森林火灾预警监测解决方案.docx

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1、森林防火预警监控系统处理方案概述森林资源是地球上最重要的资源之一，是生物多样化的基础，是人类生存必备不可或缺的资源之一。伴随经济0发展，社会的进步，人民生活水平B提高，大家对环境的规定也越来越高。空气质量、生态环境的好坏，直接影响着居民的健康状况和生活质量；也直接影响都市经济的可持续发展。而森林正起着净化空气、调整气候、防止水土流失、维持物种多样性、修养水源等重要作用。因此政府为了扩大林区面积，每年都会投入大量0人力、物力、财力用于植树造林。然而就在森林资源不停发展壮大的同步，也遭到不一样程度的破坏。这种破坏重要来自两方面：首先是人为破坏，重要是不法分子为了眼前利益进行局部的乱砍、乱伐，它导致

2、的损失是有限的、可控的；另首先是天灾导致，例如病虫害、火灾等，病虫害导致的损失是巨大的，但其发展篁延有一种过程，可以进行有效的防止。但森林火灾导致的损失是巨大的、消灭性的、不可控0,同步它的发生也是随机0,要使森林资源发生火灾的损失减少到最低，必须将火灾扼杀在萌芽状态，即做到火情B早发现早扑灭。需求分析森林火灾具有突发性、灾害发生的随机性、短时间内能导致巨大损失的特点。因此一旦有发生火情，能否在短时间内以最快日勺速度进行扑救，重要取决于发现的及时性与精确性、扑救决策的合理性。为此国内外都在防止、减少和控制森林火灾方面进行积极探索和研究。国外森林防火报警技术：德国：德国投入使用日勺FIRETAT

3、CH森林火灾自动预警系统，正常监测半径10公里，安装该系统每套需7.5万欧元，而在勃兰登堡州安装需要120T30套，约IoOO万欧元。美国：护林飞机和红外遥感火灾预警飞机巡查。美国运用“大地”卫星在离地面大概705公里0轨道上绕地球运转，探测地面上的高温地区、浓烟地带以及火灾遗迹。美国使用无人驾驶林火预警飞机进行24小时监测，虽获得了成功，但花费了巨额资金。加拿大：加拿大采用从卫星上发射电磁射线检测林区温度，当检测出某一林区局部温度上升到150C20(C,红外线波长达3.7微米时，便是火灾前兆，立即测定详细温度，采用措施及时防火.同步，加拿大林区采用多架配置先进的直升飞机轮番监测森林火灾，飞行

4、费每小时5000-6000加元。国外B技术有0虽然可靠，但需要借助高空卫星，且施工太复杂；有的技术方案基础实行投资太大，多达几十万美元，投入成本过高，这些难以满足我国森林资源监测的实际需要。我国老式森林防火采用的监测措施： 地面巡护地面巡护，重要任务是向群众宣传，控制人为火源，深入瞭望塔观测的死角进行巡查。对来往人员及车辆，野外生产和生活用火进行检查和监督。存在的!局限性是巡护面积小、视野狭窄、确定着火位置时，常因地形地势崎岖、森林茂密而出现较大误差；在交通不便、人烟稀少的偏远山区，无法进行地面巡护，需用多种交通工具费用及人员工资费用，只能用视频监测措施来弥补。 瞭望塔监测瞭望塔监测，是通过瞭

5、望塔来观测与否发生林火以及火灾发生0地点，它0长处是覆盖面较大、效果很好。存在的局限性：是无生活条件0偏远林区不能设瞭望塔；它的观测效果受地形地势的限制，覆盖面小，死角和空白区域观测不到，对烟雾浓重的较大面积的火场、余火及地下火无法观测；雷电天气无法上塔观测；因此瞭望是一种依托观测员0经验来观测0措施，精确率低，误差大。此外观测员人身安全受雷电、野生动物等B威胁。 航空巡护航空巡护，是运用巡林飞机进行林火0探测。它0长处是巡护视野宽、机动性强、速度快同步对火场周围及火势发展能做到全面观测，可及时采用有效措施。但也存在着局限性：夜间、大风天气、阴天能见度较低时飞机难以起飞，同步巡视受航线、时间的

6、限制，并且观测范围小,只能一天一次对某一林区进行观测，如错过观测时机，当日H森林火灾也观测不到，轻易酿成大灾，况且租用飞机费用昂贵，飞行费用严重局限性，这就需要用定点视频监测来弥补其局限性。基于现阶段存在0问题进行分析，有关林业部门引进了可以对林区0资源进行大范围、大视野、全天候实时监测的林业视频监控系统。该系统通过智能化的森林防火预警手段，不仅可以实时监看和记录数公里范围内的森林资源，同步由于采用了智能化的监测机制，可以通过智能化设备自动完毕对森林资源的火灾监测和报警，实现了由老式0人工监测转变为由机器自动监测。自动识别林区内日勺烟火并报警，并且能对火点的位置进行定位，通过这种方式可以处理现

7、阶段我国森林防火局限性的状况。针对森林防火0现实状况及需求，各大视频监控厂家纷纷推出了自己B森林防火方案，总体而言，主流森林防火系统大概分为如下两种：1 .视频烟感图像分析技术烟火识别系统是运用长焦镜头加网络高清摄像机，将摄像机采集到的视频图像经编码压缩传播至监控中心的服务器，服务器上的烟火识别处理软件通过对烟、火的颜色、形状、轮廓、纹理、运动特性以及光谱特性、空间几何特性等多种原因的智能分析，自动鉴定与否发生火情B处理方案。系统长处：由于其探测识别依赖于后台服务器上0视频图像识别软件，因此在近距离监测环境下其敏捷度很好，识别精确率普遍较佳。系统缺陷：夜间失去图像的烟火识别系统无法做出有效预警

8、；山谷、山背等被遮挡B地方，不轻易探测到；烟火识别软件难以辨别自然云雾与烟火;阴天、恶劣天气环境影响系统正常识别运作；一般工厂烟囱、耕种烧荒等已知热源会持续误报，误报率较高；视频图像在编码压缩及传播过程中难免引进噪声信号，误报率大幅提高；波及到B定位、火情报警、火势分析等等，数据运算量大，对监控中心服务器配置规定非常高，费用昂贵。2 .红外热成像的视频分析技术红外热成像B视频分析技术是运用热成像原理，通过被动接受物体发射B红外线，将被测目的物体表面的红外辐射转变成视频信号，并以此来监测火灾及其他异常事件。由于红外热成像系统是被动接受目的自身0红外热辐射，与气候条件无关，因此无论白天黑夜均可正常

9、工作。系统长处：测温型热成像实现真正意义的全天候监控；迅速识别火情，防止出现烟雾或火源时再报警，真正实现对林火0早发现、早扑灭;红外热成像监控系统能穿透浓雾等恶劣天气，清晰成像。系统缺陷：监测距离短;对已知热源无法进行屏蔽，误报率和漏报率较高；火情识别触发面积大；探测到0仅仅是热轮廓黑白画面，虽然报警，监控人员很难精确找到火情发生地点，让领导决策救火难度加大，不能做到火情现场画面再现。以上两种主流的森林防火措施，虽然将森林防火从单纯的人力防备上升到人防、物防、技防相结合0阶段，不过还面临着诸多挑战，例如：无论是模拟视频监控系统，部分或完全数字化网络化的视频监控系统，都具有某些固有的局限性：由于

10、人类自身的弱点，易导致漏报。一般在诸多状况下，人类并非一种可以完全信赖0观测者，他们在观测实时视频流或观测录像回放的时候，由于监控人员个体条件0不一样以及自身生理上0弱点，常常无法察觉到安全威胁，从而也许导致漏报现象B发生。除了某些规模较小的视频监控应用之外，很少有视频监控系统会按照1：1的比例为监控摄像机配置监视器。因此，对于大型的视频监控系统，各个监控点并非每时每刻都处在监控当中。数据分析困难。报警发生后对录像数据进行分析一般是安全人员必须要做的工作之一，而误报和漏报现象则深入加剧了对数据分析的需求。安全人员常常被规定找出与报警事件有关0录像资料，找到肇事者、确定事故责任或评估该事件的安全

11、威胁。由于老式视频监控系统缺乏智能原因，录像数据无法被有效地分类存储，最多只能打上时间标签，因此数据分析工作变得极其耗时，并且很难获得全面0信息，而常常发生H误报现象使无用数据深入增长，从而给数据分析工作带来更大0难度。响应时间长。对于安全威胁的响应速度关系到一种安全系统的整体性能。老式的视频监控系统一般都由安全工作人员对安全威胁作出响应和处理，这对于处理一般性的、实时响应规定较低的安全威胁来说已经足够。不过诸多状况下，在威胁发生时，需要安全系统的多种功能部分，甚至多种安全有关的部门在最短0时间内协调配合，共同处理危机。这时候，监控系统B响应速度将直接关系到顾客B人身或财产的损失状况。监控中心

12、管理服务器过忙。由于整个森林防火及林业资源管理预警系统都由监控中心的管理服务器进行运算和管理导致管理服务器运行过慢，影响管理服务器0运行寿命。针对以上问题，迫切的需要一种打破老式思维模式0全新理念的远距离森林防火监控处理方案。针对老式森林防火监控系统的现实状况，企业高瞻远瞩，结合自身优势及数年行业经验发明性时提出了新一代森林防火理念，采用双光（可见光+热成像）设计，AK-S13275高清一体化摄像机的出现对以上问题迎刃而解。此时，森林防火大体经历如下阶段的发展：森林防火及林业资源管理预警系统历史发展图安星企业AK-TPC2023产品专为高端电力森林防火监控系统设计，配置高性能测温型红外热成像模

13、组和高清长焦可见光摄像机模组，搭载360。全方位高速数字云台，内嵌火情识别模块，采用独特的数字远红外热像仪的裸数据技术将热成像采集到的原始的测温数据在前端直接进行分析，将分析成果直接传到后台服务器，热成像可监测到5公里处2米X2米的木质火源,防止了以往采用纯视频分析算法0缺陷，提高后台服务器0工作效率0同步，减少了硬件成本和误报率，这在同行处在领先地位。系统设计根据项目的规定和国家有关法规的规定，我们通过认真研究、分析设计本系统方案。该系统具有性能先进、质量可靠、经济实用等特点，并且该系统具有以便扩展、与其他信息系统实现无缝连接的能力。为实现森林防火监控系统的可视化管理奠定了基础。系统设计原则

14、1、先进性原则系统应充足考虑科学技术的迅猛发展趋势，应用国内外业界较先进和原则的主流技术来保证智能化系统各项功能的实现；采用“现代化计算机网络信息科技”智能化相结合的系统构造,使得系统可以以便灵活地在处理能力、系统容量、功能点等方面进行扩充和升级换代，从而保证系统可以支撑未来一段较长的时间内形势和业务发展的需要。使用无线传播设备，没有布线日勺烦恼，不破坏原有环境设施，施工周期短，性价比高，且扩充性强，只要增长或减少被监控点的无线桥接器，就可以完毕被监控点的增长或减少。模拟监控、有线网络数字监控、无线数字监控对比:监控系统长处缺陷模拟监控设备成本低、视频图像清晰可监控距离短、大量录像资料存储检索

15、困难。有线以太网监控监控距离长、范围广、数字视频质量可调、存储检索以便网络布线成本高、受地形影响较大。无线数字监控系统不受山川、河流、桥梁道路灯复杂地形限制,减少网络布线成本、加紧建设周期、满足灵活机动的应用需求适合于野外长距离或无法布线的场所,也非常适合于规定机动灵活的特殊场所。老式或同行森林防火摄像机和双光高清一体化摄像机对比:前端采集系统长处缺陷红外摄像机监控视场角度较大，设备成本低可监控距离短无法大范围监控、红暴现象、红外灯板发热较大导致寿命不长激光夜视摄像机可监控距离远，可到达几公里的监控目的，使用寿命长，夜视效果清晰夜视监控视场角度较小，夜视监控识别分析火情较难，设备成本高双光高清一体化云台摄像机具有双光谱监控功能，对高温热源有识别功能，减少对传播系统的规定，减少误报率，反应速度及时，减少了项目成本。云台水平360,垂直-90+90,使监视范围扩大。单点造价高，属于中型摄像机，合用于野外和灵活特性的监控场所安装，整套系统性价比较高2、实用性原则系统B设计应遵守实用性原则，人机互通原则。以监控各信息系统作为指挥和告知的重要手段,为其他的各项职能提供所需的信息。系统的输入设备和系统软件还应具有良好的操作性,使一般文化水平的防护人员，在略懂电脑操作0状