森林防火视频监控系统解决方案

森林防火视频监控系统解决方案内容摘要：

科学调度指挥，最快扑灭，最大限度地减少林火损失。 随着全国造林事业的不断发展，林地面积、林木蓄积量逐年增加 ， 林业工作的重点已转向森林管护 ， 森林防火已成为林业工作的首要任务和重中之重。 森林防火工作面临着许多新情况 和 问题 ： 一是林内可燃物多，冬春季节风大物燥，极易引发大的森林火灾 ； 二是森林旅游已成为人们回归自然的一种时尚，野外生产生活用火频繁，火灾隐患增多，管理难度大 ； 三是一些地 方农村基层矛盾突出，引发的森林火灾案件增多，故意纵火案时有发生， 一旦火灾发生并迅速蔓延将造成巨大的经济损失，对植被及 生态环境的破坏更无法估量。 为了免遭损失，必须进一步加大森林管护的基础设施和队伍建设的力度，用科学的手段来强化防火工作 ， 微波图像监控作为森林防火的重要手段 已 列为国家和省重点投资项目。 目前全国大部分重点林区、市都已建成或正在建设这一工程 ， 在整个林区建立一套完善的森林防火体系。 森林防火视频监控 系统解决方案 杭州海康威视系统技术有限公司 第 7 页 组织架构 森林防火工作主要由林业局负责。 森林防火最高指挥机构是国务院领导下的森林防火部际联席会议；省、市、区县级都设有森林防火指挥部，林区乡（场）、企事业单位都成立有森林防火领导小组。 县级以上森林防火指挥部的总指挥由当地政府的主要负责人担 任。 林业局监控指挥架构如下图： 林业局监控中心 架构图 现状 描述 目前森林防火工程中采用地面巡护、瞭望台监测、航空巡护、卫星遥感监测为主。 目前 森林防火监测方式都存在一些问题，需要寻求一种更高效、更智能的监测方式，更好的完善森林防火工程。 采用 地面巡护 地面巡护，主要任务是向群众宣传，控制人为火源，深入 瞭 望台观测的死角 进行巡逻。 对来往人员及车辆，野外生产和生活用火进行检查和监督。 存在的不足是巡护面积小、视野狭窄、确定着火位置时，常因地形地势崎岖、森林茂密而出现较大误差；在交通不便、人烟稀少的偏远山区，无法 进行地面巡护，需用各种 森林防火视频监控 系统解决方案 杭州海康威视系统技术有限公司 第 8 页 交通工具费用及人员工资费用，只能用视频监测方法来弥补。 采用 瞭望台监测 瞭 望台监测，是通过 瞭 望台来观测林火的发生，确定火灾发生的地点，报告火情，它的优点是覆盖面较大、效果较好。 存在的不足：是无生活条件的偏远林区不能 设 瞭 望台；它的观察效果受地形地势的限制，覆盖面小，有死角和空白 观察不到， 对烟雾浓重的较大面积的火场、余火及地下火无法观察；雷电天气无 法上塔观察； 瞭 望是一种依靠了望员的经验来观测的方法，准确率低，误差大。 另外 瞭 望员人身安全受雷电、野生动物、森林脑炎等的威胁。 采用 航空巡护 航 空巡护，是利用巡护飞机进行林火的探测。 它的优点是巡护视野宽、机动 性大、速度快同时对火场周围及火势发展能做到全面观察，可及时采取有效措施。 但也存在着不足：夜间、大风天气、阴天能见度较低时难以起飞，同时巡视受航 线、时间的限制，而且观察范围小，只能一天一次对某一林区进行观察，如错过 观察时机，当日的森林火灾也观察不到，容易酿成大灾，固定飞行费用 2020元 /小时，成本高，租用飞机费用昂贵，飞行费用严重不足，这就需要用定点视频监测来弥补其不足。 采用 卫星遥感 卫星遥感，利用极轨气象卫星、陆地资源卫星、地球静止卫星、 低轨卫星探测林火。 能够发现热点，监测火场蔓延的情况、及时提供火场信息，用遥感手段 制作森林火险预报，用卫星数字资料估算过火面积。 它探测范围广、搜集数据快、 能得到连续性资料，反映火的动态变化，而且收集资料不受地形条件的影响，影像真切。 存在的不足：准确率低，需要地面花费大量的人力、物力、财力进行核实，尤其是交通不便的地方，火情核实十分重要。 在接到热点监测报告 2 小时内应反 馈核查情况和结果。 卫星遥感监控森林防火的其不足是： 1) 热点达到 3 个像素时，火已基本成灾。 森林防火视频监控 系统解决方案 杭州海康威视系统技术有限公司 第 9 页 2) 从卫星过境到核查通知扑火队伍时间过长，起不到“打早、打 小、打了”的作 用。 需求分析 目前各级护林防火部门大多采用人工了望和地面巡护的办法进行火情监测，由于林地比较分散，限于财力，难以组织大批人员进行看守，防不胜防。 许多火情往往因发现不及时，耽误了扑救时间，使小火酿成大火。 而采用 视频 监控系统监测火情，可以防止森林大火的形成，做到早发现、早消灭，实现真正意义上的打早、打小、打了，能有效地保护十分珍贵的森林资源，具有巨大的生态效益、社会效益和经济效益。 可通过视频监控达到一定的防火效果。 根据目前森林防火 现 状，森林防火视频监控系统有如下需求 : 1) 系统监控图像可在第一时 间传送到 指挥中心 ，并可以在第一时间识别林火。 2) 当火灾发生时，能够精确定位火点位置，并能够自动产生报警。 3) 林区监控管理指挥中心通过观看。 实时监视各监控点火灾情况，并远程控制云台摄像机进行控制。 4) 报警后，一旦火情确定，指挥扑救人员可通过大屏实时查看现场视频。 5) 林火发生后，通过系统可对受灾面积、灾害损失做出相对准确的评估。 6) 系统需支持视频和地图的结合，管理员可在地图上明确林火位置。 7) 前端系统运行需要提供一种有效的供电方式，能保证设备全年不间断的可靠运行。 8) 前端设备大多安装在无人值守的环境，需要通过有效的安全防范手 对前端设备进行管理。 9) 利用有效的传输方式，能把前端监控视频传输到后台指挥中心。 森林防火视频监控 系统解决方案 杭州海康威视系统技术有限公司 第 10 页 第 2章 系统总体设计 设计思路 森 林 防火 监控 系统 是 集硬件、软件、网络于一体 的联网系统，以 森林防火 平台软件 iVMS8800 为核心，在 指挥 中心 能够 实现对 各个 林区防火监控系统 的 全方位管理。 前端视频监控点设定在 林区 的 制高点 ， 通过 光纤 传输网 或微波网络 与 指挥中心 网络 点对点联接。 在监测到有火灾信号时， 系统 会及时将 前端实时画面 传递到主站 指挥中心。 1) 采用 红外热成像 摄像机 利用热成像原理， 探测林区热辐射，通过不同目标温差实时成像，搭配了测温模 块可全天候对 林区扫描检测，当测得温度及温差数据符合林火特征时，系统发生报警，及时让防火值班人员掌握林区火灾隐患，及时制定灾害扑救方案等。 2) 采用与环境信息相结合的综合监测 ，可以实时的了解当前监控点的风力、风向、温湿度 、 烟雾 等数据，为森林防火指挥提供有力数据信息 ， 满足当前森林防火的各种要求。 3) 采用 与 地理信息系统（ GIS） 相结合 ，实现森林资源信息的可视化化管理，可以更加有效地为森林防火提供信息支持。 4) 采用透雾成像技术，由于森林防火监控系统安装在林区的山上，山区经常浓雾弥漫，普通的镜头无法达到正常的监控效果，使用透雾镜头解决了 山区雾大，成像难的问题。 设计原则 1) 可靠性： 硬件可靠性：系统按照监控现场的环境要求选用图像监控设备，能够适应现场的恶劣环境。 摄像机和镜头采用专业产品。 软件可靠性：操作系统 应 具有良好的稳定性。 森林防火视频监控 系统解决方案 杭州海康威视系统技术有限公司 第 11 页 用户管理：用户等级管理和密码管理相结合，不同的操作人员具有不同的权限，禁止越权操作。 充分考虑到森林防火工作的连续性要求。 整个系统必须具有高度的安全性、可靠性和稳定性。 2) 先进性： 先进的视频压缩格式：采用 格式压缩视频流，压缩过的图像传输给森林防火的各级 指挥中心。 在保证图像质量的前提下，带宽占用大大减小。 系统在稳定性的基础上，充分考 虑到信息社会迅猛发展的趋势积极采用当前国际上较先进的技术装备。 在技术应用上适度超前，所采用的技术和设备完全能保证 先进性。 3) 灵活性： 录像可调节图像质量与带宽占用以满足用户的需求。 灵活的控制功能：在各级 指挥中心 的图像工作站上可以对选择的摄像机进行控制。 4) 可扩展性： 灵活的组网方式，方便监控点的增加。 系统预留了其它功能接口（如电子地图等），系统设计留有充分余地，以方便今后系统的扩充和升级。 为此，所选设备采用模块式结构，在必要时可随时增加前端及其控制模块，使系统具有灵活的扩展性，有 效的保护用户的投资。 充分考虑到指挥中心工程所涉及的各子系统的集成和信息共享，在保证子系统总体上的先进性和合理性，采用集中管理、操作，分散控制的模式。 总体结构具有兼容性和可扩展性，既可以包容不同厂家不同类型的先进产品，又便于升级、换代，使整个智能化系统可以随着科学技术的发展与进步，不断得到充实、完善、改进和提高。 5) 易操作： 监控系统的操作具有灵活简便，易于掌握的特点，操作人员能够方便地进行使用及维护，使整个系统发挥最大的功能。 在适应多功能需求方面作了充分的考虑，对信息进行收集、存储、传输、检 森林防火视频监控 系统解决方案 杭州海康威视系统技术有限公司 第 12 页 索、查询，为森 林防火中心管理者提供了有效的信息服务和充分的决策依据，为森林防火工作提供了安全、方便、快捷、高效、增值的服务。 6) 开放性 ： 考虑到系统发展的需要，使系统与未来扩展的设备具有互联性与互操作性，能很方便地融入网络之中。 设计目标 1) 远程视频监控以直观 、 真实 、 有效而被广泛应用在许多重点防范地区。 通过安装红外热成像、可见光摄像系统全天候监控林区 ，观测森林火情、对初发火情，做到及时发现、及时救护。 使火灾隐患消亡在萌芽状态 ； 2) 远程视频监控能在森林发生火灾时把现场的图像传回指挥中心，指挥中心通过监视前端摄像机图像指挥调度救火 ，最大限度的能减小火灾造成的损失 ； 3) 远程视频监控能真实记录火灾发生前救火过程中以及救火以后现场的真实情况从而对火灾进行处理，提供有效真实的资料 ； 4) 森林防火消防中心可对火情及现场情况进行实时观察，以便及时了解现场情况协调调度指挥 ； 5) 林区监控管理指挥中心 可 远程对前端 的 云台进行上下 ,左右控制 ； 6) 林区监控管理指挥中心能记录火情发生 ,发展和消灭的整个过程，对以后的火情的预防 ,治理提供真实有效的直观资料。 7) 山上需要 24 小时不间断供电，满足所以设备用电需要，根据目前技术条件设计采用 相应的 供电系统，保证山上不具备布线条件的 监控点设备不间断供电，正常工作。 系统 架构 森林防火监控系统 由 前端系统 、 传输网络、 各级 指挥中心 等几个 部分组成。 森林防火视频监控 系统解决方案 杭州海康威视系统技术有限公司 第 13 页 系统 架构 图 省级 指挥中心 部署视频 监控平台 软件，通过专网线路连接国家林业 指挥中心 、市级 指挥中心 和部分其他单位。 市级 指挥中心 通过专网线路分别和省 指挥中心 以及区县级 指挥中心 连接，市级 指挥中心 部署 视频 监控平台 软件，实现和省级及区县级的平台进行联网。 区县级 指挥中心 通过专网线路连接市级 指挥中心 ，同时部署视频 监控平台 软件和市级平台进行联网。 前端系统通过光纤线路连接到区县级 指挥中心 ，无法通过光纤线路连接的前端 系统，通过微波方式连接到 区县级指挥中心。 森林防火视频监控 系统解决方案 杭州海康威视系统技术有限公司 第 14 页 前端系统 前端系统 对 林区 现场的图像 及环境信息 等信息进行采集、编码 及 上传 ，并根据制定的规则进行自动化联动。 传输网络 传输网络可采用 光纤 传输 网络 ， 可将摄像机、镜头拍摄的现 场图像实时传输到 指挥中心。 无有线传输条件的前端，采用微波方式，将 摄像机、镜头拍摄的现 场图像实时传输到 指挥中心。 指挥中心 区县 指挥中心 可 管理 所辖林区的 所有 设备，接收由 林区 上报的 视音频及环境信息 ， 同时可以 满足用户视频信息查看、 林区 设备控制 的需求。 市级 指挥中心 可接收下属林区 上报的 视音频及环境信息 ， 同时 可以 满足用户视频信息查看、 林区 设备控制 的需求。 省级 指挥中心 可接收下属林区 上报的 视音频及环境信息 ， 同时可以 满足用户视频信息查看、 林区 设备控制 的需求。 森林防火视频监控 系统解决方案 杭州海康威视系统技术有限公司 第 15 页 第 3章 系统特点 设。