森林防火智能化解决方案PPT+2012+V1

重庆海普软件产业有限公司2020年3月2日海普公司专注于森林防火，针对林业系统、景区、自然保护区、城市绿化带等提供森林防火全业务链的完整解决方案海普公司是是国内少数能够自主开发森林防火软硬件全套产品的专业森林防火制造原厂商海普公司自主创新开发的产品已获得七项国家发明专利海普公司自主创新开发的海普视通森林烟火智能预警系统已通过国家权威机构鉴定海普公司成功案例遍布全国海普公司代表重庆四大高科技公司之一参加2010年上海世博会在森林防火工作中，不可控的因素有很多，一是自然因素，如雷击林木引燃树冠，或干旱季节林地腐殖物或泥炭层自燃等等；二是人为因素，又包括生产性火源和非生产性火源，这些都无形中加大了森林防火工作的难度。一旦发生森林火灾，旦夕之间就能把大片苍翠茂密的森林化为灰烬，除了造成直接的经济损失，林地失去了森林的覆盖，容易造成水土流失，容易发生水旱风沙等自然灾害，对环境的破坏更是短时间无法弥补的。森林火灾原因及危害美国黄石国家公园在1988年底发生过一次特大森林火灾，32万多公顷的森林被点燃。当时美国地球资源卫星拍摄了一张卫星照片，照片中深红色部分代表发生森林大火的地方，时隔二十多年后，美国宇航局地球观测站在同一位置重新拍摄了一张卫星照片，燃烧过的地方变成了棕褐色-橙色，说明植被仍然处在生长恢复之中。19882011智能化森林防火的优点森林防火的原则要求是：“积极预防、早发现、早出动、早扑灭”，目前森林防火的手段主要有传统人防、普通监控和智能化自动监控这三种。传统人防手段只能靠护林员对重点时段、重点区域野外火源进行人工巡查，不具备全时、全天候、全地形的监测能力。普通监控理论上虽然可以全时、全天候进行大范围、大视野的监控，但需要监看人员人工辨别和处理火情，并不一定能在第一时间发现和处理火情警报。前两种防范手段要想做到森林防火的“三早”要求，对岗位人员有着非常高的素质要求。而智能化自动监控防范手段采取的措施是采用智能设备全天候24小时自动监看野外林区的情况，无需人工干预，智能设备一旦发现疑似烟火通过系统报警平台及时为用户提供的现场信息，让用户在第一时间通过智能监控系统迅速判断，并作出相关的应急处理措施，真正符合森林防火“三早”的原则。传统人防普通监控智能化监控范围重点区域大范围大范围时间防火期需要多名人员24小时监控无需人工干预实现24小时自动监控有效性非重点区域、非防火期失效无人监控、没有看见失效智能设备全天候24小时自动监控，无失效准确性较高一般高效率低一般高森林防火手段的比较对比结果：采用智能化自动监控可以实现对森林的大范围、大视野的监控避免因人防造成的小范围、重点区域的监控；采用智能化自动监控可以实现传统普通森林防火监控由人工监看向智能型森林防火监控由智能设备自动监看的重要转换；采用智能化自动监控能够实时全天候24小时监测森林防火，提高工作效率，减少因人工的疏忽而造成的漏报情况；基于以上特点：采用智能化森林防火自动监测是目前森林防火的一种有效手段传统人防普通防火监控智能化防火监控升级转换升级改造森林卫士365系统采用可见光技术的智能识别处理器、低照度（或高清）摄像机、长焦镜头及后端监控管理软件实现烟火智能识别并自动报警，运用重型数字云台转动的方位角和俯仰角、长焦镜头的焦距及后端GIS管理软件平台实现火点自动精确定位，通过摄像机和传输链路将视频图像和控制信号传输到指挥中心进行监视、存储、管理的一套智能型的森林防火监测系统。智能化森林防火整体解决方案针对林区、景区、自然保护区、城市绿化带的智能化森林防火需求，海普推出了一整套系统的解决方案——海普森林卫士365。森林防火智能化监测系统森林防火应急指挥系统林业资源管理系统林易通森林卫士365系统标准架构220VAC多屏画面处理器视频解码器交换机VGA分配器GIS数据库服务器联网监控管理服务器管理客户端PC路由器风光互补供电监控中心电视墙后端监控（指挥）中心前端智能检测基站A前端智能检测基站B中继站引发森林火情的原因有很多，其中有很多不可控因素，有效防治森林火患主要靠“早发现、早出动、早扑灭”这“三早”箴言。海普视通的“森林卫士365”系统具有多项国家专利，在智能烟火识别和火点定位技术上处于国际领先地位，全面符合森林防火“三早”要求：使用视频监控覆盖大面积的林区\景区，通过智能烟火识别技术快速、准确地报告林火发生，发现火点后，森林防火GMIS系统可精确定位火点位置，并快速推演出火情蔓延趋势、提供三维指挥沙盘及辅助决策，实现战时快速、全面的应急指挥体系。真正符合森林消防“三早”原则前置视频采集与分析在发现和判别林火发生上，海普视通的“森林卫士365”采用了与众不同的设计思路。一般的监控系统主要是通过监控中心主机，接收并分析各路监控点回传的监控图像以寻找疑似火点。在监控基站回传图像的过程中，受网络传输能力的限制，监控画面图像会被压缩，进而导致监控画面图像质量下降，造成中心主机无法有效分析和识别，错报或漏报火情。如监控点数量众多，对于传输网络及中心主机的视频解码、分析处理能力都有着非常高的要求，相应的设备成本也会大大增加。先进的火点判别、定位技术前置视频采集与分析海普视通的“森林卫士365”在火点识别上则采用了前置视频采集与分析技术，即监控基站上高清摄像机采集的图像数据不经任何压缩，直接通过嵌入式的烟火智能识别处理器分析，有效降低了烟火智能识别的漏报率和误报率。整个系统对于图像传输的带宽要求及监控中心主机设备的处理能力要求极低。先进的火点判别、定位技术烟火智能识别“森林卫士365”目前已申请七项国家技术专利，其中“烟火智能识别”和“火点精确定位”具有国际领先水平。海普视通自主研发了可见光下烟火智能识别技术，配合详细的烟、火特征数据库，根据不同的地表形状、天气状况、白天/黑夜这些环境因素，可提供可见光、红外、可见光+红外这样多重的森林防火预警机制。烟火在视频图像中的最小靶面面积为10×10象素即可识别，响应时间≤8s，不存在漏报，烟火识别准确率不低于90%，且具有疑似火点二次判别机制，有效避免误报。先进的火点判别、定位技术单点精确定位与一般无线电定位技术中使用TOA或AOA这种多基站联合定位方法不同，前端单个林火智能监测基站发现烟火后，负责联动控制摄像机的重载数字云台会将镜头聚焦于火点的焦距、数字云台当前的水平转角、垂直夹角等数据发送给后端GIS平台，GIS平台利用当前基站的地理信息数据即可快速计算出火点的精确位置，无需多个基站同时定位。先进的火点判别、定位技术海普视通具备国家系统集成二级资质和双软双高认证，具备硬件的设计、制造能力，针对林区复杂的地貌和严酷的野外环境，“森林卫士365”系统的监控基站设备高度集成。高集成度带来的好处显而易见：一是设备集约化使得远程控制更为简单；二是降低了设备功耗，前端监控设备的总功耗仅有100w，独立的风力/太阳能完全能满足供电需求；三是安装和维护便捷，设备模块化、体积小、重量轻，连接简单；四是增加了设备使用寿命，基站各个模块在密闭、恒温环境里工作，抗腐蚀、不易老化。系统高度集成我国国土面积辽阔，气候复杂多样，从南到北跨热带、亚热带、暖温带、中温带、寒温带、寒带等气候带，遍布全国的林区\景区拥有各自不同的地理、气候环境，为保证监控设备全时、全天候发挥应尽的作用，“森林卫士365”系统考虑了完善的防雷、避雷措施，偏远林区无法使用市电\农电可转用风/光互补供电系统，并采用了符合IP66标准的高寿命、易维护重型数字云台和高度集成设计的基站控制设备，针对低温地区还提供电池保温箱、低温重型数字云台、低温保护罩等独有设备。适合各种复杂的林区环境森林卫士365系统特色“森林卫士365”专精于森林防火领域，经过多年来国内众多林区\景区森林防火一线的严格考验，它具有以下特点：真正符合“三早”原则先进的火点判别、定位技术系统高度集成适合各种复杂的林区环境夜间林火识别演示深圳市羊台山日间林火识别演示重庆市缙云山森林卫士365原理及演示森林卫士365系统利用视频监控技术，采用先进的智能烟火处理识别器部署在摄像机后端，将摄像机采集到的视频图像未经压缩直接进入智能烟火识别处理器数字化后通过对烟、火的颜色、形状、轮廓、纹理以及光谱特征、空间几何特征等多种因素的智能分析，一旦发现疑似烟火，智能处理器自动识别并自动向后端监控中心发送报警信号。森林卫士365各个子系统前端智能监测基站传输网络后端监控管理平台前端智能监测基站前端智能监测基站烟火智能识别处理器视频采集系统摄像机长焦镜头重型数字云台供电系统防盗系统基站控制设备防雷接地系统铁塔基建系统智能监测基站实地照片烟火智能识别处理器摄像机采集到的视频图像未经压缩直接进入前置的智能烟火识别处理器数字化后通过对烟、火的颜色、形状、轮廓、纹理以及光谱特征、空间几何特征等多种因素的智能分析，一旦发现疑似烟火，智能处理器自动识别并自动向后端监控中心发送报警信号。•基于视频图像分析\红外光谱分析技术的林区烟火智能处理技术智能分析•烟火在视频图像中的最小靶面面积为10×10象素即可识别，响应时间≤8s高灵敏度•烟火识别准确率不低于90%；具有疑似火点二次判别机制，有效降低误报高准确率•处理器内含图像去抖动功能，提高信号源判别的稳定性；在夜间能有效避免环境光、车灯等干扰，能有效地识别火点，有效避免误报的发生抗干扰性•一旦判断监视区域图像上具有疑似火点，自动触发报警自动报警智能烟火识别原理颜色颜色分布形状轮廓纹理光谱特征空间几何特征烟火运动轨迹视频采集系统视频采集系统由摄像机、长焦镜头、野外大型防护罩、重型数字云台几部分构成。野外大型防护罩重型数字云台摄像机、长焦镜头低照度彩色摄像机D1高清摄像机(720P1080P)监控范围≤2公里→10~200mm2公里～4公里→10~300mm4公里～6公里→15.6~500mm6公里～8公里→12.5~750mm8公里～10公里→20~1000mm●为实现大范围、大视野、远距离监控时获取更清晰的图像信号及监控画面，可根据实际需求选择摄像机类型及不同焦段的镜头配置。防水、防腐，带有自动温控系统，可有效保护摄像机及镜头。高精度重载数字云台，最小自转角度0.1°，连续360°旋转，可联动控制摄像机及镜头变焦。重载数字云台重载数字云台是智能检测基站回传清晰稳定的监控画面、林火判别的重要基础，0°-360°的连续旋转可保证监控无死角，最高0.005°的自转精度，配合GIS系统可以精确定位火点。结构坚固、适用性强、高使用寿命，并且采用电路可拔插设计，进一步降低了维护难度。•水平旋转0°-360°运转精度0.01°旋转速度0.1°～5°/s自重20kg载重50kg俯仰角度－45°～＋45°（可根据实际情况调整限位卡，提高俯仰范围）性能参数•数字云台采用通用协议，可应用于不同的监控系统，具有广泛的适用性通用协议•具有自动巡检和手动巡检功能，可定制监视路线预置位数量为1024点巡检能力•电路可插拔设计，通过更换云台控制电路板即可完成云台维护，集成云台数字接口，维护费用低、维修便捷易维护性•耐高温、耐严寒，全地形、天候适用，针对北方内置温感和加热系统，工作温度：-45℃－＋60℃；南方：工作温度：-20℃－＋60℃高适用性林区自动监测预置位及轨迹1234567三维精确定位技术专利自动全方位云台外观专利云台联动控制镜头焦距技术专利供电系统森林防火智能监控前端基站一般都位于野外，设备的供电是非常重要的环节，是保障前端基站设备正常工作的前提条件。前端高度集成的基站设备功耗较低—海普森林防火智能监测系统前端基站所有设备正常功耗100W，峰值功耗150W，降低了对野外供电设备的要求。●配备稳压器●800-1000W太阳能板●太阳能充放电器●太阳能专用蓄电池（12V/200mah)●电池柜（＞-10℃）●保温箱（＜-10℃）太阳能供电●600W-1000W风力发电机●400W太阳能板●太阳能专用蓄电池（12V/200mah)●风光互补控制器●电池柜●保温箱风光互补供电无市电/农电有市电/农电防盗系统森