(quán)重，精度高、穩(wěn)定性好的傳感器賦予較大權(quán)重，將各傳感器測量值加權(quán)求和，得到初步融合結(jié)果。
為進(jìn)一步提高準(zhǔn)確性，可結(jié)合基于規(guī)則的推理方法進(jìn)行高級融合。依據(jù)歷史數(shù)據(jù)和專家經(jīng)驗(yàn)制定規(guī)則，如當(dāng)雨量計(jì)顯示短時(shí)間內(nèi)降雨量極大，且水位傳感器數(shù)據(jù)快速上升時(shí)，判斷為強(qiáng)降雨導(dǎo)致積水，此時(shí)可適當(dāng)提高水位數(shù)據(jù)的預(yù)警閾值。同時(shí)，參考攝像頭畫面，若積水范圍明顯擴(kuò)大，進(jìn)一步確認(rèn)積水嚴(yán)重程度。
多傳感器數(shù)據(jù)融合的積水道路監(jiān)測站，通過綜合利用多種傳感器信息，克服了單一傳感器的不足，能更準(zhǔn)確、全面地反映道路積水狀況，為城市防汛指揮、交通疏導(dǎo)等提供可靠依據(jù)。
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