森林防火監(jiān)控預(yù)警方案設(shè)計(jì)報(bào)告

產(chǎn)品概述

森林防火監(jiān)控預(yù)警分系統(tǒng)由監(jiān)控終端、傳輸網(wǎng)絡(luò)和后端管理平臺(tái)等三部分組成，采用可見光和紅外熱成像雙光譜煙火識(shí)別系統(tǒng)及后端監(jiān)測管理軟件實(shí)現(xiàn)對(duì)森林防火區(qū)域監(jiān)控范圍內(nèi)火情的“自動(dòng)掃描、自動(dòng)發(fā)現(xiàn)、自動(dòng)報(bào)警、自動(dòng)定位”。

系統(tǒng)以森林防火為核心出發(fā)點(diǎn)，以地理信息為基礎(chǔ)，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(shè)管理為一體。系統(tǒng)具備強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理能力，可以實(shí)現(xiàn)在一個(gè)平臺(tái)上完成數(shù)字圖像監(jiān)控采集、林火監(jiān)測報(bào)警、遠(yuǎn)程控制等功能，實(shí)現(xiàn)全天候、全覆蓋、全方位對(duì)森林的火險(xiǎn)監(jiān)控，及時(shí)精準(zhǔn)地發(fā)現(xiàn)森林火災(zāi)，全面提升森林火險(xiǎn)監(jiān)測預(yù)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(biāo)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(hào)接入控制
1、煙火識(shí)別智能監(jiān)測
2、煙火交互確認(rèn)
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(yù)案管理
8、災(zāi)損評(píng)估分析
9、資源管理

  設(shè)計(jì)指導(dǎo)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(shù)先進(jìn)、設(shè)計(jì)合理、易于擴(kuò)展、功能齊全”為設(shè)計(jì)原則，選擇監(jiān)控距離5-7公里森林防火火險(xiǎn)熱成像測溫預(yù)警一體化云臺(tái)攝像機(jī)（監(jiān)控終端），對(duì)林區(qū)進(jìn)行360度無死角掃描監(jiān)控，真正實(shí)現(xiàn)全天候24小時(shí)無間斷預(yù)警。

 系統(tǒng)組成

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

 通信傳輸網(wǎng)絡(luò)

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(jī)、紅外熱成像以及云臺(tái)等四部分組成，實(shí)現(xiàn)對(duì)監(jiān)控區(qū)域的可見光和紅外圖像采集、云臺(tái)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(yuǎn)信號(hào)復(fù)用器網(wǎng)絡(luò)高清傳輸損耗低，網(wǎng)絡(luò)高清傳輸間隔遠(yuǎn)。

選用多模光纖可達(dá)5公里，選用單模光纖達(dá)80公里乃至更遠(yuǎn)。

2)  傳輸清晰度能保證

電視信號(hào)疊加器具有很寬的頻帶，遠(yuǎn)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(hào)疊加器信號(hào)復(fù)用器，網(wǎng)絡(luò)高清傳輸帶寬可達(dá)幾百兆公里?？纱_保遠(yuǎn)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(qiáng)

無電磁輻射，無信號(hào)復(fù)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(luò)高清傳輸壽命長，通常視頻信號(hào)疊加器線纜可使用10-15年，光纜的使用壽命長達(dá)30-50年。  森林防火監(jiān)控預(yù)警平臺(tái)

系統(tǒng)應(yīng)用先進(jìn)的數(shù)字圖像處理和模式識(shí)別算法對(duì)視頻數(shù)據(jù)流進(jìn)行分析，在森林背景下，提取煙火目標(biāo)有效圖像特征實(shí)現(xiàn)高精度的森林火情自動(dòng)識(shí)別，并具有較低的火情虛警率。當(dāng)發(fā)現(xiàn)火情時(shí)，云臺(tái)自動(dòng)停止在對(duì)應(yīng)位置，在實(shí)時(shí)視頻圖像中自動(dòng)用紅框標(biāo)出火情發(fā)生的位置，并向值班人員發(fā)出報(bào)警信號(hào)，軟件界面報(bào)警狀態(tài)部分發(fā)出紅色閃爍信號(hào)。值班人員可根據(jù)實(shí)時(shí)視頻圖像確認(rèn)是否火警。此時(shí)，值班人員可根據(jù)實(shí)際情況，將自動(dòng)監(jiān)測狀態(tài)切換為人工監(jiān)測狀態(tài)，對(duì)鏡頭進(jìn)行放大、對(duì)焦等操作來進(jìn)一步確認(rèn)火情。

當(dāng)值班人員確認(rèn)火情后，系統(tǒng)將云臺(tái)信息數(shù)據(jù)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(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(dòng)向相關(guān)人員發(fā)布火情警報(bào)。

該軟件系統(tǒng)應(yīng)用圖像分割和識(shí)別技術(shù)，可自動(dòng)區(qū)分并標(biāo)記出森林區(qū)域和天際線來降低火情虛警率。 對(duì)視頻圖像中非火情區(qū)域（如村落，湖泊、田野等）的煙火目標(biāo)不進(jìn)行報(bào)警（也可設(shè)置為報(bào)警）。在自動(dòng)監(jiān)測狀態(tài)下，云臺(tái)自動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)，對(duì)一定的俯仰角，每隔10度云臺(tái)停止，程序?qū)崟r(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(yùn)動(dòng)特征等）后，應(yīng)用模式識(shí)別技術(shù)進(jìn)行煙火自動(dòng)判別。通過相應(yīng)的算法，其他的非煙火目標(biāo)（如飛行物、車輛等）將被排除。

注：詳細(xì)方案請(qǐng)與項(xiàng)目部聯(lián)系。