深林防火视频监控系统 1024

森林防火监控系统1.1 引言森林火灾是世界性的林业重要灾害，造成森林资源的重大损失和全球性的环境污染。

森林火灾具有突发性、灾害发生的随机性的特点，短时间内能造成巨大损失的特点。

在我国，林业防火一直是林业管理工作的重点和难点，它关系着国家林业安全、环境保护、生态旅游以及人民生命财产安全等国计民生的方方面面。

四川德成佳际实业有限公司为满足新时期林业管理信息化建设所遇到的各种需求，适时推出《森林防火无线视频监控预警系统》大型数字林业综合管理全面解决方案，客户可根据自身的实际情况扩充和裁剪业务模块，构建符合自身工作体系的林业管理信息系统。

本系统利用地理信息(GIS)、遥感(GPS)等信息技术、大型集中监控技术，结合林业管理的专业知识和林业防火的经验，建立林业防火指挥系统。

从而实现各级林业防火办信息的快速流转、森林防火安全的实时管理、森林气候动态变化的实时监测和数据更新、林业火灾预防、火灾扑救指挥的辅助决策、林业火灾的灾后评估等多方面功能，实现林业防火业务的数字化、网络化、可视化和智能化，实现信息的规范管理和共享利用。

特别是在森林烟火的智能监测和预警方面，海普公司利用独有的可编程三维精确定位摄像系统和森林烟火智能识别软件，整合户外远程联网监控系统，可实现林区图像的清晰采集、智能分析、智能预警，有效降低烟火的误报和漏报，实现目标的精确定位。

本方案侧重于站在用户的角度来分析问题，从系统的需求分析、到系统的设计思想、技术方案综述，再到系统的构建，都尽量通俗易懂。

关于系统所涉及的硬件选型、设备参数及报价，本方案并未涉及，我们将采用附件的方式一一详述。

1.2 森林防火技术一览1.2.1国际森林防火技术德国：FIRE-WATCH森林火灾自动预警系统德国投入使用的FIRE-WATCH森林火灾自动预警系统，正常监测半径10公里，安装该系统每套需7.5万欧元，而在勃兰登堡州安装需要120-130套，约1000万欧元。

美国：护林飞机和红外遥感火灾预警飞机巡逻美国利用“大地”卫星在离地面大约705公里的轨道上绕地球运转，探测地面上的高温地区、浓烟地带以及火灾遗址。

美国使用无人驾驶林火预警飞机进行24小时监测，虽获得了成功，但耗费了巨额资金。

加拿大：加拿大采用卫星巡回监测系统加拿大采用从卫星上发射电磁射线检测林区温度，当检测出某一林区局部温度上升到1 50℃～200℃，红外线波长达3.7微米时，便是火灾前兆，立即测定具体温度，采取措施及时防火.同时，加拿大林区采用多架配备先进的直升飞机轮流监测森林火灾，飞行费每小时需5000-6000加元。

国外的技术有的虽然可靠，但需要借助高空卫星，且施工太复杂；有的技术方案基础实施投资太大，多达几十万美元，投入成本过高，这些难以满足我国森林资源监测的实际需要。

1.2.2国内采用的监测方法地面巡护：主要任务是宣传群众，控制人为火源，深入了望台观测的死角进行巡逻。

对来往人员及车辆，野外生产和生活用火进行检查和监督。

存在的不足是巡护面积小、视野狭窄、确定着火位置时，常因地形地势崎岖、森林茂密而出现较大误差；在交通不便、人烟稀少的偏远山区，无法进行地面巡护，需用各种交通工具费用及人员工资费用，只能用视频监测方法来弥补。

瞭望台监测了望台监测：是通过了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了望台；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；了望是一种依靠了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。

航空巡护航空巡护：是利用巡护飞机进行林火的探测。

它的优点是巡护视野宽、机动性大、速度快同时对火场周围及火势发展能做到全面观察，可及时采取有效措施。

但也存在着不足：夜间、大风天气、阴天能见度较低时难以起飞，同时巡视受航线、时间的限制，而且观察范围小，只能一天一次对某一林区进行观察，如错过观察时机，当日的森林火灾也观察不到，容易酿成大灾，固定飞行费用2000元/小时，成本高，租用飞机费用昂贵，飞行费用严重不足，这就需要用定点视频监测来弥补其不足。

卫星遥感：利用极轨气象卫星、陆地资源卫星、地球静止卫星、低轨卫星探测林火。

能够发现热点，监测火场蔓延的情况、及时提供火场信息，用遥感手段制作森林火险预报，用卫星数字资料估算过火面积。

它探测范围广、搜集数据快、能得到连续性资料，反映火的动态变化，而且收集资料不受地形条件的影响，影像真切。

存在的不足：NOAA-AVHRR准确率低，需要地面花费大量的人力、物力、财力进行核实，尤其是交通不便的地方，火情核实十分重要。

当热点达到3个像素时，火已基本成灾。

无线视频森林防火：利用在森么区域内架设定点的视频监控系统，通过无线的模式传输至森林防火指挥办或者相关监控单位。

并采用烟火、烟雾自动识别功能，并提前预警的功能1.3 系统选型分析目前，我国森林林区火险监控预警的方式主要有卫星林火监测、人工监测、远程森林防火视频监测、森林火灾智能远程监测四种方式。

在卫星监测方面，我国目前建有四个卫星林火监测地面站，分别是国家林业局卫星监测中心、西北卫星监测分中心、东北卫星监测分中心和西南卫星监测分中心，适用于对我国全境的林火监测，对于较大的森林火灾具有很好的监测效果，但对于面积较小的火灾以及天空有云雾遮挡等情况则无法监测。

人工监测是最普遍的林火监测方式，我国普遍采用的就是人工监测形式，林区建有林火监测了望塔，监测人员在了望塔上对周边森林进行观察，发现火情后通过电话、电台等通信方式报告火情。

人工监测的不足是监测范围小，防火人员劳动强度大，不能全天候进行林火监测。

远程林火视频监测是近年来兴起的一种林火监测方式。

它主要运用视频监控技术和网络传输技术，通过安装在不同位置的摄像机将山林的影像信息实时传输到森林防火指挥中心。

与卫星林火监测相比，远程林火视频监控监测具有火情发现速度快、大火小火都可以监测、不受天气因素影响等优势；与人工监测相比，远程林火视频监控监测具有监测范围广泛等优势。

森林火灾智能远程监测是在第三种方式的基础上发展起来的森林火灾智能监测方式。

它主要运用视频监控技术和网络传输技术，GIS地理信息技术、3S技术、图像智能识别技术等，通过安装在不同位置的大型户外摄像系统将林区的影像信息实时、清晰地传输到森林防火指挥中心、智能识别软件自动分析处理，一旦发现烟、火等疑似警情，自动触发报警并联动相关单位。

与第三种方式相比，森林火灾智能远程监测具有火情自动识别、响应速度快、昼夜都可以监测等优势，并能有效降低监控管理人员的劳动强度。

目前我国各大森林公园的人为活动很频繁，森林防火任务相当繁重，因此开展林火远程的智能监测系统工作相当适用。

需求分析2.1 问题和形势分析近几年来随着厄尔尼诺现象的出现，以气温持续偏高为主要特征的全球气候异常状况以及降水量的减少，我区森林火险的高危期和火灾损失的严重期也呈逐年上升的趋势，森林防火形势十分严峻。

究其原因：一是由于近几年我国林业工作开展顺利，林区面积大量增加并且几无大的森林火灾的发生，现在林下植被和枯枝落叶越来越多，林下可燃物载量逐渐加大，发生森林火灾的机会在不断增加；二是目前我国的森林主要以桉林、松林为主，且多为幼中龄林，森林结构还丰富多样，火灾自控能力低，易燃性较强；三是随着我国经济的发展和人民生活水平的提高，从事林业经营活动显著增多，林区内人员流动频繁，游玩用火、上坟祭祖等带来了大量的火灾隐患，使火源的管理难度加大；四是在市场大环境下，动员群众扑火困难不断增加；五是相对于其他省市和其他行业我国目前的森林火灾预警扑救综合机制尚未健全，指挥决策信息化能力有待进一步提高，各区基础设施建设水平不平衡等。

2.2 项目建设现状分析虽然经过多年的森林防火基础建设，我国的森林防火发展中仍然存在一些不容忽视的突出问题。

特别是针对森林防火的具体工作，面临着如何提高火险等级预测、火灾损失评估、火灾日常管理、火灾遥感监测等方面的科学化和信息化的决策分析水平；在加强防火期间林区的日常检查和管理工作的同时,如何采用先进的现代信息技术, 建立高效、可靠、实用的林火监控监测预警系统；火灾一旦发生, 如何能够迅速查明火情,分析火势,科学的制定灭火方案和调度现场灭火力等。

以上问题的解决都将融合在森林防火无线视频监控预警系统建设之中，该系统集网络信息、卫星遥感与通信、多媒体指挥中心、微波通信、视频传输、信息安全、软件开发等多种技术于一体，以更好地解决森林防护问题。

2.3 项目建设条件分析2.4 系统功能需求1、关于林火、烟雾、定位系统监控的林区图像清晰可辩，能够在第一时间智能识别林火。

系统能够精确定位火点位置，并能自动报警。

2、关于火情推演能够根据当前火点的位置、风向、温度、湿度、地表温度、植被等信息动态推演火灾蔓延的方向、面积、速度及强度，为扑火指挥提供科学的决策依据。

3、关于扑火预案报警后一旦火情确认，指挥扑救人员可通过大屏幕实时查看现场实时视频，同时能通过系统辅助，结合现场实际情况，产生一套切实可行的扑火方案，可以联动相关的单位、人员以及扑火物资，得出扑救具体措施和最佳路线方案的切实可行的预案。

4、关于灾后评估林火发生后，系统能对受灾面积、灾害损失做出相对准确的评估。

甚至能对灾后重建提供辅助决策的数据。

5、关于GIS地图二维地图与三维电子地图联动，管理人员可任意切换。

地图显示可任意放大缩小，支持鹰眼。

6、关于专题绘图林业管理工作人员可通过本系统的GIS地图进行专题绘图，专题遵循国家标准，涉及森林资源、地形地貌、防火力量、社会资源等几个大类，具体类别以最后提交的需求为准。

7、关于数据存储前端设备7×24不间断摄像，在前端的上一级保证最低XX天录像回放。

报警图像上传至区县和省市中心备份存储，区县中心保证最低XX天录像回放，省市中心保证最低XX天录像回放。

管理数据的存储要求安全保密，数据库的配置能满足系统运行。

8、关于日常办公林业防火管理工作人员可通过本系统进行日常防火工作的自动化办公，并能根据相应权限对系统信息进行管理和维护。

2.5 环境分析1、关于前端设备与自然环境本工程所处自然环境随季节、昼夜、气候的变化而复杂多变，不同季节、昼夜之间温差变化大，且常伴雨雪，时有雷雨大风。

要求前端设备具有恒温功能，并能有效防雨防雷。

2、关于供电本工程所辖范围区域广，野外架线成本高、施工难维护难的特点，可根据当地的日照以及风力的情况，采用太阳能或者风能供电模式。

3、关于网络由于林区所辖区域广，野外架线成本高、施工难维护难等问题。

特根据实地的情况直接采用无线传输模式，如采用微波传输、3G无线传输、2G4卡无线模式传输，从而解决网络布线的问题。