森林防火監(jiān)控預警方案設計報告

產(chǎn)品概述

森林防火監(jiān)控預警分系統(tǒng)由監(jiān)控終端、傳輸網(wǎng)絡和后端管理平臺等三部分組成，采用可見光和紅外熱成像雙光譜煙火識別系統(tǒng)及后端監(jiān)測管理軟件實現(xiàn)對森林防火區(qū)域監(jiān)控范圍內(nèi)火情的“自動掃描、自動發(fā)現(xiàn)、自動報警、自動定位”。

系統(tǒng)以森林防火為核心出發(fā)點，以地理信息為基礎，基于成熟的IP傳輸技術及視頻技術，集防火信息、生態(tài)建設管理為一體。系統(tǒng)具備強大的數(shù)據(jù)處理能力，可以實現(xiàn)在一個平臺上完成數(shù)字圖像監(jiān)控采集、林火監(jiān)測報警、遠程控制等功能，實現(xiàn)全天候、全覆蓋、全方位對森林的火險監(jiān)控，及時精準地發(fā)現(xiàn)森林火災，全面提升森林火險監(jiān)測預警能力，為科學防火提供技術支撐，減少森林資源損失。

 主要功能、技術指標及使用要求

 功能要求

系統(tǒng)主要功能如下：

 視頻監(jiān)控信號接入控制
1、煙火識別智能監(jiān)測
2、煙火交互確認
3、林火定位
4、周邊資源分析
5、短信通知
6、最佳救火路勁顯示
7、預案管理
8、災損評估分析
9、資源管理

  設計指導思想

根據(jù)用戶提出的具體需求和林區(qū)的分布情況，以“技術先進、設計合理、易于擴展、功能齊全”為設計原則，選擇監(jiān)控距離5-7公里森林防火火險熱成像測溫預警一體化云臺攝像機（監(jiān)控終端），對林區(qū)進行360度無死角掃描監(jiān)控，真正實現(xiàn)全天候24小時無間斷預警。

 系統(tǒng)組成

森林防火監(jiān)控預警系統(tǒng)主要由森林防火監(jiān)控終端、通信傳輸網(wǎng)絡、森林防火監(jiān)控預警平臺組成。

 通信傳輸網(wǎng)絡

森林防火監(jiān)控終端

森林防火監(jiān)控終端由高清透霧鏡頭、高清攝像機、紅外熱成像以及云臺等四部分組成，實現(xiàn)對監(jiān)控區(qū)域的可見光和紅外圖像采集、云臺控制等功能，其組成如下圖所示：

本次采用光纖網(wǎng)絡傳輸，其優(yōu)勢有：

1)  傳輸距離遠信號復用器網(wǎng)絡高清傳輸損耗低，網(wǎng)絡高清傳輸間隔遠。

選用多模光纖可達5公里，選用單模光纖達80公里乃至更遠。

2)  傳輸清晰度能保證

電視信號疊加器具有很寬的頻帶，遠間隔網(wǎng)絡高清傳輸十分艱難。用光纖網(wǎng)絡高清傳輸視頻信號疊加器信號復用器，網(wǎng)絡高清傳輸帶寬可達幾百兆公里?？纱_保遠間隔網(wǎng)絡高清傳輸具有很高的信噪比，不需高頻抵償。

3)  抗攪擾性強

無電磁輻射，無信號復用器走漏，無接地和短路疑問，體系功耗小。

4)  使用年限長

光纖網(wǎng)絡高清傳輸壽命長，通常視頻信號疊加器線纜可使用10-15年，光纜的使用壽命長達30-50年。  森林防火監(jiān)控預警平臺

系統(tǒng)應用先進的數(shù)字圖像處理和模式識別算法對視頻數(shù)據(jù)流進行分析，在森林背景下，提取煙火目標有效圖像特征實現(xiàn)高精度的森林火情自動識別，并具有較低的火情虛警率。當發(fā)現(xiàn)火情時，云臺自動停止在對應位置，在實時視頻圖像中自動用紅框標出火情發(fā)生的位置，并向值班人員發(fā)出報警信號，軟件界面報警狀態(tài)部分發(fā)出紅色閃爍信號。值班人員可根據(jù)實時視頻圖像確認是否火警。此時，值班人員可根據(jù)實際情況，將自動監(jiān)測狀態(tài)切換為人工監(jiān)測狀態(tài)，對鏡頭進行放大、對焦等操作來進一步確認火情。

當值班人員確認火情后，系統(tǒng)將云臺信息數(shù)據(jù)以及火情在圖像中的位置自動輸出到防火指揮決策系統(tǒng)。防火指揮決策系統(tǒng)將根據(jù)所獲得的數(shù)據(jù)，精確地確定出火情的地理位置，并自動向相關人員發(fā)布火情警報。

該軟件系統(tǒng)應用圖像分割和識別技術，可自動區(qū)分并標記出森林區(qū)域和天際線來降低火情虛警率。 對視頻圖像中非火情區(qū)域（如村落，湖泊、田野等）的煙火目標不進行報警（也可設置為報警）。在自動監(jiān)測狀態(tài)下，云臺自動轉(zhuǎn)動，對一定的俯仰角，每隔10度云臺停止，程序?qū)崟r地抓取基本照片、比較圖片，經(jīng)圖像處理提取煙火特征（如煙火的灰度分布特征、形狀和煙火的運動特征等）后，應用模式識別技術進行煙火自動判別。通過相應的算法，其他的非煙火目標（如飛行物、車輛等）將被排除。

注：詳細方案請與項目部聯(lián)系。