森林防火视频监控_在线百科全书查询
森林防火视频监控
行业概述
随着造林事业的不断发展，林地面积、林业蓄积量逐年增加，防火工作是首要任务。森林火灾具有突发性、灾害发生的随机性、短时间内能造成巨大损失的特点。因此一旦有火警发生，就必须以极快的速度采取扑救措施，扑救是否及时，决策是否得当，重要原因都取决于对林火行为的发现是否及时。为此国内外都在为预防、减少和控制森林火灾而努力。
针对我国森林面积覆盖的实际情况，由于林区地形条件很复杂，不适用通常的有线传输模式，节点通公司经过几年的项目实践，推出一套切实可行的解决方案——森林防火无线图像监控系统。
森林防火无线图像监控系统由林区监控管理指挥中心系统、无线传输系统、摄像机和镜头系统、云台控制系统、电源系统和铁塔组成。林区监控管理指挥中心系统是整个系统的图像显示、图像录像控制中心，具有远程控制功能，向指挥调度人员提供全面的、清晰的、可操作的、可录制、可回放的现场实时图像。林区监控管理指挥中心系统还具有向上级林业局和省林业厅接口的功能。
系统设计关键点
在林区复杂环境下实现实时监控，系统要考虑具备以下特点：
1 、环境导致监控范围大。监控点的选择，首先摄像机应安装在森林制高点，要求视野广、无障碍、监控角度大，尽量少设监控点，并尽可能使得每个监控点监控覆盖的森林面积最大，如无法回避有死角，可增加监控点。
2 、全天候监控。监控点要全天候工作，这就需要选择摄像机时应选用红外敏感型彩色转黑白摄像机；镜头应选用日夜两用型镜头，并且 3KM 外能看清人物活动；云台要求选用螺杆传动的室外一体化云台，为了减少远距离图像的抖动，摄像机的安装也要确保牢固稳定。
3 、传输链路是系统中最关键的环节。 由于森林防火监控自身的特点，传输方式不可能采用有线或光缆的方式，因此最理想的方式就是无线传输。无线传输方式以施工简便，成本低，一次性投入等优势，无疑成为监控系统传输链路的首选。图像实时传输、清晰，传输频率可选，并且可根据传输距离的远近、现场自然条件的不同，其功率的大小可以按要求配制，在遇障碍物阻挡的情况下，可采用架设中继（图像 / 数据）系统。
4、 森林防火涉及的范围广，距离远。各个需要监控的林区与监控管理中心距离较远，分布较为分散。通常采用 2.4G 与 5.8G 产品混合组网模式。对于分布密集的远端点采用 5.8G 点对多点组网模式；对于个别距离较远的远端点可以采用 2.4G 产品组网。
5、 前端设备的供电。在森林防火监控系统中，能够给前端设备提供稳定的电源是非常重要的。所以我们在选择监控点的时候，要尽量考虑选择有固定电源的地方，但大家会考虑到有电源的监控点距离中心很远，这时就体现出远距离传输的无线设备优势。如果无法找到合适的有源点，那么只能采用太阳能供电方式。
在采用太阳能供电方式时，首先，要选择专业的太阳能电源公司的产品；其次，太阳能供电系统最少要保证在阴雨天，能给每一个监控点的前端所有设备提供 24 小时的电力。太阳能供电系统由太阳电池组件构成的太阳电池方阵、太阳能充电控制装置、逆变器、蓄电池组构成。太阳电池方阵在晴朗的白天把太阳光能转换为电能，给负载供电的同时，也给蓄电池组充电；在无光照时，由蓄电池给负载供电。
6、 避雷接地要安全可靠。森林防火监控系统的软肋是前端的避雷与接地，前端设备的避雷与接地直接影响整个工程的安全性和可靠性，忽视了避雷与接地将会给用户带来巨大的的损失，避雷原则是所有设备都要安装在避雷针的保护范围之内，接地电阻不大于 10 欧姆，如工程商没有避雷与接地能力，建议与本地专业的避雷与接地公司合作，避雷与接地的自身特点是由环境决定的并影响到的实际避雷效果，因此脱离了工程所在地的具体情况而设计避雷与接地是纸上谈兵，且不可行。
7、为及时发现火警，前端需要有烟感等感应器以及报警联动设备。此时，需要注意：
（1）将感应器与报警联动设备正确与视频编码器的 485 线连接。
（2）设置 485 地址。
（3）前端和后端的控制协议必须保持一致。
（4）远端及后端设备的波特率必须设置一致。
8、中心实时监控前端设备工作状态。由于整个监控前端设备地处深山，维护极为不便，所以中心要能随时掌握前端设备的工作状态，对维护将起到重要的指导分析作用，一方面降低了整个系统维护工作的强度和费用，另一方面也保护了用户和工程商双方的利益。
9、后端监控指挥控制系统通常是以多客户端方式查看图像。在无线链路带宽足够的前提下，所有图像应采用组播方式传输，以便节约无线链路带宽，保证无线链路的稳定性。此时，监控中心的交换机必须具备组播转发控制功能，防止广播风暴发生。
无线传输链路的要求
在选择微波产品时，要满足能够在恶劣复杂的森林环境下建立可靠高效的链路，从而保证整个系统的性能，那么必须要考虑以下因素：
满足室外型产品。 支持远距离和点对多点大规模组网传输，提供足够高的链路带宽，同时支持带宽分配。 支持视频组播包的转发控制。 无线传输的高稳定性和可靠性。 安装简便、具有强大的管理功能、维护成本低。
监控的必要性
林火灾预防和发现比扑灭更具现实意义。
1、森林火灾不仅会烧死许多树，降低林分密度，破坏森林结构；同时还引起树种演替，由低价值的树种、灌丛、杂草更替，降低森林的利用价值。
2、由于森林烧毁，造成林地裸露，失去森林涵养水源和保持水土的作用，将引起水涝、干旱、泥石流、滑坡、风沙等其他自然灾害发生。
3、被火烧伤的林木，生长衰退，为森林病虫害的大量衍生提供了有利环境，加速了林木的死亡。森林火灾后，促使森林环境发生急剧变化，使天气、水域和土壤等森林生态受到干扰，失去平衡，往往需要几十年或上百年才能得到恢复。
4、森林火灾能烧毁林区各种生产设施和建筑物，威胁森林附近的村镇，危及林区人民生命财产的安全，同时森林火灾能烧死并驱走珍贵的禽兽。森林火灾发生时还会产生大量烟雾，污染空气环境。此外，扑救森林火灾要消耗大量的人力、物力和财力，影响工农业生产。有时还造成人身伤亡，影响社会的安定。
森林火灾危害大，扑灭困难，于是在火灾还在萌芽状态立即扑灭它就显得尤为重要。
森林火灾因为常常处在深山老林中，不易发现，故而发现火灾对于早扑灭火灾具有重要意义。
1，兴建瞭望塔
国内目前存在较多的技术落后方式。
瞭望台监测，是通过瞭望台来观测林火的发生，确定火灾发生的地点，报告火情，它的优点是覆盖面较大、效果较好。存在的不足：是无生活条件的偏远林区不能设瞭望台；它的观察效果受地形地势的限制，覆盖面小，有死角和空白，观察不到，对烟雾浓重的较大面积的火场、余火及地下火无法观察；雷电天气无法上塔观察；瞭望是一种依靠瞭望员的经验来观测的方法，准确率低，误差大。另外了望员人身安全受雷电、野生动物、森林脑炎等的威胁。
2.，建立视频监控系统
目前国内主流的监控方式。
这是传统城市监控的简单延伸，将采集视频图像通过微波汇总，由人工完成集中监视；
人工监视易造成肉眼疲劳，视频中的火情不易被查觉，造成漏报；
监控中心的视频线路较多，人工监视也无法一一监看，易造成漏报。
所以，传统视频监控的最大缺点是漏报率非常高。
传统视频监控是非数字化系统，许多智能应用无法实现。
3，建立智能预警系统
这是森林防火的发展方向，实现森林防火的智能化，信息化。
利用无缝融合智能图像识别技术、面向对象的3D GIS技术、大型网络监控技术等高新技术，利用多项专利技术，结合林业管理的专业知识和林业防火的经验，建立林业防火智能监测预警及应急指挥系统，从而实现林区视频的自动监控、烟火准确识别、火点精确定位、火情蔓延趋势推演、扑救指挥的辅助决策、灾后评估等多方面功能，建立森林防火的完整业务链，并针对性地解决用户的各种个性化需求。
如“森林卫士365”系列产品，主要由前端智能监控产品和后端应用系统构成。
前端智能监控产品包括重型数字云台、基站智能控制箱、嵌入式的烟火识别智能处理器等；
后端应用系统包括海普联网监控管理平台、基于ArcGIS平台的森林防火辅助决策及应急指挥系统。
智能视频防火的系统功能
通过系统建设，本系统具有以下主要功能：
1.监控指挥屏幕墙可以实时显示前端采集点的图像。图像中同时包括相关数字信息如坐标,时间等；
2.数字图像可以通过微波通讯和计算机网络实现远程传输；
3.所有视频图像进行全程录像存储，并可以对以往的历史图像进行查询和回放；
4.采用林火精确定位技术，具有预置位、运行轨迹编辑、实时回显位置信息功能；电动三可变长焦距镜头配备远程可控滤色片低照度高清晰摄像机；
5.通过现有设置的监测点,实现整个林区监视范围的全覆盖；
6.系统安全性高，采用人员身份认证、访问控制功能和审核功能等方式保证系统安全可靠；
7.查询：采用时间流设计，可由时间、日期、前端采集点完成资料检索；
8.微波传输模式，方便与其他防火中心及其他森林防火管理相关部门连接；
9.防盗告警，在监控点装置红外探头，有盗窃入侵时监控中心告警，保护用户投资，或将损失降低；
10.火情识别报警：当监控摄像机扑捉到林火时，系统具有的火情识别功能，可及时告警并联动报警录像，提醒值班人员察看显示画面，及早发现火情及火点位置；
11. GIS管理系统：以电子地图为基础,实现地图基本操作功能,实现对森林火灾的分析预报,森林防火工作的动态管理，为防火提供直观的规划和决策支持。
12.火灾定位：利用前端采集系统中的数字云台，在地理信息系统里将每一个监控点进行地址编码，同时将每一个监控点的坐标直接绑定在电子地图上，这样地理信息系统一旦接收到特定编码的数字云台回传的位置数据，通过建立特定的位置转换数学模型，实现定位功能。同时，系统具备实现人工定位功能。
13.辅助决策功能：GIS信息系统提供最近扑火队前往火情点最短路径以及通往现场的主要道路和通行能力,提供防火隔离带的位置及赶赴火场的时间等重要信息。
14.电源系统：电源供给在全天候的环境下,保证系统不间断供电；
15.防雷接地系统：系统要有安全的防雷接地保障措施,确保系统能够安全运行；
16.系统配置设备网络管理系统，实现对各类设备的综合网络管理。
主要业务需求
根据甲方提供的需求，经过分析，我们按照林业管理的工作流程对功能需求作了如下流水形的功能展示，以方便你更加直观地了解本方案。 对于智能监控。。
1、非防火期
信息日常管理：
包括信息录入与查询、报表制作、统计分析、专题制图等。
防火设施规划：
对监控台站的位置进行优化，保证其监测网的监视覆盖范围完整。也可对林区防火设施和扑火队伍进行规划，合理配置森林防火资源。
林火扑救决策训练：
通过向指挥者提供各种图文资料，使其能针对各种模拟火场制定扑救方案。
2、防火期
防火准备：
接收气象部门的火险天气预报与火险等级预测结果，及时做好防火准备。
防火准备辅助决策：
根据各地区的火险天气预报和火险等级预报，为各地分别提供各自不同的火灾预防措施、火源管理措施、扑火队伍战备措施等辅助决策意见。
3、林火发生时
林火行为预测：
林火一旦发生，系统可迅速向决策者提供林火区位、蔓延速度、火场扩展趋势、火线强度等重要的火行为数据。
扑火辅助决策：
根据林火发生地的动态信息，利用本系统的虚拟演示实现对扑火工作的复杂指挥。
4、林火发生后
灾后评估：
林火发生后，可利用本系统对受灾面积、灾害损失做出相对准确的评估。
灾后重建辅助决策：
利用资源管理系统对灾后重建提供辅助决策的依据。
结构和应用
智能视频监控包括“前端”：林场基站，远程控制器，摄像系统，电源系统，防雷接地，防盗系统等；但实现智能控制的核心是要拥有烟火视频智能识别器，以及hsv-3变控制云台及基于gis的火点自动定位技术。
“后端'',包括联网监控管理平台，视频会议，辅助决策应急指挥平台等；
目前的先进技术如：hsv-烟火智能预警系统，hsv-火点精确定位等。hsv-e1重型数字云台等
此类技术的综合运用案例为，森林卫士365系统。
实际运用重庆缙云山国家自然保护区，四川九寨沟保护区等。
