森林防火视频预警监控系统的构成与介绍

建设基于远红外热成像技术及高清可将光双探测目镜的森林防 火监控系统，采用基于远距离非接触式热值分析及林区烟火识别技术 的森林火险报警系统。整个系统建设包括三部分内容： 第一部分：防火探测前端系统建设（依托铁塔站址、存量瞭望塔、 新建监控塔） 第二部分：电力供给及信号传输系统建设（依托铁塔电力及传输、 光伏供电系统、无线网桥传输） 第三部分：后台显示、分析、报警、存储、指挥平台系统建设。

业务功能关联关系

（1）森林防火视频监控系统图像可实时显示在林局森林防火监控指挥中心大屏幕拼系统上，并通过中央控制系统任意切换前端点位信号，显示在大屏幕拼接系统上。 （2）由于森林防火视频监控系统是一个实时监测系统，监测范围 广、定位准确度高、可以在第一时间发现森林火情，为实现“打早、 打小、打了”目标打下了坚实基础；同时还可监测森林生长状况、森林资源分布情况、林内人员活动情况、森林病虫害情况、珍惜野生动植物等。 （3）一旦发现森林火情，结合地理信息系统，可迅速查出火情发生的地理位置，及时掌握火情所在地的自然环境、森林资源、根据火 场气象信息等情况，从而迅速判断火情可能产生的危害程度。信息标 注在林业 GIS 地理信息系统后，根据火场周边的护林员分布、救火物 资分布、防火通道、社会救援力量分布情况，全方位地对森林火灾进 行扑救指挥，根据火情可能产生危害程度的大小，结合森林火险预警监测系统野外火源管理网络和森林防火通信系统网络，可以直接将扑 火指令通知现场指挥员或相关扑火队进行处置，以达到快速消除火灾 隐患的目的。 （4）存储资料，总结经验。由于系统可以对森林火灾的发生、发 展、蔓延情况进行连续的跟踪监测并进行全过程摄像存储，能够实时 掌握整个火场动态，对火灾的扑救进行立体式全方位的指挥；同时便 于总结经验，调查火灾起因，查找肇事者。 （5）利用系统及时进行火灾损失评估。森林火灾扑灭后，要进行 火灾损失评估，结合地理信息系统和监控系统可进行过火面积、受害面积等因子进行初步评估，从而节省大量人力、物力。

  森林防火监控项目采用目前国内先进的智能监控技术，实现烟火的自动识别、自动报警和火点的精确定位等功能。系统具有以下主要功能。（1）前端图像采集系统实时监控功能 利用分布在林区的前端监控点，获取监控视频图像，实现全天候不间断监控。通过传输网络将视频图像及其他信息实时、同步传输到值班监控中心，实现林区火情实时监控。 采用高清视频和热成像相结合的双镜头监控设备。前端视频监控 站采用 200 万高清传感器，长焦变倍透雾镜头，图像更加清晰、细腻， 相比传统的监控摄像机，画面清晰度提高了 5-10 倍。利用数字网络 转台，还可以实现左右 360 度上下 45 度自动巡航，近的能看清树叶 上的虫子种类，远的能看到 5 公里外燃烧的火灾现场。同时配备热成 像探测仪，热成像视频还可以在热源高于地表温度的情况下看清一切 热源，并可进行录像和图像抓拍。彻底解决原先监控夜晚和大雾天气 无法观看的弊端，实现真正意义上的24小时不间断监控。 （2）前端基站防盗功能 在前端监控铁塔上安装了防盗探测器、警号、防盗摄像机等，当 无关人员进入铁塔警戒区域内时，前端就会发出报警，同时防盗摄像 机对相关人员进行拍照留影并通知监控中心，避免造成损失。 （3）高清大屏拼接和控制功能。 一是监控指挥中心采用小间距 LED 大屏，亮度高，色彩还原度好， 通过大屏幕对监控图像进行单显、多显、任意切换和漫游。二是采用高清视频平台对前端图像进行控制，实现云台的上、下、左、右旋转 及自动巡航,镜头的变焦、聚集、光圈,摄像机的滤色片切换、图像抓 拍等功能；三是通过流媒体转发及存储设备对前端所有视频图像进行 录像存储，存储时间不少于 30 天，需要时凭权限实行分级查询和回 放。 （4）火情自动识别报警和定位功能。 通过对前端监控点采集的视频数据流进行处理，根据森林背景图 像和火灾、空间几何特征、纹理特征进行比较，选择合理方式、设定 报警限值，进行判决报警。 6 森林防火预警监控服务方案 利用智能烟火识别和热成像探火技术相结合，能对火情进行自动 分析和报警，不论白天黑夜、晴天或雾霾天气，在监控站 5 公里监测 范围内发现火源，就会在森林防火指挥中心平台发出报警。同时利用前端网络数字云台旋转角度、焦距、位置等，准确测定火点发生的方 位和距离，在电子地图上，自动将火点定位，准确标出火点位置。 （5）火情发布功能 为了能让林区防火相关部门在第一时间内得到火情信息，系统在 探测到发生森林火情时，前端探测系统自动停止巡航策略，自动将火 点在画面中居中，同时监控中心立即自动拉响警报，同时可通过手机 短信发布平台将火点相关信息（如：经纬度、地理方位、起火时间等 信息），以信息推送的形式发送给相关人员。 （6）森林防火辅助决策及指挥调度功能。 发生火灾后，一是在森林防火指挥决策系统里，可及时查询火场 周边重点保护资源、森林资源和扑救资源（如储备库、消防队、扑火 路径等），实时接入固定监控视频，直接了解火场情况；二是根据火 灾蔓延情况，及时启动扑火预案，落实前端指挥设置、兵力调度、模 拟扑火路径等；三是通过无线对讲设备、便携式单兵、车载设备等， 将扑救指令第一时间传达给前线指挥部和扑火人员，为扑救指挥提供 科学依据。 （6）地理信息功能。平台实现与 GIS 系统的对接,实现地图基本操作功能，包括根据 经纬坐标、林木资源、检查站、扑火队伍、以及物资储备等状况； （7）信号传输。 根据项目地实际情况，依托铁塔站址传输资源、无线网桥传输等 方式进行信号传输。（8）林业系统扩展功能。 利用森林资源清查数据，为野生动植物保护、林权林地、林木管 理、森林病虫害防治、退耕还林、林业资源核查提供便利条件；充分 利用互联网资源，通过流媒体服务器对外发布，各级领导和政府部门 凭权限对相关视频和数据进行实时访问。 （9）森林病虫害监测预报功能（选定） 在林区范围依托前端基站建立森林病虫害监测点，对林区树种病 虫害的发生情况进行实时监测。并通过前端监测设备采集实时数据通 过该系统传到指挥中心进行研判和分析对外发布和预警。 （10）综合服务功能 除广泛应用于林业工作外，同时为社会治安、国土生态、旅游资 源、矿产资源管理、环境监测等提供相关监测信息，还可以预留端口 接入其他部门监测设备进入该系统。既节约投资，又实现资源共享。

系统构成

  本系统主要包括两个子系统，分别是软件子系统，硬件子系统； A.软件子系统 软件系统是远红外森林防火探测系统的核心和人机交互窗口，是 森林防火系统用户的唯一面向的对象，森林防火软件的针对性、易用 性、专业性直接导致了森林防火平台的成功与否。 平台采用 C/S 架构，通过客户端实现对森林防火视频信号、报警 信号的展现和保存。 软件平台共包括目录服务器、流媒体转发服务器、视频数据存储 服务器、GIS 地理信息系统服务器、监控中心客户端、网络客户端组 成。目录服务器是系统核心组件，负责客户端登陆认证、流媒体在线 登陆、用户名权限管理、视频录像服务器在线登陆、录像文件查询认 证等。 B.硬件子系统 a)前端森林防火监控设备； b)前端基础设施系统（铁塔、供电、信号传输、防雷、防盗） c)平台核心机房子系统；

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