红外热成像森林防火监控系统

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森林防火监控方案

森林防火监控方案引言森林火灾是一种具有极高破坏力和危险性的自然灾害，对环境和经济都会带来严重影响。

因此，建立高效的森林防火监控方案至关重要。

本文将介绍一种基于现代技术的森林防火监控方案，旨在及早发现和迅速响应森林火灾，以最大限度地减少火灾的破坏。

火焰监测器一种关键的监测系统是火焰监测器。

这些设备使用红外线和热成像技术来探测潜在的火焰，允许在火灾发生之前发出警报。

火焰监测器可以安装在森林的关键位置，例如火险等级高的区域、易燃植被密集的地区等。

当火焰监测器检测到火焰时，它将自动触发警报系统并发送警报信息给相关人员。

另一个重要的监测设备是高清摄像头。

摄像头可以通过实时图像监控来帮助监控员进行火灾监测。

摄像头可以安装在森林的关键区域，以提供更全面的监控。

监控员可以通过监控中心观察摄像头的视频，以确认是否有火灾或烟雾出现。

高清摄像头还可以配备夜视功能，以便在夜间也能进行有效的监控。

数据分析与预警系统数据采集与处理监测系统采集到的信息将通过数据传输设备传送至数据分析与预警系统进行处理。

这些系统可以将接收到的数据进行分析、整合和存储，以便监控员能够及时获得关于火灾的准确信息。

数据分析与预警系统还可以利用先进的机器学习算法，通过分析历史数据来预测火灾的可能发生地点和时间。

这有助于提前制定相应的应急计划和措施。

预警通知一旦数据分析与预警系统确认火灾的发生，它将立即触发预警通知。

预警通知可以以多种形式传送给相关人员，例如手机短信、电子邮件、语音电话等。

这样，相关人员可以立即得知火灾的发生，并迅速采取行动。

火灾应急响应快速处置队伍一个高效的火灾应急响应团队是非常重要的。

这个团队应该由专业的消防人员组成，他们应该接受过火灾应急处理的培训和训练。

一旦接收到火灾预警通知，该团队将立即展开行动，并前往火灾现场进行扑灭工作。

协作指挥中心为了更好地协调应急响应工作，建立一个协作指挥中心是必要的。

协作指挥中心可以与监测系统连接，并能够监视现场视频、接收实时数据和与相关人员进行沟通。

基于红外热像技术的火灾监测预警系统在森林火灾中的应用研究

基于红外热像技术的火灾监测预警系统在森林火灾中的应用研究研究题目：基于红外热像技术的火灾监测预警系统在森林火灾中的应用研究摘要：森林火灾是全球生态系统的一大威胁，它不仅对森林和野生动植物的生存造成极大的影响，还会对人类生活、环境和经济造成巨大的损失。

因此，研究和开发一种有效的火灾监测预警系统对于森林火灾的防控至关重要。

本文通过基于红外热像技术的火灾监测预警系统的应用研究，旨在对森林火灾进行及早监测和预警，为防止和减轻森林火灾带来的损失提供技术支持。

一、研究问题及背景森林火灾的监测和预警是防控森林火灾的关键环节，然而传统的监测方法存在着许多限制和不足之处。

而基于红外热像技术的火灾监测预警系统具有实时性、高灵敏度和低成本等优点。

针对这一背景，本研究将围绕以下问题展开研究：基于红外热像技术的火灾监测预警系统在森林火灾中的应用，能否提高森林火灾的监测效果和预警能力？二、研究方案方法1. 收集红外热像技术在火灾监测与预警领域的知识与信息，分析其在森林火灾中的应用前景。

2. 设计并实施一套基于红外热像技术的火灾监测预警系统，包括红外热像仪的选取与设置、监测站点的布置和数据传输设备等。

3. 在火灾发生前后，使用该系统对森林火灾进行监测和预警，获取相关数据。

4. 通过对监测数据进行分析和处理，提取火灾特征信息，并与传统的监测方法进行对比分析，评估基于红外热像技术的火灾监测预警系统的效果。

三、数据分析和结果呈现1. 对所收集的监测数据进行预处理，包括去噪、降维等步骤，确保数据的准确性和可靠性。

2. 通过对比分析红外热像技术和传统监测方法的数据，评估基于红外热像技术的火灾监测预警系统的优势和局限性。

3. 结果呈现上，使用图表和统计数据的形式展示研究中所得到的数据和分析结果，旨在客观准确地展示基于红外热像技术的火灾监测预警系统在森林火灾中的应用效果。

四、结论与讨论1. 根据数据分析结果，评估基于红外热像技术的火灾监测预警系统在森林火灾中的应用效果，总结系统的优点和不足之处。

红外热成像仪在军事中的应用

红外热成像仪在军事中的应用我们人眼能够感受到的可见光波长为：0.38—0.78微米。

通常我们将比0.78微米长的电磁波，称为红外线。

自然界中，一切物体都会辐射红外线，因此利用探测器测定目标本身和背景之间的红外线差，可以得到不同的红外图像，称为热图像。

自然界所有温度在绝对零度（-273℃）以上的物体都会发出红外线，红外线（或称热辐射）是自然界中存在最为广泛的辐射。

大气、烟云等吸收可见光和近红外线，但是对3~5微米和8~14微米的红外线却是透明的。

因此，这两个波段被称为红外线的“大气窗口”。

我们利用这两个窗口，可以在完全无光的夜晚，或是在烟云密布的恶劣环境，能够清晰地观察到前方的情况。

正是由于这个特点，红外热成像技术可用在安全防范的夜间监视和森林防火监控系统中。

同一目标的热图像和可见光图像是不同，它不是人眼所能看到的可见光图像，而是目标表面温度分布图像，或者说，红外热图像是人眼不能直接看到目标的表面温度分布，变成人眼可以看到的代表目标表面温度分布的热图像。

用红外热成像技术，探测目标物体的红外辐射，并通过光电转换、信号处理等手段，将目标物体的温度分布图像转换成视频图像的设备，我们称为红外热成像仪。

随着光电信息、微电子、网络通信、数字视频、多媒体技术及传感技术的发展，安防监控技术已由传统的模拟走向高度集成的数字化、智能化、网络化。

随着军用的需求的增加，现代高新技术几乎在军队系统中都有应用或即将应用。

现代传感技术中发展迅速的红外热成像技术在军内系统中也开始得到了应用。

红外热成像我们人眼能够感受到的可见光波长为：0.38—0.78微米。

通常我们将比0.78微米长的电磁波，称为红外线。

自然界中，一切物体都会辐射红外线，因此利用探测器测定目标本身和背景之间的红外线差，可以得到不同的红外图像，称为热图像。

森林防火监控设计技术要求

森林防火监控设计技术要求1.1.设计背景随着森林保护和林业建设的不断发展，林地面积、林业蓄积量逐年增加，防火任务日益艰巨。

森林火灾是林业重要灾害之一。

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。

因此一旦有火警发生，必须以极快的速度采取扑救措施，扑救是否及时，决策是否得当，大都取决于对林火行为的发现是否及时，分析是否准确合理，决策措施是否得当。

为此无论国内、国外都在预防、减少和控制森林火灾方面做了大量的工作。

为了贯彻“预防为主，积极扑救的方针”，真正做到早发现，早解决。

采用先进技术，用高科技手段来加强森林防火工作，在最短的时间内作出决策和调度，从而为森林灭火赢得宝贵时间，最大限度地减少损失是森林防火管理发展的必然趋势。

1.2.设计目的由于近年来龙口生态建设进程加快，森林资源丰富，风景旅游区林草茂密，以森林景观为主的风景旅游区面积不断扩大，林区可燃物增多，面临着林火隐患和森林火灾威胁，防火任务日益艰巨。

森林防火工作仍存在野外火源管理难度大，林区火灾隐患增多等薄弱环节。

如何提升森林防火现代化水平，及时掌握了解各个林区、风景旅游区的现状，及早发现火情，将森林火灾带来的损失减少到最小，是目前急需解决的。

根据龙口森林防火的实际情况，设计基于热成像测温报警及可见光烟火识别报警双模式森林防火探测系统。

利用热成像原理，通过接收物体发射的红外线，将被测目标物体表面的红外辐射转变成视频信号. 它接收被探测目标自身辐射的热能，即长波红外能量，并将其转换成反映目标特征的实时物体表面的热图像并自动提供辐射能量场的最高温度值，来监测火灾及其他异常事件，同时采用烟火识别技术，对隐藏在林下或山背火情进行识别报警。

并结合现今行业发展水平的集成化，网络化的红外热成像森林防火图像监控系统的解决方案。

1.3.设计原则、依据和技术标准设计原则：技术先进、质量可靠、经济实用、方便管理。

设计依据：《森林火险监测站技术规范》LY/T 2579-2016《森林防火通信车通用技术要求》LY/T 2580-2016《森林防火视频监控系统技术规范》LY/T 2581-2016《森林防火视频监控图像联网技术规范》LY/T 2582-2016《森林防火卫星VSAT通信系统建设技术规范》LY/T 2584-2016《森林防火地理信息系统技术要求》LY/T 2663-2016《森林防火数字超短波通信系统技术规范》LY/T 2664-2016《森林防火视频监控系统测试指南》2016-LY-007《森林防火指挥中心技术要求》2016-LY-033《入侵报警系统工程设计规范》GB 50394-2007《入侵报警系统技术要求》GA 368-2001《火灾自动报警系统设计规范》GB 50116-2013《火灾自动报警系统施工及验收规范》GB 50166-2007《安全防范系统通用图形符号》GA 74-2000《森林防火工程技术标准》LY/J 127-91《安全防范工程程序与要求》GA/T75-94《通用性应用电视设备可靠性试验方法》GB 12322-90《电工电子产品应用环境条件无气侯防护场所使用》GB 4798.4-90《保护接地和防雷接地标准》IEC64-4-41《公共安全视频监控联网系统信息传输、交换、控制技术要求》GB 28181-2016本设计以国家、行业标准作为设计依据，结合我市森林防火的具体情况，充分考虑森林防火系统总体协调的统一和兼容性，先进性、安全性、可靠性及稳定性等方案设计所依据的重要原则。

森林防火中的无人机热成像技术如何应用

森林防火中的无人机热成像技术如何应用森林火灾是一种极具破坏性的自然灾害，它不仅会对森林生态系统造成巨大的损害，还会威胁到周边居民的生命财产安全。

为了有效地预防和控制森林火灾，各种先进的技术手段被不断应用，其中无人机热成像技术凭借其独特的优势，在森林防火中发挥着越来越重要的作用。

无人机热成像技术的原理其实并不复杂。

热成像技术是通过检测物体发出的红外线能量，并将其转化为可见的热图像。

在森林环境中，正常的树木、植被和土壤等物体在一定温度范围内会发出相对稳定的红外线，而一旦发生火灾，燃烧区域的温度会急剧升高，所发出的红外线能量也会显著增强。

无人机搭载的热成像设备能够敏锐地捕捉到这些温度差异，从而及时发现潜在的火源。

在森林防火中，无人机热成像技术的应用主要体现在以下几个方面：首先是日常的森林巡检。

传统的人工巡检方式不仅效率低下，而且难以覆盖大面积的森林区域。

而无人机可以迅速到达指定地点，按照预设的航线进行自主巡检。

通过热成像设备，即使在茂密的森林中，也能轻松发现异常的高温区域。

对于一些地形复杂、人员难以到达的地方，无人机更是具有无可替代的优势。

其次，在火灾监测与预警方面，无人机热成像技术能够实现实时监测。

一旦检测到高温点，无人机可以立即将相关信息传输回指挥中心，包括位置、温度等关键数据。

这使得消防部门能够在火灾初期就迅速做出响应，采取有效的灭火措施，将火灾损失控制在最小范围内。

再者，无人机热成像技术还可以为火灾扑救提供决策支持。

在火灾现场，无人机可以持续监测火势的发展和蔓延方向，为消防人员制定扑救方案提供实时、准确的信息。

比如，它可以帮助确定火源的位置、火势的强度以及火焰的蔓延速度，从而指导消防人员选择最佳的扑救路线和灭火策略。

此外，在火灾扑灭后的评估工作中，无人机热成像技术也能发挥作用。

它可以对过火区域进行全面的扫描，评估火灾造成的损失，为后续的森林恢复和重建工作提供重要的依据。

然而，要想让无人机热成像技术在森林防火中充分发挥作用，还需要解决一些实际问题。

热成像仪对安防的重要意义

热成像仪对安防的重要意义防火监控由于红外热成像仪是反映物体表面温度而成像的设备，因此除了夜间可以作为现场监控使用外，还可以作为有效的防火报警设备，在所有的消防火险发生初期，灾害往往是由不明显的隐火引发的。

用现有的普通方法，很难发现这种隐性火灾苗头。

而应用红外热成像仪可以快速有效地发现这些隐火，并且可以准确判定火灾的地点和范围，透过烟雾发现着火点，做到早知道早预防，早扑灭。

红外热像仪在安防中的作用：1.森林防火在大面积的森林中，火灾往往是由不明显的隐火引发的。

这是毁灭性火灾的根源，用现有的普通方法，很难发现这种隐性火灾苗头。

然而用飞机巡逻，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。

目前一般采用温度计测量其粮仓地温度变化加以防范。

采用热像仪可以准确判定这些火灾的地点和范围，做到早知道早预防，早扑灭。

采用热像仪方便简单，速度快，扑灭及时。

2.电气设备消防检测红外热像仪还可以用来探测电气设备的不良接触，以及过热的机械部件，以免引起严重短路和火灾。

1980年至1983年四年中，我国利用热像仪对华北电力网内的20座发电厂、8座变电站和24条高压线的10000多个插头进行了过热检查，发现不正常发热点500多处，严重过热为100处，由于及时处理，未发生火灾事故。

在国外，美国保险公司的统计数据表明，在所有电气设备隐患中的25％以上是引发火灾的主要原因，都是由于插头接触不良引发的。

对于所有可以直接看见的设备，红外热成像产品都能够确定所有连接点的热隐患。

3.消防现场搜救红外线应用是基于物体本身具有红外热辐射性质发展出的一种探测技术。

这项技术在消防领域中延伸出的红外搜救技术，能极大地增强在浓烟、热、建筑物塌落等复杂状态下，消防人员在火灾现场浓烟状态下清楚的显示出被拍物体形状及每个点的温度，帮助消防队员迅速搜索到遇险人员及贵重物品，还能及时发现着火点或较大火源，从而减少扑火时间，减少物品损失，是火灾现场救助工作的有利工具。

2016年新规范森林防火视频监控系统技术规范

森林消防标准《森林防火视频监控系统技术规范》-国家行业标准像保护眼睛一样保护生态环境像对待生命一样对待生态环境1 范围本标准规定了森林防火视频监控系统功能要求、系统组成及一般性技术要求、系统主要技术指标。

本标准适用于森林防火视频监控系统(简称监控系统)。

2 规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。

凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。

凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。

GB 4208 外壳防护等级(IP 代码)GB 6829 剩余电流动作保护电器的一般要求GB/T 10125 人造气氛腐蚀试验盐雾试验GB 13955 剩余电流动作保护装置安装和运行GB/T 17626.5 电磁兼容试验和测量技术浪涌(冲击)抗扰度试验GB/T 28181 安全防范视频监控联网系统信息传输、交换、控制技术要求GB 50057 建筑物防雷设计规范GB 50343 建筑物电子信息系统防雷技术规范GB 50348 安全防范工程技术规范GB 50394 入侵报警系统工程设计规范QX/T 105 防雷装置施工质量监督与验收规范3 术语、定义和缩略语3.1 术语和定义下列术语和定义适用于本文件。

3.1.1 前端监控设备front-end monitoring equipment 主要包含：承载设备、摄像机、镜头等部件，应具有连续巡航和预置位巡航功能；可定时复位，具有自动和手动多种控制方式及通过角度信息直接定位等功能。

3.1.2 森林防火视频监控系统forest fire video monitoring system 主要由前端监控设备、烟火识别系统、网络传输系统、监控塔、供电保障系统、安全防护系统、视频监控管理系统及其它必要设备组成，不间断地对监控范围进行火情监控，实现火情的早期发现、及时处理的智能系统。

3.1.3 水平角horizontal angle监控系统前端监控设备光轴在水平面的投影与正北方向的夹角。

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。

红外热成像技术的森林防火监控系统设计探讨

红外热成像技术的森林防火监控系统设计探讨一、红外热成像技术的原理红外热成像技术是通过检测目标发出的红外辐射来确定目标的温度、形状和运动状态的一种技术。

红外辐射是指目标在温度超过绝对零度时，会发出的电磁波辐射。

红外热成像技术利用红外辐射的原理，通过红外热像仪将目标发出的红外辐射转换成电信号，然后通过信号处理和图像处理技术，将目标的红外图像显示在监控屏幕上。

红外热成像技术可以不受自然光、雾霾等影响，具有全天候、全天时、全方位的监控能力。

红外热成像技术成为了森林防火监控系统的重要组成部分。

二、森林防火监控系统设计的要求1. 高灵敏度：森林防火监控系统需要具备对于微小的热源也能够进行有效监测的能力，以便及早发现火灾隐患。

2. 高分辨率：森林防火监控系统需要具备对目标进行清晰、准确的成像能力，以便及时发现火灾点并精确定位。

3. 实时监控：森林防火监控系统需要具备实时监控目标的能力，以便及时发现火灾隐患并进行紧急处理。

4. 远程监控：森林防火监控系统需要具备远程监控的能力，以便不受地理位置限制，及时监控森林的火情。

5. 自动报警：森林防火监控系统需要具备自动报警功能，以便在发现火灾隐患时，及时通知相关部门进行处理。

1. 火灾预警：通过红外热成像技术，可以对森林进行全天候、全天时的监控，及时发现火灾隐患，预警系统可以及时启动，通知相关部门进行紧急处理，最大程度减少火灾造成的损失。

2. 火灾定位：通过红外热成像技术，可以对火灾的发生地点进行快速、准确的定位，确定火灾点后，消防部门可以快速赶赴现场进行灭火。

3. 火势监控：通过红外热成像技术，可以对火场进行实时监控，及时调度救援力量，有效控制火势蔓延，最大程度减少火灾带来的影响。

1. 优势：红外热成像技术具有全天候、全天时的监控能力，不受自然光、雾霾等影响，具有高灵敏度、高分辨率、远程监控、自动报警等优势，能够快速、准确地发现和处理火灾隐患。

2. 不足：红外热成像技术的设备和技术成本较高，需要专业人员进行操作和维护，对环境条件要求较高，如大雨、大雾、大风等恶劣天气条件下，红外热成像技术的监控效果会受到一定的影响。

林火视频监控系统建设技术要点

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当火源达到一定级别，热成像图像中可清晰观测火源。
可见光与红火外识别案例
5公里处点火 5公里处点火总结可见光与热成像两种镜头画面可视范围一致时，可见光画面烟雾不易察觉；
放大可见光画面（拉近可将光镜头），可清晰观测烟雾，观测效果好于热成像；
2000年以前
2003年左右
2007年左右
2012年以来
频单图纯像视
定自位动
识自烟别动火
双热可通红见道外光
3

组成部分变化情况
发展时间刻度
90 年代之前
前端采集设备
信号处理
信号传输方式
后端控制管理
辅助决策应用
光纤加光端机传输
10

森林烟火分割与识别技术。利用森林监控场景图像中烟和火焰的多重分形线性区间特性和标度不变性，采用Contourlet小波变换和分数布朗运动等分形算法
提取图像的多重分形特征来精确分割出图像中的烟和火焰区域；
在提取烟火图像的光谱、纹理、运动频率等特征的基础上，采用多分类器融合的分类方法对烟、火焰、树木扰动、雾、阴影等烟
可见光与红火外识别案例
地点：某林场（视野宽阔）
可见光：32倍变焦镜头热像仪：50mm定焦镜头氧化钒机芯 320*240 画面分辨率
测
试：分别于1、5、10 公里处点火进行识别测试
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可见光与红火外识别案例
1公里处点火
点火开始时:
可见光画面可迅速发现烟雾飘动；热成像画面，火源热量未达到级别，未发现热点;
24
火点的自动定位
当监测到烟火后，系统锁定目标，提供定位计算功能，统一收集并管理云台校正信息，接收终端提交的定位申请信息（云台设备角度等），计算并返回定位结果；定位结果展示于地图中，支持基于ArcGis平台的地图，Google Earth地图，天地图等主流地图；

森林防火智能视频监控预警系统

四川西昌市经久乡森林火灾发生后，宁南县专业扑火队星夜驰援，英勇无畏。

3月31日凌晨1时20分，由于风向突变、风力陡增，18名扑火队员和1名向导壮烈牺牲。

澳大利亚的山火燃烧了四个多月，燃烧面积已经达到了600万公顷，释放二氧化碳超过3.5亿吨，这相当于澳洲年平均二氧化碳排放量的2/3。

并且导致了超过5亿只动物死亡，可见森林火灾造成的损失有多大。

森林火灾是世界性林业重要灾害之一，具有突发性，灾害的发生的随机性，在较短的时间内能造成较大的损失的特点，每年都有一定数量的发生，造成林业资源的重大损失和全球性环境污染。

一旦有火灾发生，就必须以极快的速度采取扑救措施，扑救是否及时，决策是否得当，重要原因都取决于对林火行为的发现是否及时，分析是否准确合理，决策措施是否得当。

如何实现森林防火工作的规范化、科学化、信息化，真正做到早发现、早解决火灾隐情。

数字化森林监控已成为及早发觉，排除森林火灾隐情的必要手段。

二、系统总体构成森林防火智能视频监控预警系统采用“边缘计算+AI”技术，在前端利用视频监控技术结合智能化的烟火识别技术，对数公里范围内的森林资源进行监测，通过智能化的森林防火预警手段，不仅可以实时监看和记录森林资源情况，而且采用了智能化的监测机制，通过智能化设备自动完成对森林资源的火灾监测和报警，辅助森林防火监测人员完成对森林资源的自动监测，是一种由传统的人工监测转变为由机器自动监测的智能化科技手段。

系统通过在运营商铁塔、现有的瞭望塔、新建铁塔或立杆等设施基础上，采用可见光和红外热成像智能双光谱识别系统、摄像机、长焦镜头及后端监测管理软件实现对森林防火区域可视范围内火情的“自动扫描、自动发现、自动报警、自动定位”。

双光谱识别系统能够克服雾霾天气对可见光摄像机成像的影响，以及红外摄像机抗遮挡能力差、图像不直观等单一智能识别系统存在的缺点，提高林火智能识别能力，达到全年、全天候的高效智能识别预警。

三、系统流程系统全天候24小时自动对前端林区进行扫描，当前端林区出现火情时，系统会自动识别火情并向后端监控中心发送报警信号，同时会将火点位置在地图上精确定位，一旦火灾确定，决策人员可以通过视频追踪、资源查询、火情推演、预案管理等功能进行扑救会商并制定详细的灭火作战方案，然后将灭火作战方案下发至各个执行单位，决策人员还可通过系统对人员、车辆、物资、通讯设备等进行指挥调度达到快速消灭火灾的目的。

红外与可见光成像技术在森林防火中的研究和应用

Ｏ引言．森林火险预警的重要手段之一就是对现场的直接观测．实现森林防火指挥中心对所管辖地区的全天候图像检测是森林防火发展的必然趋势我国森林火险预警多采用膝望塔、护林塔、飞机检测等常规火灾检测方法Ｉ与国外先进技术相比还存在一定差距而且受监测范 ” 围空间、地域、费用高昂等约束，尤其在人迹罕至的原始林区，其作用和效果有限。因此，研究一套科学、先进的现代化的防火监控技术使其能够在火灾发生时及时发现、自动进行火点识别与报警，对于防灾、减灾有着重要的现实意义本研究利用普通ＣＤ和红外摄像头成像Ｃ技术．辨别火灾的发生．通过利用可见光和红外成像相互作用来拟补两者之间的不足，可以在黑夜、浓厚幕云雾、阴天、潮湿的环境下，实现森林火灾的图像识别，并利用将图象实时传回指挥中心作为指挥扑伙
参考。
火灾识别算法对于整体系统至关重要判断监测区域是否发生火
灾的过程可分为３个阶段第１阶段是异常情况的检测．断是否个判有可疑情况．判断是存在烟雾或火焰还是其他视频模糊进行异常情
况的检测的目的．当可能出现险情在进行火灾点的判别．是这样就可以误判和提高摄像头旋转的效率：２阶段是火焰和烟雾图像的提第个取．利用颜色特征和ＲＢ颜色空间聚类分割出可疑区域：３阶段Ｇ第个是通过景象匹配判断火灾是否发生及位置．识别流程图如网２所示
１基本原理．
我］人眼能够感受到的可见光波长为：．８０７０３ — ．８微米．常我们通将比Ｏ８．微米长的电磁波，７称为红外线自然界中．切物体都会辐一射红外线．因此利用探测器测定目标本身和背景之间的红外线差．可以得到不同的红外图像，称为热图像ｍ。自然界所有温度在绝对零度（一２３２以上的物体都会发出红外线红外线（７Ｘ）或称热辐射）自是然界中存在最为广泛的辐射。大气、烟云等吸收可见光和近红外线，但是对图２火灾识别流程图３５微米和８ｌ～～４微米的红外线却是透明的因此，这两个波段被称为３１．异常情况的检测红外线的“ 大气窗口”１［３。我们利用这两个窗口．可以在完全无光的夜晚，或是在烟云密布的恶劣环境．能够清晰地观察到前方的情况正是如果对每幅图像均进行火灾点的Ｎ，Ｎ其速度慢且效果差为提对采集的图像背景在大由于这个特点，红外热成像技术可用在安全防范的夜间监视和森林防高效率．图象先进行异常判断在正常情况下．火监控系统中。部分时间里应该是比较一致的，表明属于正常情况。在实际应用时．如可再进行细致复杂的检测由于森林火灾的火焰温度红外与可见光图像间有以下区别：１在可见光波段，（）对比度相对果有异常情况，ｏｏ在３５较高．它由反射率和阴影决定在红外波段．对比度由发射率和温度决般远在６ｏｃ以上，波长为：～ｍ红外线的波段上有较强的辐Ｏ３ｏ甚至更低，与火定．特别是作为温差的一个结果．对比度可以在很大的范围内变化。射．而背景的林地植被的地表温度一般仅有２～Ｏｃ，在图像上可清晰的显示出来温度越高的区域图像（）２Ｎ者图像梯度特征具有不同的幅值．在红外图像中出现的边缘不焰有较大的反差．表现在图像上就越亮可以根据试验事先设置不同定在可见光图像中也出现在利用梯度图像进行匹配时。可将红外的灰度值就越大．当灰度值高于这一阀值时系统便进行火灾梯度图像与可见光梯度图像分别进行预处理．增强共性边缘部分．进条件下着火点温度的阀值．这样不仅可以尽量减少系统误报次数．还可以提高系统工作而提高图像间的相关性和匹配精度．于此方法进行可以点的烟和的辨别．基的可靠性。火的分析和判断．进而进行发生火灾的判断３２．火点的识别２硬件总体设计．目前火灾点的辨别有多种方法．本文对火点的识别是利用景象匹系统整体硬件设计框图见图１图像采集为全天候２４小时，前端景象匹配作为一种辅助导航方法广泛应用于精确制导武采集设备为普通ＣＤ和红外摄像头普通ＣＤ摄像头作为红外摄像配技术实现．ＣＣ其本质是通过确定某种相似性测度．在参考图中找出与实头的补充．虽然普通ＣＤ摄像头所成的图象，Ｃ是模拟信号，但有可见器系统中．从的情况下发生火灾时，我们直接就可将较清晰的图象直接传回指挥中时图最相似的地方．而找到实时图在参考图上的位置基于此原我们首先制作火焰图和烟雾图像作为参考图像．在实际应用的过心；红外摄像头所成的图象是数字图象．须处理．必否则图象不清晰。理．当判断有异常情况发生时．实时采图和参考图象进行匹配．把从图像处理部分是将采集来的数据，先进行实时火灾识别，当发现有火程中．现阶段比较可灾或可疑情况时，对图像进行识别．将数据传送指挥中＇．２１指通过火点而判断是否发生火灾受成像条件和硬件性能的限制．而实时图采用红外图像识别算法判断火灾是否发生和火灾点的位置并及时报警．指挥中心通行的匹配方案是参考图采用可见光图片．３２１参考图的提取．．过监控点的摄像头返回的图象指挥救灾火焰图像的提取：由于火焰的颜色相对林区的背景有一定差异，因此在进行火焰提取时．可采取基于火焰颜色特征的提取尽管不同燃烧情况下的火焰会呈现暗红色、红色、橙色、黄色、白色、蓝色等不同的颜色，但它常常显示由红过渡到黄的颜色火焰的色彩特征可规则描述为ＲＢ空间：ＧＲ≥Ｇ≥Ｂ（）４（）１ＨＳ间：。Ｉ空Ｏ ≤Ｈ≤６。Ｏ２ ≤ １１ｏ ≤２５Ｏ，．≤Ｓ，０ ≤Ｉ５（）２烟雾图像提取：烟雾在颜色空间中同样具有颜色特征，但其颜色图１系统拓扑图与背景反差较小，因此将背景中的非烟雾区域判定为（下转第３８页）０３火灾识别软件总体设计．

红外热成像技术的森林防火监控系统设计探讨

红外热成像技术的森林防火监控系统设计探讨一、红外热成像技术在森林防火监控系统中的应用1.原理及特点红外热成像技术是利用目标本身的热辐射特性来获取目标信息的一种技术。

其原理是利用目标表面的热量分布差异来形成图像。

在森林防火监控系统中，红外热成像技术可以通过探测森林中疑似火源的热量分布情况，及时发现潜在的火灾隐患，为森林防火工作提供及时、准确的监控信息。

与传统的监控手段相比，红外热成像技术具有监测范围广、分辨率高、适应环境苛刻等特点，使其在森林防火监控中具有较大的优势。

2.应用场景红外热成像技术在森林防火监控系统中可以应用于以下几个场景：（1）边界监控：通过设置红外热成像监控设备，对森林边界进行实时监测，及时发现外部因素可能导致的火灾隐患。

（2）火点探测：通过红外热成像设备对森林内部进行火点探测，发现火灾隐患并及时报警。

（3）火灾监测：在火灾发生后，红外热成像技术可以帮助消防人员迅速锁定火点位置，指导灭火作业。

二、红外热成像技术对森林防火监控系统设计的影响1.提高监控效率红外热成像技术可以实现对森林防火监控的全天候、全天时覆盖，不受自然光照强度和天气条件的限制，大大提高了监控效率。

通过红外热成像技术，可以实现对森林的及时、全面监控，有效缩短了发现火灾隐患到采取应对措施的时间，提高了防火反应速度。

2.提高监控精度红外热成像技术具有很高的空间分辨率和温度灵敏度，能够准确地探测到森林中微小火源的热辐射，有效提高了监控精度。

在火点探测和火灾监测方面，红外热成像技术可以帮助监控人员快速定位火点位置，准确判断火势发展趋势，指导消防工作，最大限度地减少火灾造成的损失。

3.提高系统可靠性红外热成像技术具有较高的抗干扰能力和稳定性，能够在恶劣环境下长时间稳定运行，提高了森林防火监控系统的可靠性。

在风雨、雾霾等恶劣天气下，红外热成像技术仍然能够有效地进行监控，保障了监控系统的正常运行。

4.降低人力成本利用红外热成像技术进行森林防火监控，可以实现对大片森林的快速覆盖和实时监测，减少了人力巡逻的需求，降低了人力成本。

森林火灾预警系统如何利用无人机和监测设备提前发现火情

森林火灾预警系统如何利用无人机和监测设备提前发现火情森林火灾是一种具有毁灭性的自然灾害，给生态环境和人类的生命财产安全带来严重威胁。

为了及时发现和控制森林火灾，科学家们开发出了一种先进的森林火灾预警系统，利用无人机和监测设备来提前发现火情。

本文将详细介绍这一系统的工作原理和应用。

一、监测设备森林火灾预警系统利用各种监测设备来收集和分析森林火灾的相关信息。

这些设备包括火灾监测器、温湿度传感器、风速风向仪等。

1. 火灾监测器火灾监测器是森林火灾预警系统中最重要的设备之一，它能够实时监测森林中的烟雾和火焰。

当监测器探测到烟雾或火焰时，会通过无线传输技术将预警信号发送给控制中心。

2. 温湿度传感器温湿度传感器能够监测森林的温度和湿度，这些参数对火灾的发生和扩散具有重要影响。

森林火灾预警系统会根据温湿度传感器的数据分析，判断火灾的潜在风险。

3. 风速风向仪风速风向仪能够监测森林中的风速和风向，火灾的蔓延速度和方向受风力的影响很大。

通过风速风向仪的数据，森林火灾预警系统可以及时调整预警区域和人员部署。

二、无人机技术无人机是森林火灾预警系统中的重要工具，能够提供更广泛的监测范围和更准确的信息。

无人机技术的应用，使得火灾预警系统具有更高的效率和精度。

1. 空中巡查无人机可以搭载火灾监测器和摄像设备，在森林上空进行空中巡查。

通过高清摄像，可以实时监测森林中的可疑火点和烟雾。

无人机的机动性和灵活性使得它具有优势，能够轻松地覆盖大面积的森林区域。

2. 热成像技术无人机还可以搭载红外热成像设备，通过红外辐射的探测，能够检测到森林中隐藏的火灾。

热成像技术能够准确地确定火灾的位置和规模，并及时向控制中心发送预警信号，从而使得灾害应对更加迅速和有针对性。

三、数据分析和预警森林火灾预警系统不仅收集和监测火灾相关的数据，还通过数据分析和预警来提前发现火情。

1. 数据分析系统会将监测设备收集到的数据进行实时分析，包括火灾监测器、温湿度传感器和风速风向仪等设备的数据。

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。

热成像技术在森林防火监控应用中的不足

热成像技术在森林防火监控应用中的不足
所有高于绝对零度（-273℃）的物体都会发出红外辐射。

利用某种特殊的电子装置将物体表面的温度分布转换成人眼可见的图像，并以不同颜色显示物体表面温度分布的技术称之为红外热成像技术，这种电子装置称为红外热成像仪。

红外热成像技术是种利用靠接收目标的自身辐射而成像的技术，不需要协作光源或自然光照射目标。

红外热成像原理
热成像在森林防火监控应用中的缺点：
一、抗遮挡能力差：
火情发生往往会被茂密的植被、山丘沟壑等地形地貌都会遮挡住火源，根据红外热成像识别的原理，往往都需要小火变成大火的时候才能够被热成像设备识别到，即发生“漏报”进而错过了最佳的扑救时机，不符合森林防火“早发现”、“打早”的原则。

二、成像质量差：
由于红外热成像仪靠温差成像，而一般目标温差都不大，因此红外热图像对比度低，使分辨细节能力变差。

三、探测距离近：
在森林防火监控中，监控距离几公里只几十公里，相对于可见光监控距离太短。

四、漏报误报率高：
根据热成像原理，林火监控容易受到环境影响，如：被暴晒的石头、水面、行驶中的车辆。

在林火监控中容易产生误报。

五、成本高：
采用红外热成像识别系统，除了用于烟火识别的红外热成像设备，往往还会加装一套可见光摄像系统。

设备的增加意味着建设成本增加。

森林草原火灾预警系统的探索与应用

森林草原火灾预警系统的探索与应用2012年3月18日下午，云南省易门县境内发生森林火灾，19日火灾蔓延至昆明境内。

此场火灾火势较强，火势蔓延速度较快，预计损失惨重。

据调查，此次疑为电力施工人员乱丢烟头所致。

2017年10月，美国西海岸正在遭遇历史上最严重的森林火灾，加利福尼亚州、俄勒冈州和华盛顿州已有3000多万亩，20000多平方公里的森林过火，至少33人被烧死，6000多栋房屋被烧毁。

整个西海岸浓烟滚滚，三个州大部分地区都被烟尘覆盖，天空也变成了血红色或橙色。

2019年3月30日18时许，四川省凉山州木里县雅砻江镇立尔村发生森林火灾，着火点在海拔3800米左右，地形复杂、坡陡谷深，交通、通讯不便。

截至2019年4月4日15时15分，这次森林火灾已确认遇难31人。

4月5日，火灾确认为雷击火，整个火场得到全面控制，已无蔓延危险，火场总过火面积约20公顷，经前方指挥部研判，决定销号。

4月7日，四川凉山木里火场出现复燃，越西县、冕宁县发生森林火灾。

2020年3月30日下午，西昌市泸山突发森林大火，18名扑火队员和1名向导不幸遇难。

截至31日零时，过火面积1000公顷左右，毁坏面积初步估算80公顷左右。

2019年7月开始燃烧的澳大利亚森林山火，山火烧毁考拉80%的自然栖息地，超2万只考拉死亡；5亿多只鸟类和其他动物丧生；山火过火面积超过5.25万平方公里；澳洲多地温度连续多天40℃以上，甚至接近50℃；死亡人数上升至27人……然而，由“星星之火”逐步发展成熊熊的弥天大火，这样的实力屡见不鲜。

一场灾难给人带来的除了伤痛还有启示。

那么，这场灾难及类似事件人们又能从中得到什么样的启示？显然，森林防火如靠单纯监控、简单的人防是远远不够的。

对于安防来说，森林防火应用红外热像仪可以快速有效地发现这些隐火，并且可以准确判定火灾的地点和范围，透过烟雾发现着火点，做到早知道、早预防、早扑灭。

以下是根据森林火灾的特点分析关于红外热成像技术在森林防火中的特点及应用。