智能森林防火监测系统

三、技术方案及系统构成智能森林防火监测系统立足于在可接受成本的技术方案中，选择尽可能提早发现热点并准确定位的技术方案。所谓智能森林防火监测系统是指在现有森林防火监测系统的资源平台基础上，采用创新技术，使系统智能升级。目前，在黑龙江省，有相当一部分系统提供商致力于智能森林防火监测系统的研发。系统研发的主要突破点是火点识别的精确性和反应机制的迅速、快捷。系统开发主要以森林火灾的发生特点为依据，核心技术是是红外热成像告警识别，同时融合了光、机、电技术于一体。该系统以森林火情监测为主、自然生态保护为辅，综合运用热点识别定位、告警、GIS技术、滤光透雾技术、数字图像处理技术等先进技术。具体案例说明：1、伊春友好林业局：此系统是2010年开始应用于黑龙江省伊春“友好”林业局的一套智能森林防火监测系统。基于红外热成像告警识别，集光、机、电于一体的森林防火系统。该系统以森林火情监测为主、自然生态保护为辅，综合运用热点识别定位、告警、GIS技术、滤光透雾技术、数字图像处理技术等先进技术。适用于各地林区防火的需要，投资小、见效快、收益大，具有较大的实用推广价值。其系统组成如下图：2、长白山、井冈山：此系统目前已在长白山、井冈山推广应用，反响很好。在视频色谱分析报警、烟雾形态分析报警的基础之上研发的红外热成像森林防火监控报警系统，实现了由人机结合的防火模式向全自动火灾识别自动报警模式质的飞跃。该系统的监控报警功能是按照无人值守方式设计的，其控制方式采用PTZ控制方式、预置位调用方式和极坐标扫描方式，尤其是极坐标扫描方式，可全方位扫瞄，发现火情后自动跟踪，便于直观判断火情发生的方位和距离；发现火情后，系统可在20毫秒之内进行判断，并采用多形式自动报警方式:主控室采用声光和对话框报警方式：对防火值班室和救火分队采用电话和短信报警方式；也可视情对主管领导和上级机关采用无线远程自动呼叫；网络客户端远程报警。报警内容可包括火源发现时间和火源位置的GIS地理信息，其坐标误差可控制在0.05度之内。系统可实现无人值守，即系统工作时可无需任何人操作，系统开关机、报警及巡视实现全自动完成；自动报警：通过电话或短信的方式报警、无线远程自动呼叫，能准确对有火情区域进行分析和报警；前端气象信息自动采集、显示、预警，对不同天气环境做出火险等级预报；全天候自动巡视：通过数字云台可对需要探测区域进行精确扫描，扫描速度、扫描区域可任意设置。其系统拓扑图如下：智能森防系统的一般技术流程1、数字云台结合GIS，自动巡视，火点精确定位；2、林火热点自动识别系统，实现火情自动分析和报警；3、波滤光技术穿透云雾，清晰成像；4、野外设备防盗系统，有效防止设备丢失和人为破坏；5、无线数字传输，避免野外架线；6、前端数据采集点采集的实时图像、气象信息，对不同天气条件下的火灾等级提前预报；7、数字图像通过无线网络和计算机网络实现远程传输；8、所有视频图像进行全程录像存储、历史查询和回放；9、采用野外重载数字云台，实时回显位置信息，并可以通过专用操作键盘或监控软件控制云台和镜头；10、通过监测点，实现整个有林面积的大范围监视；11、人员身份认证、访问控制和审核功能保证系统的安全性；12、采用时间流设计，可由时间、前端采集点完成资料检索；13、完全数字化传输模式，方便与相关部门连接，介入相关信息化管理平台，形成联动、协作机制；14、防盗告警，在监控点装置红外探头，保护用户技资，将损失降低；15、火情识别报警：当监控摄像机捕捉到林火时，由值班人员或系统自动确认火情及火点位置，通过短信平台发布报警信息；16、火灾定位：利用前端采集系统中的数字云台，结合地理信息系统实现定位功能。兼具人工定位功能；17、电源系统：智能太阳能供电，全天候保证系统供电；18、防雷系统：确保系统安全运行。系统软硬件配置智能森防系统主要由以下几部分组成：获取信息系统、动态监测系统、热点告警系统。获取信息系统：利用建立分布在野外的信息采集站，获取覆盖范围内的监控视频图像，实现全体候不间断的实时监测。动态监测系统：在无限数字化网络平台的支撑下，将视频图像及其它信息资料实时、同步传输到防火指挥中心，实现及时、全面的观测林区的动态情况。热点告警系统：接受热点信号，确定林火报警（有或无），如有火情，结合GIS地理信息系统实现准确定位。四、应用效果（一）系统优势据了解，目前的智能森林防火监测系统都具有以下优势：1、投资省、建设快，特别适合无通信线路、无电能、无道路的情况。2、可实现远程图像实时传输和控制，通过前端设备实时掌握现场情况。3、画面清晰，火点确定精确，用户可在网络的终端上看到现场的图像。4、系统具有可扩展性，具有升级功能，适合森林防火防护监控系统的发展要求。5、技术成熟，操作简单，便于推广。6、系统基本实现无人值守或极少人值守，极大的节约了人力。（二）应用效果“森林防火监控与指挥系统”在伊春友好林业局使用，完全达到并超过设计指标要求，节约了巡查的人力，提高了森防工作的精准度和有效性，整体提升了林业管理的协调机制，减少森林火灾带来的损失。下一步将在周边林区扩大使用，使林业资源通过智能系统的监测管理更加完善，更加安全。“森林防火监控报警系统”在长白山、井冈山应用，受到客户的好评。无人值守，节约人力；实现对林区火灾的精确监测。五、推广价值智能森林防火监测系统适用于各地林区防火的需要，投资小、见效快、收益大，具有较大的实用推广价值。（一）现有的智能森防监测系统是集森林防火、林政资源管理、生态环境保护为一体的综合性智能管理系统，为林业管理工作搭建了一个综合性的管理平台，具有较强的兼容性，可以提升林业管理工作的整体信息化水平。（二）现有的系统的精确度高，投资的性价比较高，系统投资物有所值，不造成盲目投资。虽然一次投资，数额较大，但是后期收益加大。其中直接受益在于减少森林火灾损失，间接受益在于减少大量的人工巡护，节约大量人力、财力。（三）现有系统性能成熟，已经有多例成功使用的案例，具有可扩展性和开放性，可以根据不同地区的不同用户需求，进行个性化设计。本站点评：“森林防火监控与指挥系统”可实现无人值守，即系统工作时可无需任何人操作，系统开关机、报警及巡视实现全自动完成；自动报警：通过电话或短信的方式报警、无线远程自动呼叫，能准确对有火情区域进行分析和报警；前端气象信息自动采集、显示、预警，对不同天气环境做出火险等级预报；全天候自动巡视：通过数字云台可对需要探测区域进行精确扫描，扫描速度、扫描区域可任意设置。以森林火情监测为主、自然生态保护为辅，综合运用热点识别定位、告警、GIS技术、滤光透雾技术、数字图像处理技术等先进技术。适用于各地林区防火的需要，投资小、见效快、收益大。