森林防火硬件技术部份解决方案

森林防火监控预警方案设计报告

产品概述

森林防火监控预警分系统由监控终端、传输网络和后端管理平台等三部分组成，采用可见光和红外热成像双光谱烟火识别系统及后端监测管理软件实现对森林防火区域监控范围内火情的“自动扫描、自动发现、自动报警、自动定位”。

系统以森林防火为核心出发点，以地理信息为基础，基于成熟的IP传输技术及视频技术，集防火信息、生态建设管理为一体。系统具备强大的数据处理能力，可以实现在一个平台上完成数字图像监控采集、林火监测报警、远程控制等功能，实现全天候、全覆盖、全方位对森林的火险监控，及时精准地发现森林火灾，全面提升森林火险监测预警能力，为科学防火提供技术支撑，减少森林资源损失。

 主要功能、技术指标及使用要求

 功能要求

系统主要功能如下：

 视频监控信号接入控制
1、烟火识别智能监测
2、烟火交互确认
3、林火定位
4、周边资源分析
5、短信通知
6、最佳救火路劲显示
7、预案管理
8、灾损评估分析
9、资源管理

  设计指导思想

根据用户提出的具体需求和林区的分布情况，以“技术先进、设计合理、易于扩展、功能齐全”为设计原则，选择监控距离5-7公里森林防火火险热成像测温预警一体化云台摄像机（监控终端），对林区进行360度无死角扫描监控，真正实现全天候24小时无间断预警。

 系统组成

森林防火监控预警系统主要由森林防火监控终端、通信传输网络、森林防火监控预警平台组成。

 通信传输网络

森林防火监控终端

森林防火监控终端由高清透雾镜头、高清摄像机、红外热成像以及云台等四部分组成，实现对监控区域的可见光和红外图像采集、云台控制等功能，其组成如下图所示：

本次采用光纤网络传输，其优势有：

1)  传输距离远信号复用器网络高清传输损耗低，网络高清传输间隔远。

选用多模光纤可达5公里，选用单模光纤达80公里乃至更远。

2)  传输清晰度能保证

电视信号叠加器具有很宽的频带，远间隔网络高清传输十分艰难。用光纤网络高清传输视频信号叠加器信号复用器，网络高清传输带宽可达几百兆公里。可确保远间隔网络高清传输具有很高的信噪比，不需高频抵偿。

3)  抗搅扰性强

无电磁辐射，无信号复用器走漏，无接地和短路疑问，体系功耗小。

4)  使用年限长

光纤网络高清传输寿命长，通常视频信号叠加器线缆可使用10-15年，光缆的使用寿命长达30-50年。  森林防火监控预警平台

系统应用先进的数字图像处理和模式识别算法对视频数据流进行分析，在森林背景下，提取烟火目标有效图像特征实现高精度的森林火情自动识别，并具有较低的火情虚警率。当发现火情时，云台自动停止在对应位置，在实时视频图像中自动用红框标出火情发生的位置，并向值班人员发出报警信号，软件界面报警状态部分发出红色闪烁信号。值班人员可根据实时视频图像确认是否火警。此时，值班人员可根据实际情况，将自动监测状态切换为人工监测状态，对镜头进行放大、对焦等操作来进一步确认火情。

当值班人员确认火情后，系统将云台信息数据以及火情在图像中的位置自动输出到防火指挥决策系统。防火指挥决策系统将根据所获得的数据，精确地确定出火情的地理位置，并自动向相关人员发布火情警报。

该软件系统应用图像分割和识别技术，可自动区分并标记出森林区域和天际线来降低火情虚警率。 对视频图像中非火情区域（如村落，湖泊、田野等）的烟火目标不进行报警（也可设置为报警）。在自动监测状态下，云台自动转动，对一定的俯仰角，每隔10度云台停止，程序实时地抓取基本照片、比较图片，经图像处理提取烟火特征（如烟火的灰度分布特征、形状和烟火的运动特征等）后，应用模式识别技术进行烟火自动判别。通过相应的算法，其他的非烟火目标（如飞行物、车辆等）将被排除。

注：详细方案请与项目部联系。