【正文】 火全時域監(jiān)控系統(tǒng) 系統(tǒng)概述 賽能 森林防火全時域監(jiān)控系統(tǒng)，是廣東賽能科技有限公司推出的森林防火智能檢測指揮平臺的重要組件之一。也可以在出現(xiàn)火情時，通過對氣象因子的監(jiān)測和記錄，了解實時的風(fēng)向、風(fēng)力、雨量情況，輔助應(yīng)急撲救工作的開展。 ? 可配備紅外熱感探測設(shè)備實現(xiàn)熱源的紅外探測。 ? 在高亮和低暗等極端光線變化情況下，都可以得到清晰的畫面。 ? 林區(qū)氣候變化大，人工觀測點和瞭望臺條件惡劣，對護林員健康損害大。 森林防火智能指揮平臺 29 前端監(jiān)控基站由視頻采集設(shè)備、視頻處理設(shè)備、遠程控制設(shè)備、數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備、安保設(shè)備、供電設(shè)備等構(gòu)成，主要完成功能包括林區(qū)視頻圖像的采集、預(yù)處理、設(shè)備控制，基站的供電，安防等。 ? 設(shè)備控制： 前端基站設(shè)有基站控制器，工作人員可以從位于監(jiān)控指揮中心的遠程智能控制器發(fā)出指令，通過基站控制器對攝像點 的攝像機鏡頭焦距、光圈、云臺方向、俯仰角度進行控制，從而獲得需要監(jiān)控的地點的畫面，也可以通過系統(tǒng)設(shè)定，使攝像機和云臺按照預(yù)定的軌跡自動運行。對攝像機的基本要求是：圖像清晰真實、適應(yīng)復(fù)雜環(huán)境、安裝調(diào)試簡便。 安防： 由于前端監(jiān)控基站位于林區(qū)深處，通常屬于無人值守的設(shè)備 ，因此，為了保證設(shè)備的安全性，還可以配置安保防盜系統(tǒng)，通過安保防盜系統(tǒng)，將基站邊界情況的圖像送回監(jiān)控中心，工作人員可以通過這些安保圖像監(jiān)控基站的安全。 同時，為了實現(xiàn)對森林火險的及時發(fā)現(xiàn)，前端基站還可以根據(jù)需求裝置紅外熱感智能探測儀，使用探測儀進行林區(qū)熱輻射探測，通過不同目標(biāo)溫差實時成像，搭配了測溫模塊可全天候?qū)α謪^(qū)掃描檢測，當(dāng)測得溫度及溫差數(shù)據(jù)符合林火特征時，系統(tǒng)發(fā)生報警， 及時讓防火值班人員掌握林區(qū)火災(zāi)隱患，及時制定災(zāi)害撲救方案等 預(yù)處理和控制： ? 壓縮編碼 ： 前端基站裝置了視頻服務(wù)器，通過視頻服務(wù)器對于攝像機和熱成像系統(tǒng)所采集的視頻圖像信息及其他相關(guān)信息進行數(shù)字化壓縮編碼，然后送至傳輸設(shè)備。 系 統(tǒng)結(jié)構(gòu)的組成 森林防火遠程智能視頻監(jiān)控子系統(tǒng)由三大部分組成：前端監(jiān)控基站、 遠程 數(shù)字微波傳輸系統(tǒng)、監(jiān)控指揮中心。 ? 前端可以配置安全防護和自動防盜報警裝置，在遇到意外情況，可自動向控制中心進行報警，解決了設(shè)備在無人區(qū)無人值守下的安全保障問題。 ? 特殊設(shè)計的云臺系統(tǒng)，可以實現(xiàn)精確的圖像地理定位。 系統(tǒng)的總構(gòu)成示意圖如下： . 系統(tǒng)設(shè)計 系統(tǒng)功能 ? 高清長焦距鏡頭配以 360 度全方位監(jiān)控，每個攝像點可實現(xiàn)最大半徑 5 公里范圍內(nèi)的監(jiān)控?？梢詫⒁郧吧址阑鸸ぷ鞯娜肆ρ沧o、飛機巡護模式改變成更加經(jīng)濟有效的自動監(jiān)控巡護方式。 配備先進的網(wǎng)絡(luò)病毒防御系統(tǒng)，以抵抗病毒和惡意入侵，具有病毒庫自動更新，惡意代碼自動偵測的能力。各種林業(yè)專題信息采用林業(yè)局發(fā)布的標(biāo)準(zhǔn)，專為林業(yè)系統(tǒng)開發(fā)，使林業(yè)系統(tǒng)的相關(guān)應(yīng)用與高新科技完美結(jié)合。 區(qū)縣林業(yè)局監(jiān)控指揮中心 主要功能 森林防火智能指揮平臺 19 具有上級監(jiān)控中心所具有的所有功能，在 數(shù)據(jù) 存儲方面與上級監(jiān) 控中心有所區(qū)別，對于各基站上傳至本中心的“報警” 數(shù)據(jù) 實時集中存儲，同時，對于林區(qū)各基站上傳至本中心的所有數(shù)據(jù) 實時集中存儲，數(shù)據(jù)存儲滿足 90 天圖像回放的最低要求。 報警系統(tǒng)自檢： 報警系統(tǒng)能顯示故障地址和狀態(tài)（如線路中斷、硬盤錄像機死機、短信報警、傳感報警等）。各級部門都能對煙火、災(zāi)情、特殊情況和異常事件進行智能監(jiān)控、實時查看；遠程集中控制各林區(qū)、監(jiān)測點設(shè)備工作；即便遠程也能做到如同親臨現(xiàn)場般對異常事件的處理進行指揮，大大提高了森林異常事件的處理效率。 系統(tǒng) 平臺 簡介 森林防火智能指揮平臺 13 賽能科技 推出的 森林防火 智能 監(jiān)測 指揮 平臺 ， 是基于地理信息技術(shù)、全球定位技術(shù)、遙測遙感技術(shù)、 數(shù)字 視 音 頻技術(shù)、 視頻監(jiān)控技術(shù)、圖像智能識別技術(shù)、自動氣象監(jiān)測技術(shù)、無線 數(shù)字通訊技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等多種先進的技術(shù)于一體而開發(fā)出來的智能化系統(tǒng)。 ? 林火撲救決策訓(xùn)練：通過向指揮者提供各種圖文資料，使其能針對各種模擬火場制定撲救方案。 兼容性原則 系統(tǒng)設(shè)計合理， 從 硬件的匹配 到 系統(tǒng)與特定環(huán)境的適應(yīng)性，都有良好的兼容性。 全模塊化、容易 擴展 ： 系統(tǒng)設(shè)計必須基于全模塊化設(shè)計，具有可擴展性，可以根據(jù)客戶的需求和建設(shè)情況進行各功能模塊靈活的增減和搭配 ，系統(tǒng) 搭建好后要 具有 可 升級功能，適合森林防火防護監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展要求。 環(huán)境分析 前端設(shè)備與自然環(huán)境 ： 林區(qū)所處自然環(huán)境隨季節(jié)、晝夜、氣候的變化而復(fù)雜多變，溫差變化大， 風(fēng)雷雨 雪 氣候 變化多端 。甚至能對災(zāi)后重建提供輔 助決策的數(shù)據(jù)。 常態(tài)業(yè)務(wù)指沒有發(fā)生森林火災(zāi)時的日常工作管理業(yè)務(wù)，主要是預(yù)防和應(yīng)急準(zhǔn)備工作，包括防火值班、林火監(jiān)測、平臺建設(shè) 與維護 、防火預(yù)案管理、火險預(yù)報、防火報表 、 人員和 物資管理 等 ； 森林防火智能指揮平臺 7 非常態(tài)業(yè)務(wù)則反映了 發(fā)生 森林火災(zāi)時的 應(yīng)急指揮 業(yè)務(wù)，涉及火情的監(jiān)測、火災(zāi)撲救指揮、火災(zāi)的評估與重建等過程，包括突發(fā)森林火災(zāi)時的應(yīng)急值班、火情 實況 監(jiān)測、分析研判、 火情報告、 輔助決策、指揮調(diào)度 、緊急信息發(fā)布 、資源保障、火災(zāi)評估等業(yè)務(wù)。 近兩年在 遠程林火視頻監(jiān)測的基礎(chǔ)上 ，又 發(fā)展 出更新的 森林火災(zāi)智能監(jiān)測 方式。瞭望臺監(jiān)測方式在無生活條件的偏遠林區(qū)難于設(shè)立，觀察效果受地形地勢的限制，覆蓋面有死角和空白，對煙霧濃重的較大面積的火場、余火及地下火無法觀察；雷電天氣無法上塔觀察；必須依靠瞭望員的經(jīng)驗來預(yù)判火情，準(zhǔn)確率低，誤差大。 方案 選型分析 目前，我國森林林區(qū)火險監(jiān)控預(yù)警的方式主要有衛(wèi)星監(jiān)測、人工監(jiān)測、 航空監(jiān)測、 遠程林火視頻監(jiān)測 等 四種方式。 航空 監(jiān)測 ： 利用巡護飛機進行林火的探測。 護林飛機和紅外遙感火災(zāi)預(yù)警飛機巡邏 ： 利用護林飛機、無人駕駛預(yù)警飛機配合遙感技術(shù)對地面的高溫地區(qū)、濃煙地帶進行探測，配合。 森林防火一直也是我國森林管理工作的重點和難點，它關(guān)系著國家林業(yè)安全、環(huán)保護、生態(tài)旅游以及人民生命財產(chǎn)安全等國計民生的方方面面。為了實現(xiàn)森林防火工作的科學(xué)化、信息化、規(guī)范化，貫徹“預(yù)防監(jiān)控為主，積極撲救的方針 ”，真正做到災(zāi)情早發(fā)現(xiàn)，早解決。典型使用代表： 美國使用無人駕駛林火預(yù)警飛機進行 24 小時監(jiān)測，雖獲得了成功，但耗費了巨額資金。 國內(nèi)有不少省市都購置了輕型飛機或消防直升飛機定期、定時按照規(guī)定路線對林區(qū)進行航空巡查，排除或監(jiān)測火險狀況。 采取哪一種方式作為森林防火監(jiān)控的最佳方案，需要對這四種方式進行一一的分析： 森林防火智能指揮平臺 4 衛(wèi)星監(jiān)測 ： 我國目前建有四個衛(wèi)星林火監(jiān)測地面站，分別是國家林業(yè)局衛(wèi)星監(jiān)測中心、西北衛(wèi)星監(jiān)測分中心、東北衛(wèi)星監(jiān)測分中心 和西南衛(wèi)星監(jiān)測分中心，適用于對我國全境的林火監(jiān)測，對于較大的森林火災(zāi)具有很好的監(jiān)測效果，但對于面積較小的火災(zāi)以及天空有云霧遮擋等情況則無法監(jiān)測。 另外 巡護員 勞動強度大， 在偏 遠林區(qū)內(nèi) 人身安全難以得到保障。 森林火災(zāi)智能檢測方式 主要運用視頻監(jiān)控技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)， GIS 地理信息技術(shù)、 3S 技術(shù)、圖像智能識別技術(shù)等，通過安裝在不同位置的大型戶外攝像系統(tǒng)將林區(qū)的影像信息實時、清晰地傳輸?shù)缴址阑鹬?揮中心、智能識別軟件自動分析處理，一旦發(fā)現(xiàn)煙、火等疑似警情，自 森林防火智能指揮平臺 5 動觸發(fā)報警并聯(lián)動相關(guān)單位。 能需求 分析 林區(qū)狀態(tài)實時圖像監(jiān)控 ： 系統(tǒng)監(jiān)控的林區(qū)圖像清晰可辯，可以實時監(jiān)控到林區(qū)的各種活動。 GIS： 二維地圖與三維電子地圖聯(lián)動，管理人員可任意切換。要求前端設(shè)備 能夠適應(yīng)復(fù)雜的環(huán)境狀況 ，并能有效防雨防雷。 森林防火需求綜述 建設(shè)一套可以實現(xiàn)林火監(jiān)控、監(jiān)測、預(yù)警及應(yīng)急指揮的智能化 平臺 是實施“加快林業(yè)發(fā)展” 戰(zhàn)略的重要組成部分；是全面提升各 地 林業(yè)局森林防火的現(xiàn)代化管理水平、促進城市林業(yè)建設(shè)和森林防火信息化建設(shè)實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展和跨越式發(fā)展的積極手段；是加速森林防火宏觀決策科學(xué)化、監(jiān)測預(yù)警智能化、指揮通信現(xiàn)代化 的有效 方式；是 全面提高森林火災(zāi)的預(yù)防和撲救能力，切實保障林區(qū)人民群眾的生命財產(chǎn)安全，保護國家寶貴的森林資源，鞏固和發(fā)展生態(tài)建設(shè)成果，促進經(jīng)濟社會全面協(xié)調(diào)可持續(xù)發(fā)展 的有效保障。 模塊化原則 系統(tǒng)采用先進的模塊化思路進行設(shè)計，用戶可以靈活選擇搭建系統(tǒng) ， 可根據(jù)需要，隨時增加 所需的功能 模塊 ， 便于系統(tǒng)升級，節(jié)省投資 。 防火期 ? 防火準(zhǔn)備： 依據(jù) 氣象部門的火險天氣預(yù)報與火險等級預(yù)測結(jié)果，或者自己的森林火險氣象監(jiān)測站的監(jiān)測結(jié)果，及時做好防火準(zhǔn)備。 該系 統(tǒng) 可以實現(xiàn) 對林區(qū)的火情險情進行準(zhǔn)確及時的監(jiān)測和監(jiān)控；對預(yù)警信息進行準(zhǔn)確的定點定位；監(jiān)控、監(jiān)測和指揮信息在各級應(yīng)急指揮中心之間的遠距離、即時和無障礙傳輸 ；應(yīng)急指揮 管理和林業(yè) 系統(tǒng) 日常工作管理 。 多層級結(jié)構(gòu)示意如下圖： 本平臺從物理環(huán)境的組成來說，由 省林業(yè)局監(jiān)控指揮中心、 地 /市 /州林業(yè)局監(jiān)控指揮中心、區(qū)縣林業(yè)局監(jiān)控指揮中心、林區(qū)前端設(shè)備等組成，并經(jīng)由 專用 網(wǎng)絡(luò)聯(lián)結(jié)，組成一個有機的整體。 智能檢索和回放： 本系統(tǒng)支持圖像智能檢索，管理者可根據(jù)時間、網(wǎng)點、報警類型等條件搜索視頻圖像并回放。 此外，本中心還具有以“參數(shù)設(shè)置”和“專題繪制、維護”兩個功能： 參數(shù)設(shè)置： 系統(tǒng)可對各下屬所有機構(gòu)和前端設(shè)備進行錄像機參數(shù)、攝像機參數(shù)、云臺參數(shù)、報警參數(shù)等進行遠程設(shè)置。為林業(yè)信息共享提供堅實的基礎(chǔ)。 以人為本，易學(xué)易用 友好 的 軟件 功能 界面，簡潔美觀，操作流程清晰，配備在線幫助、圖形和聲音支持，系統(tǒng)操作易學(xué)、易用。能夠有效實現(xiàn)森林防火的預(yù)防工作，同時可以提高工作人員工作效率、降低工作強度、節(jié) 省火險預(yù)防的開支。 森林防火智能指揮平臺 25 ? 采用遠程微波傳輸，實現(xiàn)遠距傳輸，在保證信號的安全性和可靠性的前提下，傳輸距離可達 60 公里。 ? 可擴展支持智能林火識別報警系統(tǒng)、 GIS 地理信息系統(tǒng) 和應(yīng)急指揮系統(tǒng)。 系統(tǒng)設(shè)計分析 森林防火智能指揮平臺 26 森林防火遠程視頻智能監(jiān)控系統(tǒng)的核心系采用視頻監(jiān)控的方式實現(xiàn)對森林火險情況的監(jiān)控和預(yù)警，但是，森林防火的遠程視頻智能監(jiān)控系統(tǒng)和普通意義上的視頻監(jiān)控系統(tǒng)具有 很大的區(qū)別。前端監(jiān)控基站采集監(jiān)控數(shù)據(jù)后經(jīng)過數(shù)字微波傳輸系統(tǒng)遠程傳送到后端的監(jiān)控指揮中心，由指揮中心對采集的數(shù)字視頻信號進行監(jiān)控、存儲和查詢，同時，監(jiān)控指揮中心還可以經(jīng)由遠程控制系統(tǒng)對前端設(shè)備進行遠程集中控制。同時，視頻服務(wù)器可以設(shè)置單獨的 IP 地址，并與每個監(jiān)控點一一對應(yīng)，使監(jiān)控中心可以根據(jù) IP 地址對該監(jiān)控點進行訪問。 前端 基站設(shè)備的設(shè)計選型 攝像機及鏡頭 攝像機是森林防火智能指揮平臺的最前端，也是森林防火遠程智能視頻監(jiān)控子系統(tǒng)的眼睛，攝像機的選用直接關(guān)系到采集圖像的效果。 作為監(jiān)控系統(tǒng)的視頻源頭，攝像機對整套監(jiān)控 系統(tǒng)起著至關(guān)重要的作用。用于實現(xiàn)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)交換。 前端監(jiān)控基站的設(shè)點依據(jù)各地林業(yè)系統(tǒng)管轄的林區(qū)具體的自然環(huán)境、面積、地形來具體設(shè)定和選址。具體對比見下表： 項目 森林防火遠程智能視頻監(jiān)控 普通監(jiān)控 監(jiān)控范圍 數(shù)十至數(shù)百平方公里 數(shù)十至數(shù)百平方米 傳輸距離大 傳輸距離動輒數(shù)公里至數(shù)十公里 大部分在幾百米范圍內(nèi)， 設(shè)備控制距離 設(shè)備分布范圍廣，分散度高，要求遠距 控制 設(shè)備分布集中，無需遠程 控制 監(jiān)控視距 05 公里 公里 監(jiān)控角度 360 度全方位 特定角度 光線變化 處于野外，光線變化范圍大 特定位置，光線變化較小 環(huán)境條件變化 全年野外工作，需要適應(yīng)極熱和極冷以 及風(fēng)雷雨雪冰雹等惡劣天氣 多處于室內(nèi)，對氣候適應(yīng)范圍要求低 可靠性要求 全年 365 天不可中斷 要求較低 地勢情況 處于野外山林，地勢復(fù)雜 城市內(nèi)，地勢簡單 抗干擾性 要求高抗干擾，不易中斷 沒有太多特殊要求 設(shè)備安全性 設(shè)備處于無人區(qū)，需具備高度安全保障 設(shè)備多處于可視范圍內(nèi)，對設(shè)備安 全性要求低 從上表 可以明確看出森林防火遠程視頻智能監(jiān)控系統(tǒng)和普通視頻監(jiān)控的區(qū)別所在，因而，考慮到森林防火的特殊性，賽能公司的森林防火遠程視頻智能監(jiān)控系統(tǒng)進行了有行業(yè)針對性的特殊設(shè)計，具體體現(xiàn)在： 功能上： ? 滿足大范圍的視頻監(jiān)控掃描范圍：掃描半徑可達 1~5 公里 ? 360 度全方位無死角的監(jiān)控設(shè)計 ? 紅外熱感探測 ? 遠程數(shù)字微波的傳輸方式 ? 監(jiān)控設(shè)備采用遠程集中分級控制 ? 基站自動安保系統(tǒng) 森林防火智能指揮平臺 27 ? 防雷設(shè)計 ? 太陽能 +風(fēng)力 +UPS 的不間斷供電系統(tǒng) 設(shè)備選型上： ? 超長變焦、寬照度的新一代專用日夜型高清監(jiān)控攝像設(shè)備； ? 360 度全方位無死角重型云臺； ? 紅 外熱感智能探測設(shè)備； ? 特殊設(shè)計的具有自動清潔和高屏蔽性、耐高低溫的防護設(shè)備； ? 采用先進的 ，可以滿足 60 公里以上的遠距傳輸需求，并可保證信號具有高抗干擾性和不易中斷； ? 采用可分級控制的遠程傳輸模塊； ? 可配備 安防攝像頭和紅外報警設(shè)備的前端設(shè)備安防系統(tǒng)； ? 太陽能 +風(fēng)力發(fā)電 +ups 的高保障度供電設(shè)計； ? 大容量硬盤錄像系統(tǒng)和智能媒體服務(wù)器； ? 專業(yè)防雷系