【正文】 。4. 火情定位系統(tǒng)采用單基站火情定位方法，利用二維攝像設備配合三維地圖進行距離測量和三維地理位置標定的實時算法，可精確定位火情，顯示火災經、緯度和高度的三維GPS坐標，誤差在5公里范圍內小于50米。遠紅外攝像儀負責探測區(qū)域異常溫度，可見光透霧攝像儀在霧霾天氣下提供清晰近距離火情現(xiàn)場視頻圖像。實現(xiàn)對森林安防系統(tǒng)進行實時閉環(huán)控制，如果溫度超差大于某一值時即時報警。服務器完成兩大功能：數據存儲與交換 設備的正常紅外熱像圖譜和出現(xiàn)異常時的典型故障圖譜，以供將來設備出現(xiàn)異常時進行對比分析。 光纖傳輸（加配帶光纖接口的工業(yè)以太網交換機） 系統(tǒng)網絡通信采用IP網絡技術組網，并可使用網絡延伸器、網橋、路由器設備延伸接入站點，且能支持IP組播功能。 系統(tǒng)結構組成 視頻監(jiān)控終端紅外熱成像儀高清透霧攝像機384288紅外像素，℃，工作溫度40至70度可視角度：75mm鏡頭210萬像素在FULL HD1080P下可實現(xiàn)實時圖像視頻高壓縮比逐行掃描CMOS，運動圖像無鋸齒支持最大64G存儲卡本地存儲支持雙碼流與手機監(jiān)控支持自動光圈/自動電子快門透霧由特制光學玻片配合軟件增強實現(xiàn)全天候監(jiān)控ICR紅外濾片式日夜轉換功能，全天候監(jiān)控能夠敏感探測發(fā)熱體，包括明火，人體，熱浪，熱煙等，及早發(fā)現(xiàn)火災險情，大大降低模式識別的誤報率。終端防盜設計——監(jiān)控終端主控板內嵌GPS芯片，可支持斷連6小時內識別終端位置。智能視頻分析——支持基于GIS的實時火情地理位置標定，可精確定位火情，理論誤差小于50米，實測誤差小于27米自動巡檢與主動告警——監(jiān)控終端支持全范圍自動掃描，指定范圍自動掃描，手動掃描功能。7. 系統(tǒng)覆蓋范圍仿真功能通過準確的高度數據庫與三維模型，我們可在系統(tǒng)的地理信息系統(tǒng)上軟件仿真所有建設站點，模擬站點覆蓋范圍，選取最優(yōu)站點達到最大的覆蓋范圍，大大減少了勘測成本。5. 火情所見即所得出現(xiàn)火情后，用戶可點擊地圖上多個火情標志中的任意一處火點，系統(tǒng)可自動分析鎖定火點，自動調整云臺水平/垂直方位與鏡頭焦距/視場角，使指揮人員能立即觀看現(xiàn)場視頻，做到火情的所見即所得。2. 基于DEM的全三維地理信息系統(tǒng)建模我們的平臺自帶離線GIS系統(tǒng)，并通過DEM高程庫實現(xiàn)了站點周邊全區(qū)域的三維建模，客戶可自由編譯路徑、地名與周邊設施。（1）（2）林區(qū)的山體情況復雜，實際安裝需按現(xiàn)場調研后協(xié)商制定。44區(qū)1模擬覆蓋圖（2）主要是海邊上的獨立海島，島上人煙稀少，滿足了野生動物的生活條件。22區(qū)2模擬覆蓋圖（1）的左上角主要分布了某市的重點山林，位于市郊，人煙偏小。安全性和保密性在系統(tǒng)設計中，既考慮信息資源的充分共享，更要注意信息的保護和隔離，因此系統(tǒng)應分別針對不同的應用和不同的通訊環(huán)境，采取不同的措施，包括系統(tǒng)安全機制、數據存取的權限控制等。系統(tǒng)的輸入設備和系統(tǒng)軟件還應具有良好的操作性，使一般文化水平的民警，在略懂電腦操作的情況下通過基本的培訓就能掌握系統(tǒng)的操作要領，達到勝任值班和監(jiān)控任務的水平。要做到這些，就要解決用人眼監(jiān)控的弱點，我們將提供智能視頻分析技術，通過機器眼+機器腦來防范，真正做到24小時有效監(jiān)控。另外亦有機構使用紅外線人造衛(wèi)星影像系統(tǒng)，但這方法只能反映已擴散蔓延的森林大火，卻難以偵測小規(guī)模的山火。 我們認為森林火災難以完全避免，因此保護林木的最佳方法，便是縮短火災偵察的時間，防止火勢蔓延及失控。 響應時間長 對于安全威脅的響應速度關系到一個安全系統(tǒng)的整體性能。因此，對于機場、港灣等大型的視頻監(jiān)控系統(tǒng)，各個監(jiān)控點并非每時每刻都處于監(jiān)控當中。因此迅速發(fā)現(xiàn)和撲滅林火，就成為了森林防火的重中之重。當用戶熟悉軟件后，也可把智能向導選項關閉以加快速度。（3）多庫協(xié)同：管理軟件不僅使用數據庫、模型庫、知識庫，還引入圖形庫、圖像庫、文字庫等多媒體文檔庫，由庫管理子系統(tǒng)對它們進行協(xié)調管理。2. 提高森林防撲火機制和手段的智能化和自動化程度本系統(tǒng)從管理模型、管理方法、管理軟件到人機界面，全面提高森林防火機制和手段的智能化和自動化程度。視頻實時監(jiān)測。火險等級預測預報：進行分地區(qū)的火險等級預測預報?；痣U知識訓練：通過本系統(tǒng)培訓各級管理人員判斷火險指標的能力。森林火險綜合管理系統(tǒng)以現(xiàn)代地理學、大氣科學、林學、火災科學等為理論基礎，以地理信息系統(tǒng)（GIS）、數字高程圖（ASTERDEM）、全球定位系統(tǒng)（GPS）、空間決策支持系統(tǒng)以及計算機網絡、現(xiàn)代通訊技術等為技術支撐，突破傳統(tǒng)的林火預防和撲救模式，運用系統(tǒng)工程的理論方法，融專家經驗、現(xiàn)代信息技術、科學計算于一體，對森林防火信息管理，林火監(jiān)測、火險預報、火行為預測、撲火方案輔助決策、林火損失評估等工作具有很大的幫助。系統(tǒng)的設計思路主要體現(xiàn)以下幾個方面：1. 強化森林防撲火信息的綜合管理提高森林防撲火信息綜合管理能力的目的，是使林業(yè)部門在森林火災到來之前和出現(xiàn)之后能夠做到信息來源暢通、信息處理及時、應急反應敏捷。林火行為知識訓練：通過在計算機上點“假想火”，模擬各種條件下火蔓延過程，使管理人員了解并掌握林火行為特征。林火監(jiān)測輔助決策：根據各地區(qū)的火險天氣預報和火險等級預報，為各地分別提供各自不同的火災預防措施、火源管理措施、撲火隊伍戰(zhàn)備措施等輔助決策意見。通過視頻監(jiān)控技術對林火的自動定位，為林火的預警、接警提供快速準確實時的依據。具體如下：（1）管理模型：不局限于運籌學的數學模型，而且引入人工智能的知識模型。這種多庫協(xié)同的方式便于儲存、管理、查詢、維護多模式的林火信息和模型，為智能管理提供靈活高效的支持環(huán)境。（5）地理信息系統(tǒng)基礎平臺：除完成基礎的和常規(guī)的地理信息采集、信息存儲與管理、信息處理與分析、信息顯示和輸出等任務外，還應為各應用子系統(tǒng)提供模型接口和數據接口，并能夠完成以下特殊功能：矢量、柵格和TIN等多種數據格式之間的相互轉換；多源、多類數據的融合與匹配；進行三維分析，生成和顯示火險區(qū)地面的3D圖，計算了望臺監(jiān)測覆蓋區(qū)等；進行網絡分析，優(yōu)化撲救隊伍調度路線；用2D和3D方式顯示林火預測和決策結果，如林火蔓延趨勢、撲救隊伍行軍路線等；3. 提高全市范圍內森林防撲火行動的整體協(xié)調性、聯(lián)動機制和反應速度在多區(qū)域同時出現(xiàn)森林火災時，應采用GIS管理平臺技術，以一個總中心、多個分中心、分級監(jiān)視與信息反饋、統(tǒng)一指揮調度的方式對全局的森林防撲火行動進行整體協(xié)調，保持相互之間的聯(lián)動，以此提高全局范圍內森林防撲火行動的整體反應速度。傳統(tǒng)視頻監(jiān)控的現(xiàn)狀 無論是傳統(tǒng)的第一代模擬視頻監(jiān)控系統(tǒng)，還是第二代、第三代部分或完全數字化網絡化的視頻監(jiān)控系統(tǒng)，都具有一些固有的局限性：由于人類自身的弱點，易導致漏報。 數據分析困難 報警發(fā)生后對錄像數據進行分析通常是安全人員必須要做的工作之一，而誤報和漏報現(xiàn)象則進一步加劇了對數據分析的需求。傳統(tǒng)的視頻監(jiān)控系統(tǒng)通常都由安全工作人員對安全威脅作出響應和處理，這對于處理一般性的、實時響應要求較低的安全威脅來說已經足夠。因此我們本著保護國家山林及天然資源的使命，建設智能森林火險綜合管理系統(tǒng)，并根據不同林業(yè)的需求提供度身訂造及針對性的解決方案。而且要為紅外線圖片進行分析亦不容易，機構最少要用一至兩小時，才能偵測到火災位置。先進性原則系統(tǒng)應充分考慮科學技術的迅猛發(fā)展趨勢，應用國內外業(yè)界較先進和標準的主流技術來保證智能化系統(tǒng)各項功能的實現(xiàn)；采用以“數模結合”的系統(tǒng)結構，使得系統(tǒng)可以方便靈活地在處理能力、系統(tǒng)容量、功能點等方面進行擴充和升級換代，從而確保系統(tǒng)可以支撐未來一段較長的時間內形勢和業(yè)務發(fā)展的需要?？煽啃栽瓌t系統(tǒng)應采用以模擬信息傳輸為主、數字信號傳輸為輔，并相結合的方式，在關鍵節(jié)點保證系統(tǒng)的可靠性；采用成熟的技術和優(yōu)質品牌的配套設備，并充分考慮系統(tǒng)實施地點的使用環(huán)境進行選擇，以提高系統(tǒng)的可靠性和使用壽命；系統(tǒng)設計時還應考慮數據的備份保存和快速恢復，以便在系統(tǒng)出現(xiàn)問題時能以最快的速度恢復正常運作。第二章 系統(tǒng)建設方案 某市監(jiān)控模擬布點根據前期摸查和調研，發(fā)現(xiàn)某市森林火險事件多發(fā)生在市東西面的兩個部位，而東西兩組團范圍廣闊，最遠距離達90公里，監(jiān)控難度較大。利用了兩個點進行了大部分的覆蓋，最佳的保護了山林林區(qū)。而林區(qū)是野生動物生存的必要條件，以一個點的覆蓋對島上林區(qū)進行保護，提供良好的條件給野生動物。 系統(tǒng)技術特點及優(yōu)勢 系統(tǒng)技術特點1. 基于遠紅外設備的長距離森林火災分析算法獨特的森林火災熱成像分析算法，最遠能監(jiān)測5公里處1米*2米木質火源，從8公里處能偵測到3米*3米火源。精度為Google地球中國區(qū)的9倍。6. 全景圖與智能屏蔽功能支持360度全景拼圖，系統(tǒng)可以實現(xiàn)紅外熱像圖的無縫智能拼圖的全景紅外熱像分析功能。 系統(tǒng)技術優(yōu)勢微小火源識別前提下的大范圍覆蓋——獨有專利的火災熱成像圖像分析算法，單臺終端最遠能監(jiān)測5公里處2米*2米木質火源，從8公里處能偵測到3米*3米火源。支持火情主動告警功能，包括聲音告警和短信告警。云臺和防風桿采用異形螺絲緊固連接，普通扳手無法打開。采用超長遠焦鏡頭14374mm（根據需求可選）透霧由特制光學玻片配合軟件增強實現(xiàn)（自主研發(fā)）配合廣角鏡頭，擴大監(jiān)測視場面積，實現(xiàn)截面視場全覆蓋透霧由特制光學玻片配合軟件增強實現(xiàn)（自主研發(fā)）采用變焦鏡頭，大監(jiān)測視場面積，實現(xiàn)截面視場全覆蓋不受雨霧等天氣情況影響，全天候工作不需要自動調焦調距，掃描巡航效率高被動紅外方式，壽命長于主動激光夜視儀支持風光互補（客戶定制） 信號傳輸與通訊 信號傳輸有三種方式，具體采用哪種傳輸方式根據客戶的具體需要以及現(xiàn)場實際情況決定：167。采用雙方向10/100/1000Mb/s (10/100/1000BASE)光/電接口互聯(lián)，并實現(xiàn)第三層路由隔離。所有熱像終端所監(jiān)測的溫度數據及圖譜信息即時傳送到本地處理服務器，由本地處理服務器完成與遠程處理服務器的數據交換，隨時可調用數據進行分析。 監(jiān)測、控制與分析客戶端由于客戶管理構架適應分級管理構架，客戶端可分為兩種，本地客戶端（區(qū)域監(jiān)控中心）和遠程客戶端（遠程監(jiān)控中心） 本地客戶端：本地客戶端直接和本地處理服務器相連，根據客戶應用需求開發(fā)的紅外熱像處理軟件安裝在本地客戶端，可以完成即時監(jiān)控，隨時生成溫度曲線，進行即時分析，出現(xiàn)異常時進行報警，以及完成客戶定制化需求等。2. 火情自動判定及告警系統(tǒng)能自動監(jiān)控并識別探測區(qū)域內發(fā)生的火情，并自動判定火情信息并回傳到后端軟件平臺通過生成聲、光信號進行告警，提醒管理人員能第一時間監(jiān)察異常情況,同時監(jiān)控人員可在指揮屏幕墻上實時顯示探測情況。5. 系統(tǒng)安全系統(tǒng)登陸通過賬號密碼方式進行認證，管理者能在系統(tǒng)內為不同賬號的登入者設置不同訪問權限，保障系統(tǒng)信息和運作安全。用戶能在后端軟件平臺翻查歷史數據及儲存圖片，可按發(fā)生時間隨時查詢過往發(fā)生火警的位置等詳細情況。9. 軟件全景監(jiān)控及自主屏蔽系統(tǒng)后端軟件平臺自動對所有前端觀測區(qū)域進行360176。11. 無線傳輸系統(tǒng)傳輸采用基于IP網絡的數字化傳輸網絡，根據用戶實際需求。14. 設備防盜安全設計系統(tǒng)前端設備內置GPS全球定位防盜單元，能在前端設備遭遇盜移動后，持續(xù)6小時對外發(fā)送準確設備追蹤信號。16. 人員管理系統(tǒng)除火情智能視頻監(jiān)控管理主平臺外，系統(tǒng)還開發(fā)有巡防人員管理系統(tǒng)。電纜接電點和基站設備用電點均有電源避雷和防浪涌保護。為了獲得更好更廣泛的監(jiān)控視野范圍，需要在基站所在位置修建鐵塔，所需高度根據監(jiān)控視野范圍和四周植被的實際情況決定。系統(tǒng)可以在監(jiān)控中心內通過GIS軟件系統(tǒng)平臺完成紅外圖像采集的分析、人員跟蹤報告以及遠距離位置的標定測距，同時可以完成遠程控制功能，還可以經過部局域網與遠程監(jiān)控中心連接起來，實現(xiàn)紅外監(jiān)控數據共享和報警監(jiān)控等功能。 先進的前端工控機是將紅外熱成像儀采集到的視頻圖像經過壓縮后通過獨特的像素色深算法對火源進行智能分析，一旦發(fā)現(xiàn)疑似火情，智能處理器自動識別并自動向后端監(jiān)控中心發(fā)送報警信號。 野外大型防護罩 系統(tǒng)前端基站在一般安裝在野外，在野外惡劣的自然環(huán)境為保證基站24小時全天候的正常運行，野外大型防護罩是實現(xiàn)智能監(jiān)控的重要保障，大型防護罩具備除濕、加溫、雨刮，風扇功能、滿足全天候運行、滿足IP66防護等級，很好的保護了基站的紅外熱成像儀和高清透霧鏡頭。俯仰角度的大范圍監(jiān)控才能滿足森林防火智能監(jiān)控的要求。 視頻采集系統(tǒng)結構 我們用3D技術對系統(tǒng)前端基站進行立體