防火监控技术要求

森林防火监控技术要求“森林防火数字化监控预警系统”引进国际上先进的防火技术，以国内价格水平提供国际品质的优质、稳定的森林防火监控系统。该系统是以森林火情监测远红外热成像技术、和高温临界值预警计算技术、数字图像处理技术等高新技术综合应用于森林资源管理中的高科技产品。本系统在监控森林火情的同时，还可以对森林资源、生态环境、森林病虫害及野生动物等进行有效监控。“森林防火数字化监控预警系统”项目由防火指挥中心（监控中心），前端视频采集系统（含火情识别探测预警系统），无线或有线传输系统，铁塔，防雷接地，风光互补供电等组成。各个前端视频、音频、数据采集系统包括：视像采集、报警采集、气象数据采集、定位云台系统、太阳能供电及防雷、铁塔及接地系统及防护系统。1.建设目标经过对目前技术情况的调查了解，通过多方比较，结合森林防火的特殊性和实际需要，采用微波远程图像传输及控制系统，设计的一套经济、实用的森林防火瞭望观察系统方案，对林区实时瞭望观察，做到早发现，早扑灭，减少森林资源损失，降低防火工作难度，提高林业管理效益。2.功能需求分析“森林防火数字化监控预警系统”项目是以森林防火信息为重点和主要对象，集防火信息管理、生态建设管理为一体的，为森林防火及其它林业工作服务的综合应用系统。系统还可以灵活的设置报警信号和图像的联动关系，当系统发生报警时，通过事先的设置，可以启动相应的摄像机录像及报警输出功能。同时控制中心也可同时得到报警信号，并可通过远端控制进行实时监控观察等功能。3.功能概述“森林防火数字化监控预警系统”项目为监控控制人员提供监控控制功能，正常情况下摄像机在云台带动下工作在多角度自动扫描方式下时，观测人员在监控中心可观测到一定范围内的森林、道路、人员等实况图像，系统可进行全程录像；若遇异常情况，工作人员可及时将摄像机从自动状态下转为手动状态，并对有关目标进行跟踪、定位、放大，以便更加仔细全面地进行观测。防火信息系统的主要功能如下：1)监控指挥屏幕墙可以实时显示前端采集点的图像；2)数字图像可以通过无线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，并可对以往的历史图像进行查询和回放；4)采用全方数字云台360度无死角扫描；红外热成像仪，具有全天候林区温度监测及视频采集的功能，不受雨、雪、大雾、黑夜影响。同时搭配可见光摄像机，确保火灾探测的准确性；5)火情探测识别预警主机：采用嵌入式CPU处理技术，集成温度探测识别预警功能软件芯片，与摄像机整体集成，采用前端硬件识别预警方式，不受环境因素干扰，通过设置的监测点,实现整个有林面积的监视范围达到96%以上；6)查询简便：采用时间流设计，可由时间、日期、前端采集点完成资料检索；7)数字网络传输模式，方便与其他防火中心及其他森林防火管理部门连接；8)火情识别报警：当配备了测温分析模块的红外热成像探测到异常林区温度信息，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；9)电源系统:采用风光互补供电方式，在全天候的环境下,保证系统不间断供电；10)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；11)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。本系统主要任务是以现有的森林资源数据库、林区资料、森林资源统计数据、防火力量的配置、人员分布情况、历史数据等标准的及非标准的资源基础上，使其数字化、规范化、矢量化。实现森林防火信息的规范化、标准化管理，纵向达到和有关部门数据交换和信息共享，为各业务部门提供资源数据的查询、更新等相关服务，实现信息共享，充分发挥信息系统的资源优势，建立高质量、高效率的管理系统。开发一套森林防火辅助决策系统，为领导决策和机关办公提供服务，全面提升森林火灾的综合防御和控制能力。4.系统的特点：本次系统建设是采用目前国际先进的远距离透雾摄像系统配合远红外热成像系统实现远距离昼夜监控，系统成像技术性能稳定，不受天气环境因素影响，无论是白天还是雨雾天气、漆黑的夜晚均能正常工作，采集高效的视频图像信息24小时无缝监控；并且该系统采用了目前国内唯一的物体温度差值分析探测、燃烧临界温度值自动预警模式，系统应用具有独立运算功能的内置CPU计算系统，红外温度自动感应测温模块，该模块的预警功能是利用物体自身发出的温度与环境温度的差值进行自动分析计算，当温度差值超过设置的燃烧临界温度时，系统会自动报警，；不仅对燃烧的明火具有精准的判断，同时对冒烟状态的暗火、高温状态的自燃物同样可以检测、识别、预警；预警识别率高达96%以上；对林区进行全天候的远程监控、监测，避免了原始人工了望观察火情的局限，实现了林区管理数字化、科学化，大大减少了林业部门的费用支出和管理成本，提高了林区企业的效应。红外热成像在林火识别中的作用红外热成像系统通过接收物体发射的红外线，经过一系列的处理，可形成物体表面的热图像，并进行相关部位的温度测量。由于红外热成像系统是被动接受目标自身的红外热辐射，与气候条件无关，因此无论白天黑夜均可正常工作。在雨、雪雾等恶劣的气候条件下，由于可见光的波长短，克服障碍的能力差，因而观测效果较差，甚至不能工作。与可见光相比红外线的波长较长，特别是工作在8到14μm的热像仪，克服雨雪雾的能力较高，因此仍可以在较远的距离上正常观测目标。所以，在夜间以及较恶劣气候条件下，采用红外热成像监控设备可以对各种目标进行可靠监控及预警。远红外热像仪采用了目前世界上最先进的第三代焦平面探测技术，温度灵敏度高，可达0.06℃；采用386×288非制冷焦平面探测器，图像清晰，分辨率高；采用红外热成像仪，则可以快速有效地发现这些隐火，把火灾消灭在萌芽状态。当火灾发生后，尤其是森林火灾的情况下，火焰产生的烟雾很大，往往遮盖了真正的着火点，以及火灾的蔓延趋势。红外热像仪有很强的穿透烟雾的能力，可有效地发现真正的着火点，以及火灾的蔓延趋势，因此，可用于指挥救火，尽量减少经济、人员的损失。高温探测预警监测4.4系统设计4.4.1系统结构图森林防火监控系统主要由前端远距离视频林火昼夜监控系统、传输系统、供电系统、中心管理系统，4个部分构成。整个系统的主要作用在于快速处理警情和及时防范火警。一旦遇有火灾报警，可以为指挥中心提供准确的时间、地点、灾情及详细的图像信息，便于中心及时做出相应的决策。本森林防火监控系统采用微波远程监控设计，具有监控图像质量好,实时性好,并进行多层次的并行分控，可以大大降低误警的概率，提高系统的灵活性和实用性。单套系统结构图（仅供参考）4.4.2系统功能林区图像监控利用先进的摄像和图像增强技术、热成像技术，在监控中心观察每个监控点配置的高清晰度摄像机传回实时稳定的彩色图像，在夜间仍可获得清晰的图像；另外该技术还应消除白天弥漫于森林上空的薄雾，即使在薄雾缭绕的天气下也可清晰地看清监测的目标。当系统启动时，观测人员可观测到范围内的森林、道路、景点、人员、车辆等实况图像，若遇异常情况，工作人员可及时将摄像机在自动状态下设定为手动状态，并对目标进行切换、定位、放大，以便仔细观测录像以及报警。林火及森林保护自动报警系统须采用先进的温度探测识别预警主机模块，高度集成在昼夜监控云台一体化摄像机内部，实现前端昼夜监控、防火防盗、病虫害管理监控于一体的综合监控管理一体化摄像机系统，完成对贺兰山国家级自然保护区重点区域内树木的保护、防盗、防破坏、防砍伐、病虫害监控的多功能一体化系统。计算机图像存储当系统监测到有着火点，并在报警的同时，启动图像存储功能或人为监控到违规用火规定的人和事以及着火点时，也可人工控制图像存储。4.4.3森林防火监控摄像特点1、可见光、远红外热感应成像，双通道成像一体化产品，24小时不间断成像；2、高解析度摄像机，可见光摄像具有连续变焦、自动聚焦功能，用于目标细致观察；3、夜间完全不可见的情况下，红外热成像对人物轮廓能识别成像。4、恶劣天气适应性强，利用远红外特性，即使全黑、雨、雪、雾、烟尘环境都可以正常成像；5、无人值守，自动扫描、预置巡航等功能；6、集成嵌入图像稳定控制软件芯片，采用图像防抖动物理稳像技术，有效防止了强风对视频造成的影响，在恶劣环境或强风下都能稳定、清晰成像。7、系统嵌入图像细节增强处理软件芯片，可获得稳定的高质量视频图像，增强图像画质。8、一体化结构设计，增加稳定性，提升抗震/抗风能力。9、一体化结构设计，获得国家实用新型专利、国家新型外观设计专利。10、采用“三防”、密封设计技术11、产品防护等级为IP66，具有国际认证12、产品具备国际质量合格CE认证13、产品具有国际电磁兼容认证14、可结合GIS系统二次开发目标定位功能，定位精度高4.5设备参数要求4.5.1森林防火预警监控一体化云台摄像机产品属性：森林防火预警监控一体化云台摄像机，满足全天候监控需求，实现温度差测温预警，准确率高达96%以上，真正实现了远距离昼夜监控、防火预警为一体的综合监控管理系统，可见光配置透雾成像技术满足了白天和雾天的监控需求，热成像则满足了夜晚全黑环境下的监控需求，并结合测温预警CPU模块，实现了温度差值实时计算零时差预警，满足了多功能的森林防护、动植物保护、森林防火预警于一体的综合管理系统。1、主要部件技术参数产品特点：1、可见光、热感应双通道成像一体化产品，24小时不间断成像；2、高清晰透雾摄像机，机械式滤光片切换，135级灰度等级，自动黑电平、轮廓校正；3、可见光摄像具有连续变焦、自动聚焦功能，用于目标细致观察；4、夜间完全不可见的情况下，红外热成像对人物轮廓能识别成像。5、恶劣天气适应性强，利用远红外特性，即使全黑、雨、雪、雾、烟尘环境都可以正常成像；6、无人值守，自动扫描、预置巡航等功能；7、集成嵌入图像稳定控制，采用图像防抖动物理稳像技术，有效防止了强风对视频造成的影响，在恶劣环境或强风下都能稳定、清晰成像。8、系统嵌入图像细节增强处理软件芯片,可获得稳定的高质量视频图像，增强图像画质。9、一体化结构设计，增加稳定性，提升抗震/抗风能力。10、采用“三防”、密封设计技术，防护等级IP66国际认证。11、产品具备国际质量合格CE认证，EMC电磁兼容认证。2、森林防火摄像机：（昼夜监控距离5公里，天气好的情况可达7公里）的主要技术参数：1）高解析度透雾摄像机（CCD）具有电动变焦机构和电动调焦机构，可遥控驱动电视传感器光学系统连续变焦；相对孔径大，成像亮度高，作用距离远；采用自动光圈调整方式，调光范围满足目标照度和从明亮到黑暗的变化范围的需要，有利于对自动目标的搜索和跟踪；选用高分辨率化学镜头和高灵敏度成像器件，满足系统对不良环境下的目标探测的需要；图像分辨率高、易于识别目标细节；使用寿命长。主要技术参数：◆超级灵敏度感光器件1/2〞InterlineCCD；◆DSP数字信号处理器，根据环境光线感应自动从彩色模式切换到黑白模式，通过镜头红外线检测器，摄像机提高了黑白模式的稳定性及红外线引起的焦距修正功能；◆机械式切换红外线滤镜，保证夜间超高灵敏度的红外线吸收能力；◆水平高解析度彩色模式540TVL，黑白模式600TVL；保证了摄像机日夜24小时拍摄清晰的图像；◆最低CCD感光度彩色模式0.01LuxF1.2，黑白模式0.001LuxF1.2；10倍慢速快门提升灵敏度功能；◆自动黑电平调整和轮廓校正功能，灰度等级达到135级标准，有效地解决除雾；◆逆光补偿功能BLC；◆自动/手动白平衡方式；◆动态噪声抑制功能，信噪比≥52dB；◆内同步INT，Linelock交流线锁相同步，HV同步锁定；◆AES自动电子快门模式，Manual手动快门选择；◆机械式旋转微调C/CS调后焦结构设计，调整摄像机的后焦更为方便容易；◆控制模式：RS485/RS422控制模式；◆协议模式：行业V0.0,V1.0,SLD,Pelco-P,Pelco-D◆特殊镀膜工艺，红外修正焦点；透雾模式时清晰成像；◆高通光量，夜视性能佳◆安装环境：温度：-30~+40度；湿度：40%-85%2）、长焦距高清透雾镜头:百万像素高清透