1、精選優質文檔-傾情為你奉上精選優質文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業專心-專注-專業精選優質文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業森林防火預警監控系統解決方案森林防火預警監控系統解決方案 概述森林資源是地球上最重要的資源之一，是生物多樣化的基礎，是人類生存必備不可或缺的資源之一。隨著經濟的發展，社會的進步，人民生活水平的提高，大家對環境的要求也越來越高。空氣質量、生態環境的好壞，直接影響著居民的健康狀況和生活質量；也直接影響城市經濟的可持續發展。而森林正起著凈化空氣、調節氣候、防止水土流失、維持物種多樣性、涵養水源等重要作用。所以政府為了擴大林區面積，每年都會投入大量的人力、物力、財力用于植樹造林

2、。然而就在森林資源不斷發展壯大的同時，也遭到不同程度的破壞。這種破壞主要來自兩方面：一方面是人為破壞，主要是不法分子為了眼前利益進行局部的亂砍、亂伐，它造成的損失是有限的、可控的；另一方面是天災導致，例如病蟲害、火災等，病蟲害造成的損失是巨大的，但其發展蔓延有一個過程，可以進行有效的預防。但森林火災造成的損失是巨大的、毀滅性的、不可控的，同時它的發生也是隨機的，要使森林資源發生火災的損失降低到最低，必須將火災扼殺在萌芽狀態，即做到火情的早發現早撲滅。 需求分析森林火災具有突發性、災害發生的隨機性、短時間內能造成巨大損失的特點。因此一旦有發生火情，能否在短時間內以最快的速度進行撲救，主要取決于發

3、現的及時性與準確性、撲救決策的合理性。為此國內外都在預防、減少和控制森林火災方面進行積極探索和研究。國外森林防火報警技術： 德國：德國投入使用的FIRE-WATCH森林火災自動預警系統，正常監測半徑10公里，安裝該系統每套需7.5萬歐元，而在勃蘭登堡州安裝需要120-130套，約1000萬歐元。 美國：護林飛機和紅外遙感火災預警飛機巡邏。美國利用“大地”衛星在離地面大約705公里的軌道上繞地球運轉，探測地面上的高溫地區、濃煙地帶以及火災遺址。美國使用無人駕駛林火預警飛機進行24小時監測，雖獲得了成功，但耗費了巨額資金。 加拿大：加拿大采用從衛星上發射電磁射線檢測林區溫度，當檢測出某一林區局部溫

4、度上升到150200，紅外線波長達3.7微米時，便是火災前兆，立即測定具體溫度，采取措施及時防火.同時，加拿大林區采用多架配備先進的直升飛機輪流監測森林火災，飛行費每小時5000-6000加元。 國外的技術有的雖然可靠，但需要借助高空衛星，且施工太復雜；有的技術方案基礎實施投資太大，多達幾十萬美元，投入成本過高，這些難以滿足我國森林資源監測的實際需要。 我國傳統森林防火采用的監測方法： 地面巡護 地面巡護，主要任務是向群眾宣傳，控制人為火源，深入瞭望塔觀測的死角進行巡邏。對來往人員及車輛，野外生產和生活用火進行檢查和監督。存在的不足是巡護面積小、視野狹窄、確定著火位置時，常因地形地勢崎嶇、森林

5、茂密而出現較大誤差；在交通不便、人煙稀少的偏遠山區，無法進行地面巡護，需用各種交通工具費用及人員工資費用，只能用視頻監測方法來彌補。瞭望塔監測 瞭望塔監測，是通過瞭望塔來觀測是否發生林火以及火災發生的地點，它的優點是覆蓋面較大、效果較好。存在的不足：是無生活條件的偏遠林區不能設瞭望塔；它的觀察效果受地形地勢的限制，覆蓋面小，死角和空白區域觀察不到，對煙霧濃重的較大面積的火場、余火及地下火無法觀察；雷電天氣無法上塔觀察；所以瞭望是一種依靠觀測員的經驗來觀測的方法，準確率低，誤差大。另外觀測員人身安全受雷電、野生動物等的威脅。航空巡護 航空巡護，是利用巡林飛機進行林火的探測。它的優點是巡護視野寬、

6、機動性強、速度快同時對火場周圍及火勢發展能做到全面觀察，可及時采取有效措施。但也存在著不足：夜間、大風天氣、陰天能見度較低時飛機難以起飛，同時巡視受航線、時間的限制，而且觀察范圍小，只能一天一次對某一林區進行觀察，如錯過觀察時機，當日的森林火災也觀察不到，容易釀成大災，況且租用飛機費用昂貴，飛行費用嚴重不足，這就需要用定點視頻監測來彌補其不足。基于現階段存在的問題進行分析，相關林業部門引進了能夠對林區的資源進行大范圍、大視野、全天候實時監測的林業視頻監控系統。該系統通過智能化的森林防火預警手段，不僅可以實時監看和記錄數公里范圍內的森林資源，同時由于采用了智能化的監測機制，可以通過智能化設備自動

7、完成對森林資源的火災監測和報警，實現了由傳統的人工監測轉變為由機器自動監測。自動識別林區內的煙火并報警，并且能對火點的位置進行定位，通過這種方式可以解決現階段我國森林防火不足的情況。針對森林防火的現狀及需求，各大視頻監控廠家紛紛推出了自己的森林防火方案，總體而言，主流森林防火系統大概分為以下兩種：1.視頻煙感圖像分析技術煙火識別系統是利用長焦鏡頭加網絡高清攝像機，將攝像機采集到的視頻圖像經編碼壓縮傳輸至監控中心的服務器，服務器上的煙火識別處理軟件通過對煙、火的顏色、形狀、輪廓、紋理、運動特征以及光譜特征、空間幾何特征等多種因素的智能分析，自動判定是否發生火情的解決方案。系統優點：由于其探測識別

8、依賴于后臺服務器上的視頻圖像識別軟件，因此在近距離監測環境下其靈敏度較好，識別準確率普遍較佳。系統缺點：夜間失去圖像的煙火識別系統無法做出有效預警； 山溝、山背等被遮擋的地方，不容易探測到； 煙火識別軟件難以區分自然云霧與煙火；陰天、惡劣天氣環境影響系統正常識別運作；一般工廠煙囪、耕種燒荒等已知熱源會持續誤報，誤報率較高；視頻圖像在編碼壓縮及傳輸過程中難免引進噪聲信號，誤報率大幅提升；涉及到的定位、火情報警、火勢分析等等，數據運算量大，對監控中心服務器配置要求非常高，費用昂貴。2.紅外熱成像的視頻分析技術紅外熱成像的視頻分析技術是利用熱成像原理，通過被動接受物體發射的紅外線，將被測目標物體表面

9、的紅外輻射轉變成視頻信號，并以此來監測火災及其它異常事件。由于紅外熱成像系統是被動接受目標自身的紅外熱輻射，與氣候條件無關，因此無論白天黑夜均可正常工作。系統優點：測溫型熱成像實現真正意義的全天候監控；快速識別火情，避免出現煙霧或火源時再報警，真正實現對林火的早發現、早撲滅；紅外熱成像監控系統能穿透濃霧等惡劣天氣，清晰成像。系統缺點：監測距離短；對已知熱源無法進行屏蔽，誤報率和漏報率較高；火情識別觸發面積大；探測到的僅僅是熱輪廓黑白畫面，即使報警，監控人員很難準確找到火情發生地點，讓領導決策救火難度加大，不能做到火情現場畫面再現。以上兩種主流的森林防火方法，雖然將森林防火從單純的人力防范上升到

10、人防、物防、技防相結合的階段，但是還面臨著很多挑戰，比如：無論是模擬視頻監控系統，部分或完全數字化網絡化的視頻監控系統，都具有一些固有的局限性：由于人類自身的弱點，易導致漏報。一般在很多情況下，人類并非一個可以完全信賴的觀察者，他們在觀察實時視頻流或觀察錄像回放的時候，由于監控人員個體條件的不同以及自身生理上的弱點，經常無法察覺到安全威脅，從而可能導致漏報現象的發生。 除了一些規模較小的視頻監控應用之外，很少有視頻監控系統會按照11的比例為監控攝像機配置監視器。因此，對于大型的視頻監控系統，各個監控點并非每時每刻都處于監控當中。 數據分析困難。報警發生后對錄像數據進行分析通常是安全人員必須要做

11、的工作之一，而誤報和漏報現象則進一步加劇了對數據分析的需求。安全人員經常被要求找出與報警事件相關的錄像資料，找到肇事者、確定事故責任或評估該事件的安全威脅。由于傳統視頻監控系統缺乏智能因素，錄像數據無法被有效地分類存儲，最多只能打上時間標簽，因此數據分析工作變得極其耗時，并且很難獲得全面的信息，而經常發生的誤報現象使無用數據進一步增加，從而給數據分析工作帶來更大的難度。 響應時間長。對于安全威脅的響應速度關系到一個安全系統的整體性能。傳統的視頻監控系統通常都由安全工作人員對安全威脅作出響應和處理，這對于處理一般性的、實時響應要求較低的安全威脅來說已經足夠。 但是很多情況下，在威脅發生時，需要安

12、全系統的多個功能部分，甚至多個安全相關的部門在最短的時間內協調配合，共同處理危機。這時候，監控系統的響應速度將直接關系到用戶的人身或財產的損失情況。 監控中心管理服務器過忙。由于整個森林防火及林業資源管理預警系統都由監控中心的管理服務器進行運算和管理造成管理服務器運行過慢，影響管理服務器的運行壽命。針對以上問題，迫切的需要一種打破傳統思維模式的全新理念的遠距離森林防火監控解決方案。針對傳統森林防火監控系統的現狀，公司高瞻遠矚，結合自身優勢及多年行業經驗創造性的提出了新一代森林防火理念，采用雙光（可見光+熱成像）設計，AK-SL3275高清一體化攝像機的出現對以上問題迎刃而解。此時，森林防火大致

13、經歷以下階段的發展： 森林防火及林業資源管理預警系統歷史發展圖安星公司AK-TPC2000產品專為高端電力森林防火監控系統設計，配備高性能測溫型紅外熱成像模組和高清長焦可見光攝像機模組，搭載360全方位高速數字云臺，內嵌火情識別模塊，采用獨特的數字遠紅外熱像儀的裸數據技術將熱成像采集到的原始的測溫數據在前端直接進行分析，將分析結果直接傳到后臺服務器，熱成像可監測到5公里處2米2米的木質火源，避免了以往采用純視頻分析算法的缺陷，提高后臺服務器的工作效率的同時，降低了硬件成本和誤報率，這在同行處于領先地位。系統設計根據項目的要求和國家有關法規的要求，我們經過認真研究、分析設計本系統方案。該系統具有

14、性能先進、質量可靠、經濟實用等特點，而且該系統具有方便擴展、與其它信息系統實現無縫連接的能力。為實現森林防火監控系統的可視化管理奠定了基礎。 系統設計原則 1、先進性原則系統應充分考慮科學技術的迅猛發展趨勢，應用國內外業界較先進和標準的主流技術來保證智能化系統各項功能的實現；采用“現代化計算機網絡信息科技”智能化相結合的系統結構，使得系統可以方便靈活地在處理能力、系統容量、功能點等方面進行擴充和升級換代，從而確保系統可以支撐未來一段較長的時間內形勢和業務發展的需要。使用無線傳輸設備，沒有布線的煩惱，不破壞原有環境設施，施工周期短，性價比高，且擴充性強，只要增加或減少被監控點的無線橋接器，就可以

15、完成被監控點的增加或減少。模擬監控、有線網絡數字監控、無線數字監控對比：監控系統優點缺點模擬監控設備成本低、視頻圖像清晰可監控距離短、大量錄像資料存儲檢索困難。有線以太網監控監控距離長、范圍廣、數字視頻質量可調、存儲檢索方便網絡布線成本高、受地形影響較大。無線數字監控系統不受山川、河流、橋梁道路燈復雜地形限制，降低網絡布線成本、加快建設周期、滿足靈活機動的應用需求適合于野外長距離或無法布線的場合，也非常適合于要求機動靈活的特殊場合。傳統或同行森林防火攝像機和雙光高清一體化攝像機對比：前端采集系統優點缺點紅外攝像機監控視場角度較大，設備成本低可監控距離短無法大范圍監控、紅暴現象、紅外燈板發熱較大

16、導致壽命不長激光夜視攝像機可監控距離遠，可達到幾公里的監控目標，使用壽命長，夜視效果清晰夜視監控視場角度較小，夜視監控識別分析火情較難，設備成本高雙光高清一體化云臺攝像機具有雙光譜監控功能，對高溫熱源有識別功能，降低對傳輸系統的要求，減少誤報率，反應速度及時，降低了項目成本。云臺水平360，垂直-90+90，使監視范圍擴大。單點造價高，屬于中型攝像機，適用于野外和靈活特性的監控場合安裝，整套系統性價比較高2、實用性原則系統的設計應遵守實用性原則，人機互通原則。以監控各信息系統作為指揮和通知的主要手段，為其它的各項職能提供所需的信息。系統的輸入設備和系統軟件還應具有良好的操作性，使一般文化水平的

17、防護人員，在略懂電腦操作的情況下通過基本的培訓就能掌握系統的操作要領，達到勝任值班和監控任務的水平。3、可靠性原則系統采用“現代化計算機網絡信息科技”技術相結合的方式，在關鍵節點保證系統的可靠性；采用成熟的技術和優質品牌的配套設備，并充分考慮系統實施地點和使用環境進行選擇，以提高系統的可靠性和使用壽命；系統設計時還應考慮數據的備份保存和快速恢復，以便在系統出現問題時能以最快的速度恢復正常運作。4、可擴展維護性系統采用的硬件設備及軟件系統產品應支持國際工業標準以及行業相關標準，以便能和不同廠家的開放型產品在同一系統中共存。在系統設計中，應選擇具有可擴展性的系統結構，特別是通過模塊化設計的設備和可

18、升級的系統軟件，使系統能靈活增減或更新各個子系統的功能來滿足各項職能發展的需要。5、安全性和保密性在系統設計中，既考慮信息資源的充分共享，更要注意信息的保護和隔離，因此系統應分別針對不同的應用和不同的通訊環境，采取不同的措施，包括系統安全機制、數據存取的權限控制等。 由于無線局域網采用公共的電磁波作為載體，因此與有線線纜不同，任何人都有條件竊聽或干擾信息，因此在無線局域網中，網絡安全很重要。常見的無線網絡安全方法有：物理地址（MAC）過濾、連線對等保密（WEP）等。森林防火監控解決方案總體架構1、系統架構本系統以現代地理學、大氣學、林學、火災學等為理論基礎，以地理信息系統（GIS）、遙感（RS

19、）、全球定位系統（GPS）、空間決策支持系統以及計算機網絡、現代通訊技術等為技術支撐，突破傳統的林火預防和撲救模式，運用系統工程的理論方法，融專家經驗、現代信息技術、科學計算為一體。本系統由前端視頻、音頻、數據采集系統、傳輸系統、防火指揮中心三大部分構成。前端視頻、音頻、數據采集系統包括：音視頻報警采集、供電及防雷接地、鐵塔基建等系統構成。軟件系統包括：操作系統軟件Microsoft Windows 2008 Server、SQL Server數據庫軟件、地理信息系統、林火識別報警系統等組成，還包括一些二次開發軟件。森林防火預警安檢系統前端設備采用208mm長焦電動一體化攝像機、35mm測溫型

20、熱成像、火情識別分析處理工控版、360全方位數字云臺、高密封防護罩構成，火情識別分析處理工控板將熱成像采集到的原始溫度裸數據進行前端就地分析，一旦發現火情實時告警，運用數字云臺轉動的方位角和俯仰角、鏡頭焦距結合后端管理軟件平臺實現火點自動精確定位，傳輸鏈路將前端攝像機、熱成像的視頻圖像、火情告警信號、熱圖像傳輸到指揮中心進行統一監視、存儲、管理的一套綜合性的森林防火監測系統。 林業資源預警安檢子系統林業資源預警安檢子系統指揮中心防火控制子系統供電、防雷子系統信號傳輸子系統前端視頻信息及預警判斷子系統 森林防火及林業資源預警安檢系統森林防火及林業資源預警安檢系統結構圖森林防火預警安檢系統是由前端

21、熱點探測及輔助系統、傳輸部分、后端監控管理中心等眾多子系統構成，系統拓撲圖如下所示：注：由于衛星傳輸成本非常高，國內目前采用此種傳輸方式的基本很少。主要以無線微波和光纖兩種傳輸方式為主。系統架構由以下幾部分組成：前端熱點探測及輔助系統前端熱點探測主要包括：40倍（5.3-208mm）長焦一體化透霧攝像機、35mm測溫型熱成像、數字云臺、火情識別分析處理工控板、高防護強密封防護罩、設備防盜報警子系統、供電子系統、光纖或數字微波傳輸子系統、基站防護子系統、鐵塔（立桿）基建、防雷接地子系統等構成，是實現火情預警安檢系統的前端視頻圖像采集、火情識別并自動報警的核心所在。網絡傳輸網絡傳輸采用基于IP網絡

22、的數字化傳輸網絡，主要包括：有線傳輸和無線傳輸2種方式，有線傳輸主要由單模光纖和光纖收發器構成，無線傳輸系統包括前端數字網橋發射、中繼、中心機房網橋接收，網絡傳輸是實現前端監測點視頻圖像、火警分析數據到監測中心機房的必須鏈路，是構成森林防火遠程監測系統的重要組成部分。后端監控管理平臺及輸出顯示后端監控中心由數字網橋接收、森林防火數據庫管理服務器、GIS地理信息系統客戶端、拼接電視墻、FTP服務器、流媒體服務器、存儲服務器、視頻綜合管理平臺、報警管理服務器、機房防雷接地、UPS等構成，為工作人員在指揮中心對森林基站設備進行遠程集中觀測、控制、取證等提供了保證。2、系統優勢深圳市數字系統有限公司森

23、林防火采用數字遠紅外熱成像儀的裸數據技術，將測溫型紅外熱像儀芯片上每個電平點的灰度裸數據直接導出，通過在不同物距的海量點火測試計算出每個電平灰度與其對應的輻射量，通過核心算法的開發，計算出不同像源數據之間的差值，設定動態閾值判斷火情事件對應的像點間色深/位置的真實變化以進行火情監測。工作場景與氣候條件無關，因此無論白天黑夜均可正常工作。數字遠紅外熱像分析技術不但具備了紅外視頻分析技術的所有優點，而且具備紅外視頻分析技術無法實現的優點。系統優點：前端高靈敏度測溫型熱成像加長焦200萬網絡高清一體化攝像機雙光譜監控設計，配合自主研發的森林防火專用高精度GIS軟件，監控距離更廣更遠，僅用35mm熱成

24、像即可監控半徑5km內2m2m的木質火源；為了防止傳統森林防火傳輸系統、后端的分析服務器、監控主機等設備數據處理量大，運行過忙造成卡機和系統的誤報與漏報，前端攝像機內嵌火情識別分析工控板，對原始溫度數據進行前端就地分析，解決了傳統或同行將原始溫度數據編碼壓縮傳輸到監控中心服務器再分析導致誤報率高的問題，同時對后端服務器的配置要求大大降低，減輕后端運行負荷提高了設備利用率，降低了誤報率，有效降低了后臺服務器硬件成本；采取以熱成像溫度探測為主，可見光煙感分析為輔的手段，有效解決了山溝、山背等遮擋處的發生火災檢測不到的情況；火情識別迅速，360度視場掃描時間5分鐘左右，遠遠超過同行的20-30分鐘掃

25、描一圈，在同行業中遙遙領先；軟件設置屏蔽視頻界面內的靜態干擾源，并通過熱源持續時間、位置等參數屏蔽動態干擾源，使系統接近零誤報；支持自動巡檢與主動告警功能。監控終端支持全范圍的自動掃描、指定范圍自動掃描、手動掃描功能，定時設置掃描和閑時設置掃描功能。支持對火情判定的主動告警功能。支持數據分析功能。此系統可以進行歷史信息檢索功能，監控數據、異常數據和報警信息會自動存儲在相對應的設備數據欄目中，可以實現快速準確的調用相應數據進行分析。站點軟件仿真功能，通過三維模型和準確的高度數據庫，我們可以在系統的地理信息系統上進行軟件仿真所有建設站點的可視范圍，做到系統識別盲區可視化，大大降低了選點與勘測成本。

26、數字遠紅外熱成象的裸數據分析技術能分析出熱源周邊像源的色深變化，找到被樹木、樹冠遮擋的熱源。系統缺點：單點造價略高于紅外熱像儀建點與視頻煙感建點，但綜合性價比最高；3、系統功能1.系統具備精確的火情探測預警能力：在覆蓋范圍內實現0漏報。具備45度的廣闊視場，能迅速發現火情與超溫目標。1.7公里處輕松捕捉籃球大小的火源2.系統具備對多種目標的測溫與超溫預警功能：系統具備對不同的目標分別設置不同的預警閥值，增加預警的靈敏度和降低誤報。例如系統針對棉質/木材/紙張可實現燃點預警(90/130)，防患于未燃；針對客戶資源與設施可實現高溫保護(55)，保護設備正常運行。3.系統具備可靠的靜態屏蔽功能：能

27、杜絕所有已知干擾源產生的誤報，如早上升起的太陽和落日，這時候的太陽光會平射到熱成像鏡頭造成誤報。4.系統具備卓越的動態屏蔽功能：能屏蔽所有的移動、抖動誤報。如正常經過的車輛，綻放的煙花，古城巷道中的吸煙者等，更加保證系統的穩定性。煙頭抖動或移動不告警 煙頭丟棄在地上系統告警5.系統具備便捷的告警溫度分區設定功能：系統在同一畫面中可分區設定告警溫度，并自動識別目標物進行預警。 2個不同材質目標的測溫 更多熱源的測溫與超溫告警6.系統可適應任何環境：全天候實時在線監測，黑夜或霧霾條件下仍能正常工作。有效分辨800米處的車輛與300米處的人員。7.系統具備精準的人車捕捉功能：無論霧霾還是黑夜，全天候

28、的人車越界與防盜智能監測。8、系統具備完整的平臺管理系統：管理人員能使用電腦或手機APP客戶端完成有的站點管理功能，可使用APP接入現場視頻，獲取現場事件圖片,可將報警信息自動推送到微信上，第一時間知道火情狀況（該功能為選配)。 電腦客戶端頁面 微信接收報警功能系統功耗低，具備優良的兼容性與擴展性：系統內置交換機芯片與基于ARM11的核心處理單元，實現了前端處理架構。系統可根據客戶需求進行各種定制化開發，通過各種接口和協議自由接入業主現網系統。系統功耗僅25W，重量8.35kg，可自由組網，根據實際情況搭配各種供電與傳輸方式。系統采用國際領先的硬件設備與標準：系統使用國際通行標準Onvif進行

29、視頻輸出與管理，可對接各種上層平臺(如海康、大華)，我們基于ULIS-P2芯片研發的HSN紅外熱像儀溫敏高、性能強勁，具備業界最強的紅外視頻數據采集能力。系統防護等級IP66，使用軍用航空接口+三通纜輸出，同時支持數字網絡輸出、RS485串口與DC12V供電。沁園春雪北國風光， 千里冰封， 萬里雪飄。望長城內外，惟余莽莽；大河上下，頓失滔滔。山舞銀蛇， 原馳蠟象， 欲與天公試比高。須晴日， 看紅裝素裹，分外妖嬈。江山如此多嬌， 引無數英雄競折腰。惜秦皇漢武，略輸文采；唐宗宋祖，稍遜風騷。一代天驕，成吉思汗，只識彎弓射大雕。俱往矣，數風流人物， 還看今朝。 克 三、但愿有一天你會記起，我曾默默地

30、，毫無希望地愛過你。我這扇門曾為你打開，只為你一人打開，現在，我要把它關上了。四、你看我的時候我裝做在看別處，你在看別處的時候我在看你。五、陸上的人喜歡尋根究底，虛度很多的光陰。冬天擔憂夏天的遲來，夏天擔心冬天的將至。所以你們不停到處去追求一個遙不可及，四季如夏的地方，我并不羨慕。六、沒想到的是，一別竟是一輩子了。七、朋友們都羨慕我，其實羨慕他們的人是我。愛你，很久了，等你，也很久了，現在，我要離開你了，比很久很久還要久八、Do something today that your future self will thank you for. 從現在開始，做一些讓未來的你感謝現在的自己的事。九、有個懂你的人，是最大的幸福。這個人，不一定十全