森林防火監(jiān)控預警方案設計報告

產品概述

森林防火監(jiān)控預警分系統(tǒng)由監(jiān)控終端、傳輸網絡和后端管理平臺等三部分組成，采用可見光和紅外熱成像雙光譜煙火識別系統(tǒng)及后端監(jiān)測管理軟件實現對森林防火區(qū)域監(jiān)控范圍內火情的“自動掃描、自動發(fā)現、自動報警、自動定位”。

系統(tǒng)以森林防火為核心出發(fā)點，以地理信息為基礎，基于成熟的IP傳輸技術及視頻技術，集防火信息、生態(tài)建設管理為一體。系統(tǒng)具備強大的數據處理能力，可以實現在一個平臺上完成數字圖像監(jiān)控采集、林火監(jiān)測報警、遠程控制等功能，實現全天候、全覆蓋、全方位對森林的火險監(jiān)控，及時精準地發(fā)現森林火災，全面提升森林火險監(jiān)測預警能力，為科學防火提供技術支撐，減少森林資源損失。

 主要功能、技術指標及使用要求

 功能要求

系統(tǒng)主要功能如下：

 視頻監(jiān)控信號接入控制
1、煙火識別智能監(jiān)測
2、煙火交互確認
3、林火定位
4、周邊資源分析
5、短信通知
6、最佳救火路勁顯示
7、預案管理
8、災損評估分析
9、資源管理

  設計指導思想

根據用戶提出的具體需求和林區(qū)的分布情況，以“技術先進、設計合理、易于擴展、功能齊全”為設計原則，選擇監(jiān)控距離5-7公里森林防火火險熱成像測溫預警一體化云臺攝像機（監(jiān)控終端），對林區(qū)進行360度無死角掃描監(jiān)控，真正實現全天候24小時無間斷預警。

 系統(tǒng)組成

森林防火監(jiān)控預警系統(tǒng)主要由森林防火監(jiān)控終端、通信傳輸網絡、森林防火監(jiān)控預警平臺組成。

 通信傳輸網絡

森林防火監(jiān)控終端

森林防火監(jiān)控終端由高清透霧鏡頭、高清攝像機、紅外熱成像以及云臺等四部分組成，實現對監(jiān)控區(qū)域的可見光和紅外圖像采集、云臺控制等功能，其組成如下圖所示：

本次采用光纖網絡傳輸，其優(yōu)勢有：

1)  傳輸距離遠信號復用器網絡高清傳輸損耗低，網絡高清傳輸間隔遠。

選用多模光纖可達5公里，選用單模光纖達80公里乃至更遠。

2)  傳輸清晰度能保證

電視信號疊加器具有很寬的頻帶，遠間隔網絡高清傳輸十分艱難。用光纖網絡高清傳輸視頻信號疊加器信號復用器，網絡高清傳輸帶寬可達幾百兆公里。可確保遠間隔網絡高清傳輸具有很高的信噪比，不需高頻抵償。

3)  抗攪擾性強

無電磁輻射，無信號復用器走漏，無接地和短路疑問，體系功耗小。

4)  使用年限長

光纖網絡高清傳輸壽命長，通常視頻信號疊加器線纜可使用10-15年，光纜的使用壽命長達30-50年。  森林防火監(jiān)控預警平臺

系統(tǒng)應用先進的數字圖像處理和模式識別算法對視頻數據流進行分析，在森林背景下，提取煙火目標有效圖像特征實現高精度的森林火情自動識別，并具有較低的火情虛警率。當發(fā)現火情時，云臺自動停止在對應位置，在實時視頻圖像中自動用紅框標出火情發(fā)生的位置，并向值班人員發(fā)出報警信號，軟件界面報警狀態(tài)部分發(fā)出紅色閃爍信號。值班人員可根據實時視頻圖像確認是否火警。此時，值班人員可根據實際情況，將自動監(jiān)測狀態(tài)切換為人工監(jiān)測狀態(tài)，對鏡頭進行放大、對焦等操作來進一步確認火情。

當值班人員確認火情后，系統(tǒng)將云臺信息數據以及火情在圖像中的位置自動輸出到防火指揮決策系統(tǒng)。防火指揮決策系統(tǒng)將根據所獲得的數據，精確地確定出火情的地理位置，并自動向相關人員發(fā)布火情警報。

該軟件系統(tǒng)應用圖像分割和識別技術，可自動區(qū)分并標記出森林區(qū)域和天際線來降低火情虛警率。 對視頻圖像中非火情區(qū)域（如村落，湖泊、田野等）的煙火目標不進行報警（也可設置為報警）。在自動監(jiān)測狀態(tài)下，云臺自動轉動，對一定的俯仰角，每隔10度云臺停止，程序實時地抓取基本照片、比較圖片，經圖像處理提取煙火特征（如煙火的灰度分布特征、形狀和煙火的運動特征等）后，應用模式識別技術進行煙火自動判別。通過相應的算法，其他的非煙火目標（如飛行物、車輛等）將被排除。

注：詳細方案請與項目部聯系。