森林防火智能分析介绍

2. 系统构成
应用场所 光电一体机 智能图像处理器 网络传输 系统中心处理平台 告警并启动消防联动系统
交换机
防火墙
路由器
监控中心
通知管理人员
森林防火
启动消防联动系统 网络传输
系统拓扑图
2. 系统构成
• 报警信息传输
发现火情后，云台停止巡航，将报警信息再加上机器
ID，报警时的俯仰和水平角度打包后通过RS422传给视频服 务器，视频服务器通过网络传给上位机报警软件。停顿一 段时间后，云台重新开始巡航监控。
火情检测距离
五. 神戎产品推荐
• 前端设备 一、SHR-LVTIR155R双光谱夜视仪 二、SHR-TIR155RH变焦红外热成像仪
SHR-LVTIR155R双光谱夜视仪
SHR-LVTIR155R双光谱夜视仪
SHR-LVTIR155R双光谱夜视仪
一、SHR-LVTIR155R双光谱夜视仪 （一）、产品特点 • （1）双光谱设计 • 集成红外热像、可见光成像、云台护罩、解码器于一体，双光谱设计，可根据监控现场情况， 发挥两种监控设备各自优势，获取多种监控图像。热成像仪10种伪彩色和2种热黑热白极性图 像格式可选，可穿透雾雨雪全天候适应工作。 • （2）先进的探测器技术 • 采用第五代非制冷VOx FPA探测器，温度灵敏度是普通多晶硅探测器的3倍，图像画面更加清晰 、细致。新型探测器像元更小，对细微目标观察更清晰，探测距离约为原型号的1.5倍。 • （3）首创连续变焦红外镜头 • 变焦倍数可达5倍，采用高精度非球面设计加工技术，成像清晰，变倍过程焦点一致，无需 聚焦。 • （4）特有图像处理技术 • 图像平滑无噪声，10种伪彩色和2种热黑热白极性图像格式可选，适应性强。DDE数字图像细 节增强，易发现低对比隐藏目标。 • （5）超强铝合金外壳 • 内充氮气，防止光学部件发霉结露。外壳密封严防沙尘进入机体，使得热像仪能够在各种恶劣 的环境中正常工作。
二、森林火灾的种类及特点
火灾
火焰
燃烧产物
燃烧音
辐射
形状
气体产物
固体产物
温度
火焰探测器 图像探测器
气ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ探测器
感温探测器
声音探测器
微粒
烟雾形状
静电探测器
感烟探测器
图像探测器
三、目前国内森林防火发展现状
• 目前国内火灾自动报警技术主要是基于传感器的检测。在现有的 各种火灾报警和消防监控设备中，大多数场所的火灾检测，都采 用常规的火灾探测的方法，如感烟、感温、感光探测器，它们分 别利用火焰的烟雾、温度、光的特性来对火灾进行探测。但在大 空间中，上述传感器信号由于空间的巨大而变得十分微弱。即使 是高精度的传感器也会由于种种干扰噪声而无法工作。
三、目前国内森林防火发展现状
四、双光谱森林防火系统介绍
1. 2. 3. 4. 原理 系统组成 技术指标 建议
1. 原理
• 本系统是以热成像超温检测为主，可见光图 像检测为辅助的双光谱森林防火智能分析系 统。两种智能分析都是基于前台，安装在设 备中的模块化处理。
1. 原理
• 热成像测温检测：
自然界中任何温度高于绝对零度的物体，都会不 停地向周围空间辐射包括红外波段在内的电磁波，物 体表面的温度越高，红外辐射能量就越多，因此可以 利用红外辐射测量物体表面的热状态。火焰的辐射波长 范围为2-20微米，正常森林的辐射波长范围为8.5-12.2微 米，都在热成像仪8-14微米的探测范围之内。正常森林的 绝对温度按300K计算，火焰的绝对温度按1200K计算，那 么，火焰的辐射能量是正常森林的16倍。因此，着火点 在红外热成像图像上为明显的高温区。
三、目前国内森林防火发展现状
• 目前国内很多做智能分析的厂家都有基于可 见光烟火检测的产品，而且大多数是模块化 产品，应用场景大多在室内烟火检测。即使 在室内，误报率仍然很高。比如智安邦。 • 还有部分软件厂家开发整个后端监控系统平 台，把智能分析放到后端处理，侧重整个监 控区域的报警联动及整体监控效果，扑救路 线、火势蔓延预测等，费用较高。比如东方 泰坦10多万(三个点起)。
源时，云台停止巡航，并向远程监控主机发送报警信息，
报警信息包括：机器ID，云台水平和俯仰角度，超温区域 的坐标（左上角和右下角）。夜间由于环境干扰较少只需 要热成像检测到超温目标即可认定有火情。
VLV700IRT15
视频效果
3. 技术指标
• 1、整机配置及相关指标
摄像机 热成像 配置 电源 接口 监视范围 功耗 技术指标 重量 尺寸(长宽高) 工作温度 储存温度 环境指标 抗冲击 防盐雾 /s 2 11ms 在PH值6.5-7.2，连续喷雾48小时 300×485× ～+ ～+ DC24V±20% RS422、视频输出×2、DC24V电源 不低于 ≤50W 一体化摄像机 非制冷微测辐射热计焦平面阵列
2、主要部件相关指标
3. 技术指标
2、主要部件相关指标
扫描方式 变焦 有效像素 焦距长度 摄像机参数 信噪比 最低照度 电子快门 白平衡 背光补偿 视场角 俯仰 云台基本功能 水平 线扫速度 感光器件 波长 热成像 逐行扫描 36倍光学，12倍数字变焦 44万 f＝3.5~ ≥50db 0.01Lx 1/1~1/10000s 自动，宽动态，室内，室外，单键，手动 ON／OFF 1.7度~57.8度
1. 原理
超温报警检测原理框图
1. 原理
• 热成像测温检测：
实验标准，按照1公里处1平方米大小的火焰检测，每 秒6-8次分析检测。 由于探测器接收到的红外辐射能量受监控距离和工作 环境的影响，被检测目标的温度范围也各不相同，要根据 具体场景设置工作参数。
1. 原理
• 可见光检测：
可见光摄像机模拟视频信号接入到图像检测模块，通 过图像采集单元的视频解码电路转换为数字信号后，被基 于DSP的图像处理单元处理，根据火灾火焰的图像特性，探 测出画面中出现火焰，加入火焰识别标记后，再通过视频 编码电路转换为模拟视频信号输出。
系统界面-上位机监控软件
系统构成
• 本系统通过网络视频服务器，可在监控中心对现场视频进 行实时录像，对报警信息进行及时处理。系统支持地图显 示，直观显示各个探测器在监控区域的位置和监控区域的 大致平面结构，在火警发生时，可以通过报警信息，快速 定位告警地点。
VLV700IRT15
• 白天热成像检测到高温目标，同时可见光摄像机检测到火
• 传统的火灾探测器用于对监控现场敏感现象的实时变化进行检测， 提取实时参数，它的性能优劣直接会影响火灾自动报警的准确度 和可靠性。由于大空间的特殊性，普通的点型感烟、感温火灾探 测报警系统无法迅速采集火灾发出的烟温变化信息，这些传统检 测方法存在一定的缺陷。
三、目前国内森林防火发展现状
• 根据现有的火灾技术背景，出现了一种用摄像 头来代替传统传感器的方法，图像探测器。对 现场图像进行实时采集，借助现有的数字图像 处理技术，对火灾初期的图像进行识别，从而 实现野外空间早期火灾探测与监控目的。 • 图像是人类视觉的延伸，通过视觉可以立即准 确地发现火灾，可见光图像信息的丰富和直观， 更为早期火灾的辨识和判断奠定了基础。利用 红外热成像的原理获得燃烧所发出的红外图像 进行图像处理，近年来也得到一定程度的应用。
SHR-LVTIR155R双光谱夜视仪
• • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • （二）技术指标 产品型号 SHR-LVTIR155R 夜视距离 探测距离:对车10000m，对人3600m 识别距离:对车2500m，对人900m 辨认距离:对车1200m，对人450m 可见光摄像机 1、36倍光学变焦，12倍数字变焦 2、影像感应器 1／4” Exview HAD CCD，有效像素 44万 3、F数：F1.6～4.5 4、视场角：1.7～57.8° 5、最低照度：0.1Lux(彩色)；0.002Lux（黑白） 红外探测器 1、第五代非制冷焦平面阵列探测器 2、分辨率324×256像素 3、光谱范围8～14μm 4、温度灵敏度（NETD）50mK@F1.0, 300K 5、帧频：25Hz 热成像镜头 1、焦距：30～150mm连续变焦 2、F值：1.2 3、视场角：3.1°×2.3°～15.2°×11.4° 4、采用锗和硒化锌材料，非球面设计 5、电动变倍、电动聚焦（可选自动聚焦）
SHR-TIR155RH变焦红外热像仪
SHR-TIR155RH变焦红外热成像仪
SHR-TIR155RH变焦红外热像仪
• 产品优势 • （1）先进的探测器技术 • 采用第五代非制冷VOx FPA探测器，温度灵敏度是普通多晶硅探测 器的3倍，图像画面更加清晰、细致。新型探测器像元更小，对细 微目标观察更清晰，探测距离约为原型号的1.5倍。 • （2）首创连续变焦红外镜头 • 变焦倍数可达5倍，采用高精度非球面设计加工技术，成像清晰 ，变倍过程焦点一致，无需聚焦。 • （3）特有图像处理技术 • 图像平滑无噪声，10种伪彩色和2种热黑热白极性图像格式可选， 适应性强。DDE数字图像细节增强，易发现低对比隐藏目标。 • （4）恶劣环境下正常工作 • 耐低温，在-40℃能正常工作。内充氮气，防止光学部件发霉结露 。外壳密封严防沙尘进入机体，使得热像仪能够在各种恶劣的环境 中正常工作。
神戎森林防火智能分析系统介绍
目录
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一、山东神戎公司的简介 二、森林火灾的种类及特点 三、目前国内森林防火智能分析发展现状 四、双光谱森林防火系统介绍 五、山东神戎森林防火项目推荐产品
一、山东神戎公司的简介
• 山东神戎电子股份有限公司成立于2004年，是中国领先的激 光夜视和非制冷红外热成像研发和生产企业。公司现有员工 300余人，其中研发人员占比40%，研究生以上学历占比30%， 是山东省神戎电子院士工作站以及山东省夜视监控工程技术 研究中心的依托建设单位。公司坚持自主创新，是激光夜视 产业的开创者，率先开发出世界首创的具有自主知识产权的 激光夜视仪和连续变焦红外热成像仪，同步变焦激光夜视和 连续变焦热成像技术水平处于国际领先地位，激光夜视仪市 场占有率第一。公司的产品已经广泛应用于国防、国家安全、 公安武警以及交通、油田等行业，实现全天候视频监控，为 维护国家安全和社会稳定提供技术保障。除了国内市场，公 司产品已出口至美国、法国等40多个国家和地区。 。
二、森林火灾的种类及特点
• 森林火灾是指在森林和草原发生的火灾，它包括地下火、地 表火、树冠火等形式，具有大尺度、开放性等特点. • 1．地表火。最常见的一种林火。指火从地表面地被物以及 近地面根系、幼树、树干下皮层开始燃烧，并沿地表面蔓延 的火灾。 • 2．树冠火。树冠火是指地表火遇强风或遇到针叶幼树群、 枯立木或低垂树枝，烧至树冠，并沿树冠顺风扩展。 • 3．地下火。地下火一般容易发生在干旱季节的针叶林内， 火在林内根系土壤表层有机质及泥炭层燃烧。蔓延速度慢， 温度高，持续时间长，破坏力极强。经过地下火的乔木、灌 木的根部烧坏，大量树木枯倒。
1. 原理
• 热成像测温检测：
目标温度越高，从热成像探测器组件输出的数字信号 值越大，即数字图像的灰度值越大。 根据这个特点，超温检测工作过程如下：图像采集模 块将探测器输出的高精度图像数据写入内存，图像处理模 块运行超温检测算法，首先根据目标和背景的对比度计算 出原始阈值，再结合用户设定的目标温度等级，计算出二 值化阈值，将图像进行二值化后进行连通域检测，计算出 目标区域面积和坐标，在画面上标识出超温区域并通过串 口发出报警信息。
-90°- 45°，0.1°～20°/s变速 360°连续旋转 ，0.1°～40°/s变速
20度/s 非制冷微测辐射热计焦平面阵列 8-14μm
视场角
调焦 镜头 监视范围 热成像 可见光
4.6°×3.5°～ 9.3°×7°
电动调焦，有自动聚焦功能 75～150mm连续变焦 10公里，10米×10米的火焰 1公里，1米×1米的火焰
1. 原理
可见光检测原理框图
2. 系统构成
本系统是一种具有红外光、可见光双光谱探测的森林防火预警系统。系 统集成了红外热成像仪、超温检测模块、可见光摄像机、可见光图像分析模块、 云台、视频服务器、监控主机等部分。
发现目标
火源
热成像仪 检测
一级报警
视频 服务器
二级报警 确认目标
后台监控
可见光探测
前端设备