森林防火監控預警方案設計報告

產(chǎn)品概述

森林防火監控預警分系統由監控終端、傳輸網(wǎng)絡(luò )和后端管理平臺等三部分組成，采用可見(jiàn)光和紅外熱成像雙光譜煙火識別系統及后端監測管理軟件實(shí)現對森林防火區域監控范圍內火情的“自動(dòng)掃描、自動(dòng)發(fā)現、自動(dòng)報警、自動(dòng)定位”。

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

 主要功能、技術(shù)指標及使用要求

 功能要求

系統主要功能如下：

 視頻監控信號接入控制
1、煙火識別智能監測
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

根據用戶(hù)提出的具體需求和林區的分布情況，以“技術(shù)先進(jìn)、設計合理、易于擴展、功能齊全”為設計原則，選擇監控距離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（監控終端），對林區進(jìn)行360度無(wú)死角掃描監控，真正實(shí)現全天候24小時(shí)無(wú)間斷預警。

 系統組成

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

 通信傳輸網(wǎng)絡(luò )

森林防火監控終端

森林防火監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(shí)現對監控區域的可見(jiàn)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(luò )傳輸，其優(yōu)勢有：

1)  傳輸距離遠信號復用器網(wǎng)絡(luò )高清傳輸損耗低，網(wǎng)絡(luò )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(luò )高清傳輸十分艱難。用光纖網(wǎng)絡(luò )高清傳輸視頻信號疊加器信號復用器，網(wǎng)絡(luò )高清傳輸帶寬可達幾百兆公里?？纱_保遠間隔網(wǎng)絡(luò )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(wú)電磁輻射，無(wú)信號復用器走漏，無(wú)接地和短路疑問(wèn)，體系功耗小。

4)  使用年限長(cháng)

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

系統應用先進(jìn)的數字圖像處理和模式識別算法對視頻數據流進(jìn)行分析，在森林背景下，提取煙火目標有效圖像特征實(shí)現高精度的森林火情自動(dòng)識別，并具有較低的火情虛警率。當發(fā)現火情時(shí)，云臺自動(dòng)停止在對應位置，在實(shí)時(shí)視頻圖像中自動(dòng)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。值班人員可根據實(shí)時(shí)視頻圖像確認是否火警。此時(shí)，值班人員可根據實(shí)際情況，將自動(dòng)監測狀態(tài)切換為人工監測狀態(tài)，對鏡頭進(jìn)行放大、對焦等操作來(lái)進(jìn)一步確認火情。

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

該軟件系統應用圖像分割和識別技術(shù)，可自動(dòng)區分并標記出森林區域和天際線(xiàn)來(lái)降低火情虛警率。 對視頻圖像中非火情區域（如村落，湖泊、田野等）的煙火目標不進(jìn)行報警（也可設置為報警）。在自動(dòng)監測狀態(tài)下，云臺自動(dòng)轉動(dòng)，對一定的俯仰角，每隔10度云臺停止，程序實(shí)時(shí)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(dòng)特征等）后，應用模式識別技術(shù)進(jìn)行煙火自動(dòng)判別。通過(guò)相應的算法，其他的非煙火目標（如飛行物、車(chē)輛等）將被排除。

注：詳細方案請與項目部聯(lián)系。