森林防火智能预警监测系统方案
智能林火识别预警系统解决方案
项目不足与改进方向
数据采集和处理的局限性
虽然我们采用了先进的技术和算法,但由于数据采集和处理的局限性,系统的准确性和可 靠性仍受到一定的影响。未来需要进一步优化数据采集和处理方法,提高系统的性能和稳 定性。
系统应用场景的拓展
目前智能林火识别预警系统主要应用于森林火灾预防和监控领域,未来可以拓展应用到其 他领域,如城市火灾预警、自然灾害监测等。这将有助于提高预警系统的应用范围和社会 效益。
实时监控
可以实时监控林区的情况,及 时发现和预警火灾。
自动报警
一旦发现火灾,系统会自动发 出报警声音,并在客户端软件
上显示预警信息。
数据分析
可以对采集的数据进行分析, 预测火灾发生的可能性,提前
做好防范。
远程管理
管理员可以通过客户端软件远 程管理前端监控系统和后端服
务器,方便维护和管理。
系统特点
智能化
项目意义
提高森林火灾预防和应急响应能力 保护生态环境和人类生命财产安全
促进林业可持续发展
项目目标
开发一套智能林火识别预警系统
提高林火监测的准确性和及时性
降低森林火灾发生的风险和损失
02
系统概述
系统构成
前端监控系统
安装在林区的主要道路、山头 和危险区域,用于实时监控林 区的情况,及时发现和预警火
项目成果展示
通过智能林火识别预警系统的研发和 应用,我们成功地提高了森林火灾预 警的准确性和及时性,减少了火灾发 生的概率和损失。同时,该系统还能 够实时监测森林状况,为林业管理和 生态保护提供了有力的支持。
项目成果与贡献
01
提高火灾预警准确性和及时性
智能林火识别预警系统能够快速识别火源和火灾隐患,及时发出预警信
2023-森林防火智能监测系统总体建设方案V2-1
森林防火智能监测系统总体建设方案V2在我们国家,每年都会出现森林火灾的情况,给生态环境和经济的发展带来极大的损失。
为了做好森林火灾的预防和控制工作,相关部门需要建立一套完善的森林防火智能监测系统。
第一步,需要建立一个完整的传感器网络。
这个传感器网络可以覆盖整个森林区域,能够实现多点、实时、准确地监测不同区域的气象情况、燃烧物质的含量等相关信息。
在这个传感器网络中,我们需要加入温度、湿度、风速、风向、大气压力、氧气含量等多种传感器,使得数据能够全面、准确、实时地监测到。
同时,在传感器设备上也需要加入智能化的监测系统,能够分析数据并及时向系统发出预警。
第二步,需要建立一个统一的数据中心。
数据中心需要与传感器网络相连接,能够自动地收集和处理传感器网络中的数据,并能够将数据及时地传输给系统的用户。
在数据中心中,我们也需要引入人工智能技术,能够实现数据的智能分析,发现异常情况,同时也可以协助火源的定位,以及随时预测火灾的发展趋势,帮助防火工作更加高效地进行。
第三步,需要建立一个预警系统。
预警系统可以根据传感器网络中收集的大量数据,预测出火灾可能的发生时间、地点以及火烟的扩散情况,帮助相关部门及时地制定应对策略,并开展实施。
同时,在这个预警系统中,我们也需要引入3D实时模拟技术,将火灾的扩散情况以三维立体图像的方式展现出来,帮助人们更直观地了解和掌握火灾的情况,以便采取更加科学、有效地措施。
总体来说,这个智能监测系统旨在采用全面、准确且及时的传感器网络技术,辅以人工智能技术和实时模拟技术,使森林防火监测系统能够更加高效地掌握和防范火灾的情况,进一步提高我们国家的森林防火能够力度,保护好我们美丽的生态环境,实现森林的可持续发展。
智慧林业智能林火识别预警系统解决方案
高效性
实时性
智能性
可扩展性
能够快速处理大量图像和视频数 据,准确识别林火。
能够实时监控森林状况,及时发 现林火。
能够自动分析数据,减少人工干 预,降低管理成本。
能够根据需要扩展系统功能,适 应不同森林环境和气候条件。
03
系统功能与优势
林火智能识别
基于深度学习算法
利用先进的深度学习算法,对林区监控视频进行实时分析,准 确识别出火焰和烟雾等异常现象。
智慧林业智能林火识别预警 系统解决方案
汇报人: xx年xx月xx日
目录
• 引言 • 智能林火识别预警系统概述 • 系统功能与优势 • 实施方案与步骤 • 应用案例与效果展示 • 总结与展望
01
引言
项目背景
1 2
林业火灾的危害
林业火灾不仅对生态环境造成严重破坏,还威 胁到人民的生命财产安全。
传统林业火灾防控方法的局限性
优化资源配置
通过智能预警系统,实 现资源的优化配置,提 高应急处置效率。
02
智能林火识别预警系统概述
系统构成
前端采集系统
安装在森林入口、出口和重点区域 ,实时监控,捕捉图像和视频信息 。
传输网络
通过无线或有线方式,将前端采集 的数据传输到后台服务器。
智能分析系统
对传输的数据进行智能分析,包括 林火识别、预警提示等功能。
技术创新与改进建议
深度学习技术
引入深度学习算法,提高林火识别准确率,减少误报和漏报。
多源数据融合
整合多源数据,如气象、地理信息等,提高林火预警的精准度和 时效性。
智能传感器技术
研发新型智能传感器,降低设备成本,提高监测点的覆盖范围。
未来发展趋势与展望
2023-森林防火智能监测预警指挥系统解决方案-1
森林防火智能监测预警指挥系统解决方案随着全球气候变暖的加剧,林火频发的现象也日益严重。
因此,如何有效应对林火已经成为了现代社会所面临的一个重要挑战。
在这一背景下,发展出一种能够及时监测、预警和指挥的智能森林防火系统显得尤为重要。
下面,我们将围绕“森林防火智能监测预警指挥系统解决方案”,阐述它的开发及实施过程。
第一步:监测设备的选取和安装智能森林防火系统的重要组成部分是各种监测设备,如红外线传感器、风力传感器、温度计和湿度计等。
这些设备要在有关方面的指导下积极选取和合理安装。
在安装监测设备时还应注意设备的互相衔接,以避免信息传递过程中的失误。
第二步:数据传输与处理通过监测设备采集的数据需要传输到相关的处理中心进行分析,以便对监测结果进行变化分析和预警。
数据传输可以通过互联网或其他方式来实现。
该步骤需要确保数据的传输可靠、及时和安全,以避免信息泄露和不及时的监测预警。
第三步:数据分析与预警数据传输之后的数据需要进行分析处理以提取有效信息。
例如,当监测设备发现降水量较少、温度升高和湿度下降时,就需要对这一信息进行警报。
通过预先设定的预警机制,预警信息可以及时推送给基层行政机关和相关单位以及事故发生处置中心。
第四步:信息指挥系统的建立信息指挥系统是最后的一步,它将所有集成的毛细管数据信息进行综合处理、整合与分析,并实现全局的指挥,及时处理全局危机,指挥救援行动,减轻损失。
此系统将建立在现代化指挥中心,以便推送警报信号、收集反馈信息、发送指挥管制信号,最终保护公众免受火灾侵害。
总结:通过上述分步骤的实施,可以打造成“森林防火智能监测预警指挥系统”。
该系统充分利用现代化技术成果和信息化手段,具有响应速度快、数据可靠、预测准确、指挥精准等优势。
这是一项前瞻性的工程,将为保障中国的森林、绿化工程,以及人类在这个美好的星球上的生存提供强有力的技术支持。
智能林火识别预警系统解决方案
03
智能林火识别预警系统有助于保护森林生态平衡,为人类和自
然创造更加和谐的环境。
解决方案的提
基于人工智能技术
利用深度学习、计算机视觉等技术 ,构建智能林火识别预警系统。
数据驱动
通过大量数据训练模型,提高识别 准确率和预警时效性。
实时监测与预警
利用无人机、监控摄像头等设备, 实时监测林区状况,及时发现并预 警林火。
数据存储模块
01
数据存储模块采用大容量、高速度的存储设备,能够存储大量 的图像数据和预警信息。
02
系统支持多种数据存储方式,如本地存储、云存储等,用户可
以根据实际需要进行选择。
数据存储模块还具有数据备份和恢复功能,以确保系统数据的
03
可靠性和完整性。
预警模块
预警模块根据接收到的数据分析结果,进行预警信息的发 布。
3
经济损失
林火造成的直接经济损失,包括森林本身的损 失以及扑灭火灾所需的人力、物力和财力。
智能林火识别预警系统的重要性
提高预警能力
01
通过智能识别技术,及时发现林火隐患并发出预警,有助于减
少林火发生的风险。
优化资源配置
02
通过预警系统准确判断火源和火势,优化扑灭火源的资源配置
,提高灭火效率。
保护生态平衡
技术前景广阔
智能林火识别预警系统融合了图像处理、人工智能、物联网等多项先进技术,其 技术前景广阔,可以为更多领域的安全监测和预警提供借鉴和参考。
THANKS
谢谢您的观看
预警信息可以通过声音、灯光等多种方式进行传播,以提 醒相关人员及时进行灭火等处理。
03
技术实现
图像识别技术
基于深度学习的图像识别
森林防火智能预警监测系统方案
目录1.前言 (1)2.需求分析 (3)2.1.前端基站需求分析 (3)2.2.传输网络需求分析 (8)2.3.后端联网监控管理平台需求分析 (9)3.建设目标 (10)4.建设原则及标准 (11)4.1.建设原则 (11)4.2.建设依据及标准 (12)5.森林防火智能监测系统总体构成 (13)6.森林防火智能监测系统详细设计 (15)6.1.前端智能监测基站详细设计 (15)6.1.1.视频采集系统 (16)6.1.2.智能烟火识别处理器 (22)6.1.3.供电系统 (23)6.1.4.防盗系统 (25)6.1.5.基站控制设备 (26)6.1.6.防雷接地系统 (28)6.1.7.铁塔基建系统 (30)6.2.传输网络详细设计 (33)6.2.1.传输网络选型 (33)6.2.2.传输网络配置 (35)6.2.3.传输网络路由 (36)6.3.后端监控管理平台系统详细设计 (39)6.3.1.联网监控管理平台 (40)6.3.2.GIS管理平台 (44)6.3.3.大屏展示系统 (45)6.3.4.综合布线系统 (49)6.3.5.静电地板 (51)6.3.6.防雷接地系统 (52)1.前言森林资源是林地及其所生长的森林有机体的总称,以林木资源为主,还包括林下植物、野生动物、土壤微生物等资源。
森林资源是地球上最重要的资源之一,是生物多样化的基础,是人类赖以生存必备可少的资源之一。
据2005年全球森林资源评估结果,2005年全球森林面积39.52亿公顷,占陆地面积的30.3%,人均森林面积0.62公顷,单位面积蓄积110立方米,有史以来全球森林已减少了一半,主要原因是人类活动,全球森林从1990年到2000年每年消失的森林近千万公顷。
我国资源匮乏,其中以森林资源最为紧缺,国土面积960万平方公里,约占世界总量的7%,人口13亿,约占世界总量的22%,而森林面积仅占世界的4.6%。
我国森林总面积15894.1万公顷,林木总蓄积量不足世界总量的3%,森林蓄积量为112.7亿立方米,森林覆盖率为16.55%,排世界第142位,人均森林面积0.128公顷,只有世界平均水平的1/5,排世界120位,人均森林蓄积量9.048立方米,只有世界平均水平的1/8。
智能林火识别预警系统解决方案
目录
01. 系统概述 02. 系统组成 03. 系统工作流程 04. 系统应用案例
1
系统概述
系统功能
1 实时监控:对林区进行24小时不间断的监控,及时发现火情。 2 智能识别:利用AI算法对监控画面进行分析,自动识别火情。 3 预警通知:一旦发现火情,立即向相关部门和人员发送预警通知。 4 定位火源:通过GPS定位技术,准确定位火源位置,为救援提供支持。 5 数据分析:对历史火情数据进行分析,为林区管理提供决策支持。
03 某地森林病虫害预警系统:及时发现并预警 病虫害,降低了病虫害造成的损失
04 某地森林生态监测系统:实时监测森林生态 状况,为森林生态保护和管理提供数据支持
实际效果
D 提高林区安全水平,保障生态平衡
C
减少人力投入,降低成本
B
提高林火扑救效率,降低损失
A
实时监测林火,提前预警
用户反馈
系统准确识别林火,及时报警,减少损失 系统操作简单,易于使用,提高工作效率
数据分析
数据采集:通过传感器、摄像头等设备实时收集 林火数据
数据预处理:对数据进行清洗、去噪、归一化等 处理
数据分析:利用机器学习、深度学习等算法对数 据进行分析,提取特征
数据可视化:将分析结果以图表、地图等形式进 行可视化展示,便于决策者实时掌握林火情况
3
系统工作流 程
数据采集
利用卫星遥感技 术,实时监测林 区温度、湿度、 植被覆盖等数据
系统优势
实时监测:能够 实时监测林火情 况,及时发现火
情
准确识别:利用 先进的AI技术, 能够准确识别林
火
快速响应:发现 火情后,能够快 速响应,及时通
森林防火智能可视化系统总体设计方案
森林防火智能可视化系统总体设计方案1.系统组成林木防盗子系统,巡护管理子系统,林火监测子系统,防盗报警子系统,无线传输子系统,存储子系统,拼接大屏子系统以及应急指挥子系统等。
2. 系统结构林木防盗子系统:通过在林场公路重要节点位置布设卡口或者辅助卡口系统,对进出林场的车辆人员进行抓拍识别,对非法车辆进行重点布控,出现可疑情况进行报警。
林火监测预警子系统:主要由热成像双目高清云台摄像机实现,对林场区域进行全天候监测,监测林场火情隐患,当有隐患发生时,通过前端摄像机进行火情识别,火点定位,气象信息采集并上传中心进行报警等。
移动巡护子系统:主要由移动巡护终端和中心平台组成,用于护林员、森林公安、管理人员等对林场进行日常巡护和稽查巡护、监测巡护、武装巡护等,实时掌握林场的现场视频信息和巡护人员的位置,巡护轨迹等,用于指挥中心指挥巡护人员巡护工作(通过音视频对讲来实现),协助巡护人员提高工作效率,同时,采集的现场音视频信息可留作证据使用。
航空巡护子系统:主要由无人机系统和指挥中心平台组成,利用无人机巡护视野宽、机动性大、速度快等特点,用于林场日常巡护、林火扑救指挥等。
无人机具有对地快速实时巡察监测能力,是一种新型的中低空实时电视成像和红外成像快速获取系统。
在对车、人无法到达地带的资源环境监测、森林火灾监测及救援指挥等方面具有其独特的优势。
尤其在林火指挥中,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。
防盗报警子系统:主要负责基站铁塔及铁塔上设备的安全防盗,防止不法人员破坏铁塔或铁塔上林火监测设备装置等。
无线传输子系统:将林场前端摄像机采集的图像信息,定位数据,气象信息等数据传输至指挥中心,保障数据的实时安全传输。
风光互补供电子系统:负责对铁塔基站林火监测设备及防盗,通信传输等系统设备进行供电,保障系统安全稳定运行。
铁塔基建子系统:建设在林场制高点或者其它林场关键点位,覆盖林场林火监测区域,用于搭载林火监测设备及防盗,通信传输设备等。
森林防火监测预警系统方案
森林防火监测预警系统方案第1篇森林防火监测预警系统方案一、背景随着我国森林资源的不断丰富,森林防火工作日益重要。
为提高森林火灾的防范和应急处理能力,减少森林火灾造成的损失,确保森林资源和人民生命财产安全,依据国家相关政策法规,结合当前森林防火工作的实际需求,特制定本方案。
二、目标1. 实现森林火灾的早期发现、及时报告、快速处置。
2. 提高森林火灾预警能力,降低森林火灾发生的风险。
3. 减少森林火灾造成的损失,保障森林资源和人民生命财产安全。
三、系统设计1. 系统架构森林防火监测预警系统采用“三级架构、四级应用”的设计模式,即:(1)国家级森林防火监测预警平台;(2)省级森林防火监测预警平台;(3)市、县级森林防火监测预警系统;(4)基层森林防火监测预警应用。
2. 系统组成(1)监测系统:包括地面监测站、无人机、卫星遥感等;(2)通信系统:包括有线、无线、卫星通信等;(3)预警系统:包括预警信息发布、接收、处理等;(4)指挥调度系统:包括火情信息处理、指挥调度、应急资源管理等;(5)信息管理系统:包括火情档案、防火设施设备、防火人员等。
四、实施方案1. 监测预警体系建设(1)在森林火灾高风险区域设立地面监测站,配备火情监测设备;(2)利用无人机、卫星遥感等技术进行森林火情监测,实现火情及时发现;(3)建立森林火情监测预警数据库,实现火情数据的实时更新和共享。
2. 通信系统建设(1)建设有线、无线、卫星通信相结合的通信网络,确保火情信息的快速传输;(2)建立防火通信指挥中心,实现火情信息的统一接收、处理和发布;(3)配备火情信息接收和处理设备,提高火情信息的处理效率。
3. 预警系统建设(1)制定森林火险预警指标体系,实现森林火险的动态评估;(2)建立森林火险预警发布机制,确保预警信息的及时发布;(3)通过短信、微信、广播等多种方式,将预警信息发送给相关责任人。
4. 指挥调度系统建设(1)建立森林火灾应急预案,明确各部门职责和应急响应流程;(2)建立森林火灾应急指挥中心,实现火情信息的实时监控和指挥调度;(3)配备应急资源,包括扑火队伍、扑火设备、交通工具等。
“森林智眼”森林防火智控系统建设方案
“森林智眼”森林防火智控系统建设方案
一、森林智眼森林防火智控系统建设方案概述
森林智眼森林防火智控系统(以下简称智眼系统)是一种有效的森林防火预警和智能监控系统,它依托先进的视觉技术和人工智能技术,通过实时收集和处理大量环境信息,建立完善的森林火情数据库,形成智慧信息网络,实现智慧化、大数据化的森林防火管理体系。
智眼系统主要由智能监控系统、大屏展示系统、集群计算系统组成。
该系统主要通过智能监控系统,实时监测与观测森林环境状况,实现森林火灾的自动检测起报和预警报警;通过聚合大屏系统,实现现场可视化展示和人机交互,以及智慧指挥控制;通过集群计算系统,实现智能分析和大数据处理,可以实时监测大范围的火情状况,构建森林防火体系。
二、森林智眼森林防火智控系统设计方案详述
1.智能监控系统
智能监控系统主要由光谱检测传感器、烟火灭火检测传感器、云台机器人、物联网节点等组成,主要实现现场实时监测、观测、识别和大数据处理功能。
(1)光谱检测传感器是基于红外光谱技术的。
森林防火智能预警系统方案建议书
森林防火智能预警系统方案建议书森林是地球的“绿肺”,对于维护生态平衡、提供生态服务、保护生物多样性以及促进经济社会可持续发展都具有极其重要的意义。
然而,森林火灾是森林面临的重大威胁之一,它不仅会造成巨大的经济损失和生态破坏,还可能威胁到人民的生命财产安全。
为了有效预防和及时发现森林火灾,提高森林防火的效率和准确性,我们提出了一套森林防火智能预警系统方案。
一、系统概述森林防火智能预警系统是一个集传感器技术、数据分析、通信技术和智能算法于一体的综合性系统。
该系统通过在森林中部署各种传感器,实时监测森林环境参数,如温度、湿度、风速、风向、烟雾浓度等,并利用数据分析和智能算法对监测数据进行处理和分析,实现对森林火灾的早期预警和精准定位。
二、系统组成1、传感器网络在森林中合理分布温度传感器、湿度传感器、风速风向传感器、烟雾传感器等,形成一个覆盖广泛的传感器网络。
这些传感器能够实时采集森林环境的相关数据,并将数据传输到数据处理中心。
2、数据传输网络采用无线通信技术,如 4G/5G、LoRa 等,将传感器采集到的数据快速、稳定地传输到数据处理中心。
同时,确保数据传输的安全性和可靠性,防止数据丢失或被篡改。
3、数据处理中心数据处理中心负责接收、存储和处理传感器传输过来的数据。
利用大数据分析技术和机器学习算法,对数据进行深度挖掘和分析,提取出有价值的信息,如火灾风险评估、火灾趋势预测等。
4、预警平台预警平台是系统与用户进行交互的接口,通过电脑客户端、手机APP 等方式,向森林防火管理人员及时推送火灾预警信息。
预警信息包括火灾发生的位置、火势大小、蔓延趋势等,以便管理人员能够迅速采取相应的措施。
5、应急指挥系统在发生森林火灾时,应急指挥系统能够根据火灾的实时情况,制定科学合理的灭火方案,并指挥消防人员、设备等资源进行灭火行动。
同时,能够对灭火行动进行实时监控和评估,及时调整灭火策略。
三、系统功能1、火灾监测与预警实时监测森林环境参数,当监测数据超过设定的阈值时,系统自动发出火灾预警信号,并将预警信息及时推送给相关管理人员。
智慧森林防火监测系统设计方案
智慧森林防火监测系统设计方案智慧森林防火监测系统设计方案一、引言随着气候变化以及人类活动的增加,森林火灾成为了国内外的一个重要问题。
为了及时预警和有效监测森林火灾,保护人民生命财产安全,设计一套智慧森林防火监测系统是十分必要的。
二、系统功能1. 火灾预警功能:通过监测火灾烟雾和温度变化,及时预警火灾发生。
2. 火灾监测功能:实时监测火灾发展情况,包括火势扩散、火灾烟雾浓度等。
3. 灭火处置功能:向相关部门提供实时火灾信息,以便快速调配灭火资源。
4. 数据记录与分析功能:记录和分析火灾数据,以提供科学依据。
三、系统组成1. 火灾监测设备:包括烟雾探测器、温度传感器、火焰传感器等。
通过这些设备可以实时监测火灾发生和发展情况。
2. 数据传输通信设备:通过无线网络或者卫星通信,将监测到的火灾信息传输到监测中心和相关部门。
3. 监测中心:用于实时接收和处理传感器传输过来的数据,并进行分析和判断,及时预警和将信息传输给相关部门。
4. 相关部门:包括消防部门、森林保护部门等。
当火灾发生时,监测中心将火灾信息传输给相关部门,协调灭火工作。
5. 数据记录与分析系统:用于记录和分析火灾数据,以提供科学依据。
四、系统工作流程1. 火灾监测设备实时监测火灾烟雾和温度变化。
2. 监测设备将监测到的数据通过无线网络或卫星通信传输到监测中心。
3. 监测中心接收到数据后进行实时分析和判断,确定是否有火灾发生。
4. 如有火灾发生,监测中心将相关信息传输给相关部门,协调灭火工作。
5. 监测中心将数据记录下来,以备后续分析和研究。
五、系统优势1. 及时预警:通过实时监测和分析,能够及早发现火灾的发生,提前进行预警,减少火灾事故的损失。
2. 快速响应:通过将火灾信息传输给相关部门,能够迅速调动灭火资源,快速进行灭火处置。
3. 高效监测:通过设备的智能化和自动化,能够实现对大面积森林的全方位、持续性监测,提高监测效率。
4. 数据分析:系统能够将监测到的数据进行记录和分析,为科学研究提供数据支持,也能够为后续的预防工作提供依据。
森林防火预警监控系统解决方案
森林防火预警监控系统解决方案概述森林资源是地球上最重要的资源之一,是生物多样化的基础,是人类生存必备不可或缺的资源之一。
随着经济的发展,社会的进步,人民生活水平的提高,大家对环境的要求也越来越高。
空气质量、生态环境的好坏,直接影响着居民的健康状况和生活质量;也直接影响城市经济的可持续发展。
而森林正起着净化空气、调节气候、防止水土流失、维持物种多样性、涵养水源等重要作用。
所以政府为了扩大林区面积,每年都会投入大量的人力、物力、财力用于植树造林。
然而就在森林资源不断发展壮大的同时,也遭到不同程度的破坏。
这种破坏主要来自两方面:一方面是人为破坏,主要是不法分子为了眼前利益进行局部的乱砍、乱伐,它造成的损失是有限的、可控的;另一方面是天灾导致,例如病虫害、火灾等,病虫害造成的损失是巨大的,但其发展蔓延有一个过程,可以进行有效的预防。
但森林火灾造成的损失是巨大的、毁灭性的、不可控的,同时它的发生也是随机的,要使森林资源发生火灾的损失降低到最低,必须将火灾扼杀在萌芽状态,即做到火情的早发现早扑灭。
需求分析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。
因此一旦有发生火情,能否在短时间内以最快的速度进行扑救,主要取决于发现的及时性与准确性、扑救决策的合理性。
为此国内外都在预防、减少和控制森林火灾方面进行积极探索和研究。
国外森林防火报警技术:德国: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150℃~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5000-6000加元。
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森林防火智能预警监测系统建设方案目录1.前言 ................................................................................................................错误!未定义书签。
2.需求分析 (1)2.1.前端基站需求分析 (1)2.2.传输网络需求分析 (5)2.3.后端联网监控管理平台需求分析 (6)3.建设目标 (7)4.建设原则及标准 (8)4.1.建设原则 (8)4.2.建设依据及标准 (9)5.森林防火智能监测系统总体构成 (11)6.森林防火智能监测系统详细设计 (12)6.1.前端智能监测基站详细设计 (12)6.1.1.视频采集系统 (14)6.1.2.智能烟火识别处理器 (19)6.1.3.供电系统 (20)6.1.4.防盗系统 (22)6.1.5.基站控制设备 (23)6.1.6.防雷接地系统 (25)6.1.7.铁塔基建系统 (27)6.2.传输网络详细设计 (30)6.2.1.传输网络选型 (44)6.2.2.传输网络配置 (45)6.2.3.传输网络路由 (46)6.3.后端监控管理平台系统详细设计 (30)6.3.1.联网监控管理平台 (31)6.3.2.GIS管理平台 (35)6.3.3.大屏展示系统 (36)6.3.4.综合布线系统 (40)6.3.5.静电地板 (42)6.3.6.防雷接地系统 (43)2.需求分析2.1.前端基站需求分析前端基站对于森林防火智能监控系统是非常重要的,是实现林区视频采集、烟火智能识别、GIS定位等森林防火中非常重要功能的设备站点。
由于前段基站位于野外林区内,而且四周一般都有高达灌木林以及林区的地形地势条件等,森林防火智能监控需要考虑监控半径范围、野外供电、烟火智能识别,根据地势地形结合智能监控的特点需要进行基站选址,根据四周灌木林的高度以及所需监控的范围选择修建铁塔的高度,根据气候条件考虑设备是否需要保温措施等;在无人值守的环境需要考虑基站自身的防盗问题,以及野外环境必须要考虑的防雷接地,铁塔基站等问题。
⏹前端基站选址分析前端基站首先需要分析的是基站的选址,基站选址主要是根据林区的地形地貌结合智能化森林防火监控的特点进行选址,其选址原则如下:1)根据地形选址原则:➢长条形山选址:一般选址在长条形山两侧向外的位置;可以获得较大监控半径范围。
➢起伏较大的山:一般选址在半山腰视野较为开阔的位置;➢起伏较小的山:一般选址在山顶制高点位置;➢长条形山沟:一般选址在半山腰的位置;2)根据智能化监控烟火识别的特点选址原则:➢摄像机监控范围以平视为主、俯仰为辅的原则,这也是我们选址基站铁塔高度的重要因素之一。
3)根据人群活动的情况选址原则:➢选址人群活动较为密集的地方对于不符合以上选址原则的山形,可以根据实际的山形进行现场实地勘察进行选址。
基于以上分析,结合**项目的地形特点,具体的选址的地点情况如下:**项目选点平面分布图如图所示(百度或google图即可):⏹监控范围分析作为智能化监控系统需要涉及到摄像机、镜头、防护罩、云台,根据用户对监控图像质量需求分析摄像机,根据监控的范围需要分析镜头和云台。
1)摄像机按分辨率可以分为:标清D1、高清:720P、全高清1080P;2)根据监控半径的范围,一般采用长焦电动镜头,监控半径范围及长焦镜头选择原则如下:➢3公里以内的监控范围:选择不低于200mm长焦镜头就可以满足要求;➢3-5公里的监控范围:选择不低于300mm长焦镜头;➢5-8公里的监控范围:选择不低于500mm长焦镜头;➢8公里以上的监控范围:选择不低于700mm长焦镜头。
⏹考虑到野外恶劣的环境,需要采用野外大型防护罩对摄像机和镜头进行保护,采用的野外大型防护罩需要配有温控系统,保障摄像机和镜头能够在全天候的高低温环境下正常工作,有特别针对北方,能够支持在零下45°环境下保障摄像机和镜头正常工作的保温性能。
⏹智能化森林防火监控需要采用云台实现对林区资源进行大范围、大视野的监控,云台是森林防火智能化监控系统中非常重要的设备,因为森林防火的云台一般都安装在野外较高的位置,一般的普通云台在林区有风的情况下,非常容易发生抖动,从而导致监控图像抖动,对于森林防火智能监控系统需要采用重型数字云台才能满足野外森林防火监控的要求,针对森林防火智能监控系统需求的重型数字云台是:➢自重≥20kg以上,防止监控图像抖动;➢载重≥50kg以上,满足森林防火监控采用较重设备的承重需要;➢旋转范围:0-360°方位角,俯仰角:-45°~+45°,实现对林区资源大范围监控需要。
➢集成数字云台接口,支持远程控制云台的角度回传,并联动控制镜头焦距,支持实时采集云台的方位角和俯仰角以及镜头焦距等参数;➢可维护性:云台控制电路板可以插拔,通过更换云台控制电路板即可完成云台维护;➢耐低温性:特别针对北方,能够支持在零下45°环境下正常工作的性能。
⏹前端基站供电分析森林防火智能监控前端基站一般都位于野外,基站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重要前提的条件,大多数情况下,野外前端基站都没有市/农电接入,接入市/农电的接入点距离一般都较远,长距离的接入市/农电到前端基站不仅导致到达基站的电压非常低容易造成设备损坏,而且沿途施工会对环境造成破坏,费用也非常高,所以针对野外森林防火智能监控前端基站优先考虑采用太阳能供电或者风能和太阳能互补供电。
采用太阳能或者风光互补发电系统,是根据当地的气候条件进行选择,其供电系统的选择原则如下:1)基站附近有市/农电接入的情况下:采用市/农电接入,由于野外电压不稳容易造成前端基站设备的损坏,须在市/农电接入到基站后加入稳压电源设备,通过稳压电源设备输出稳定的220V电源为基站设备供电。
2)基站附近无市/农电接入的情况下:采用太阳能或者风光互补发电系统;➢根据当地的气候条件,如果当地日照时间长的情况下,优先考虑采用太阳能发电系统,如果当地日照一般,但是风能非常丰富,优先考虑采用风光互补发电系统,风光发电系统发电功率配置一般为6:4;➢智能化森林防火监控系统前端基站均采用低功耗的设备,实际功率为100W,峰值功率为150W;所以前端基站发电系统配置600W-1000W的发电系统就可以满足要求,配置4只200ah的太阳能专用蓄电池即可满足设备3天的供电要求。
➢针对北方和南方冬天不同的低温环境,需要考虑采用不同的太阳能专用蓄电池,在摄氏20°以下,需考虑采用胶体电池,并采用保温箱保护电池,在摄氏20°以上,可以考虑采用深循环电池,并采用普通电池箱即可。
⏹前端基站防盗系统分析前端基站一般都处在无人值守的地方,为了预防基站设备被盗,需要考虑基站自身的防盗,前端基站防盗有多种方式,较为安全的方式是采用红外入侵探测加自动监控录像取证以及采用对讲系统进行喊话起到威慑作用。
⏹防雷接地系统分析前端基站所处位置一般都在野外林区内,无论是针对基站铁塔还是基站上的设备,都需要考虑防雷接地的安全措施,防雷接地措施是保障前段基站设备全天候安全正常工作的重要前提,为了防止基站铁塔和基站设备雷击造成破坏,需要采用接地系统将雷击大电流迅速导入大地,从而起到保护基站的作用,针对基站铁塔需要采用避雷针保护铁塔,需要采用防雷器保护基站设备的安全。
⏹铁塔基站系统分析铁塔是森林防火智能监控为了实现对林区大范围、大视野进行全方位监控,需要将监控摄像机提高到一定高度才能符合要求的一项复杂系统工程,铁塔高度是由三个方面的条件决定的:➢监控点周围的植被高度;➢所需要的监控半径范围;➢智能烟火识别处理器的技术特点。
在确定好铁塔高度后,根据监控点的选址,结合选址点的地势条件进行铁塔基站系统设计、建设。
在进行铁塔基础建设时一般需要同步进行接地系统的设计和建设。
基于以上分析,结合**项目的地形特点,具体的铁塔基站系统情况如下:2.2.传输网络需求分析传输网络是构建森林防火智能远程监控系统重要组成部分,前端基站的监控视频图像、双向控制信号、报警信息、火点定位等重要信息都需要通过网络传回到监控中心,与普通监控不同,森林防火智能监控一般距离监控中心都较远,需要采用有线光缆或者无线网络才能够实现远距离传输。
由于智能化的森林防火监控系统现在及未来需要通过传输网络承载更多的视频、图像、数据、语音等信息,所以传输网络需要采用基于IP技术的数字化网络。
传输网络选择有线光缆还是无线网络,需要根据实际情况决定,对于距离前端基站较近或者已有光缆的采用光缆,如果距离较远时需要考虑采用无线网络,无线网络根据工作频段划分有多种形式,350~850MHz频段专用于移动环境的无线微波网络系统,2.4G和5.8G用于民用无需申请的无线数字网络,10-13G专用于广电标准的无线微波网络,以及包括移动、电信的3G网络等,根据森林防火智能监控系统的特点以及无线网络的性价比综合分析,建议优先考虑采用性价比最高的5.8G无线数字网络,这是因为专用频段的无线网络设备价格昂贵,性价比低,而且与智能化监控系统兼容和匹配不好,5.8G无线网络相对于移动、电信的3G网络来说,3G网络的带宽目前还无法满足视频监控实时传输的需要。
而采用5.8G无线网络,不仅费用低而且传输带宽高,不仅可以满足现有的需要,而且也可以满足未来多种应用的需要。
在采用无线网络的森林防火智能化监控系统中,由于无线微波的技术特点是在直线可视距离的范围内进行传输,所以需要将无线微波的天线架设到铁塔基站较高的位置,由于森林防火监控铁塔基站一般都处于起伏的山区内,特别是在山区内,无线微波之间很难实现直线传输到监控中心,这就需要采用无线微波中继站点,借助微波中继站将微波信号中继后在传输到监控中心。
对于涉及到多个前端基站监控点时,先需要根据已有的铁塔基站对微波传输路径(路由)进行优化,充分利用已有的铁塔将分布在山区的无线微波站点信号进行中继传输,最后将各路无线微波信号汇聚到监控中心。
2.3.后端联网监控管理平台需求分析后端联网管理监控管理平台是森林防火智能监控系统重要的智能化监控存储、管理、控制、监视、展示、自动报警、火点自动定位及展示等综合功能需求。
通过后端联网监控管理平台需要实现对前端基站监控视频图像的保存,以及需要通过大屏幕电视墙在指挥中心展示,需要通过联网监控管理平台实现远程操作和控制前端基站的重型数字云台等设备进行大范围、大视野的监控;需要通过网络实现与上、下级单位联网实现统一的联网智能监控管理系统。
基于以上功能需求,具体的后端联网监控管理平台主要需求如下:➢联网监控管理平台软件:需要采用联网监控管理平台软件实现对前端基站智能监控点进行管理必须的系统平台软件;➢联网监控管理服务器:运行联网监控管理平台软件;➢监控管理客户端PC机:运行客户端软件;➢操作台:安装管理服务器或PC机,便于管理人员日常管理和维护;➢大屏幕展示系统:需要采用DLP大屏进行拼接组成大尺寸的电视墙用于显示视频监控图像等各种信息;➢监视器:需要采用监视器对单路图像进行监视,嵌入电视墙,是电视墙大尺寸屏幕辅助显示部分;➢LED屏:需要采用LED屏安装在电视墙上端用于辅助显示文字信息;➢视频解码器:需要采用视频解码器将监控视频图像解码至电视墙;➢交换机:需要采用交换机连接服务器、PC机、网络设备、监控设备等;➢综合布线:需要对指挥中心进行综合布线实现设备联网,语音通讯、设备供电线路等;➢静电地板:需要采用静电地板保护机房内的电子设备,防止电子设备自身和人体产生静电损坏电子设备;➢防雷接地:需要采用至少小于4Ω的接地系统,将机房的防雷器、静电地板等设备接入接地系统。