【文章內容簡介】 的早發(fā)現、早撲滅。A、支持自動報警。由于森林火災的偶發(fā)性、突發(fā)性以及蔓延迅速等特點，我們不能幻想值班人員 24 小時不眨眼的盯著顯示器屏幕，所以我們的森林防火探測一體機具備森林火災的識別判斷能力。管理人員對森林防火預警系統(tǒng)進行進一步分析確認，并迅速做出應急反應。B、支持智能掃描。由于森林地域遼闊、環(huán)境復雜，普通監(jiān)控的重點監(jiān)管、水平掃描、花樣巡航完全不能滿足森林防火的需要，對森林火災的掃描需要勻速的、無遺漏的進行掃描，同時要求避免無關區(qū)域的空掃。C、重點區(qū)域重點掃描的策略。根據林業(yè)局的實際應用不同以及綠色植被的覆蓋不同，有些區(qū)域是規(guī)劃中的空曠地帶，有些區(qū)域是珍貴的易燃樹種，結合林業(yè)局所轄區(qū)域的具體情況，對于綠色覆蓋濃密的區(qū)域以及易燃樹種較多的區(qū)域，編程掃描可以對該區(qū)域重點掃描，加強掃描頻率，如完整掃描一圈后，重點對重點區(qū)域進行一次針對性掃描，然后再進行完整掃描；D、支持雙模式報警。雙模式報警是指森林防火前端探測儀具備兩種以上的火災分析探測技術，具體包括熱成像遠距離測溫技術、可見光圖像煙火識別技術。測溫技術精準探測暴漏出來的可見火情，煙火識別技術探測非可視區(qū)域的火情（煙冒出來，也可以探測火苗尚未形成的火情前期）壤塘縣森林防火視頻監(jiān)控系統(tǒng)第 12 頁第四章 系統(tǒng)總體設計 項目設計原則 技術先進性原則當今科學技術發(fā)展迅速，新技術、新產品層出不窮，若花巨資建成一個幾年之內就要淘汰的落后系統(tǒng)，對于任何建設單位都是一種極大的浪費，也會影響到信息指揮體系與森林防火系統(tǒng)的正常運行。所以該項目的建設將系統(tǒng)和設備的技術先進性放在非常重要的地位：（1）采用先進的技術設計。以開放式、網絡分布式來主導系統(tǒng)設計和開發(fā)，全面滿足作為“性能可靠 快捷高效”的一個森林防火信息化建設系統(tǒng)的基本要求。 （2）具有充分的擴展能力。為未來指揮中心系統(tǒng)平臺、監(jiān)控平臺、監(jiān)測與森林防火通信系統(tǒng)發(fā)展的需要留有充分的余地，盡最大可能在規(guī)模上滿足將來相當長的時間內的擴充需要。 （3）注重技術性能上的前瞻性。要確保系統(tǒng)在未來較長的年限內充分發(fā)揮功能，為現代化森林防火信息指揮系統(tǒng)提供可靠的保障。 穩(wěn)定可靠性原則穩(wěn)定可靠性是系統(tǒng)設計中的關鍵。為此應主要考慮以下幾點：（1）嚴格遵循國際國內有關標準，充分考慮技術和設備的成熟性 。（2）采取模塊化、集散型、分布式系統(tǒng)構造和控制方式，從系統(tǒng)設計的結構形式和控制方式的角度來提高系統(tǒng)整體的可靠性 。（3）充分考慮系統(tǒng)自身運行的安全、信息傳遞的安全和保密性，確保有關數據的安全。 開放性原則開放性是系統(tǒng)集成的關鍵因素，根據國際信息技術發(fā)展的潮流，集成系統(tǒng)設計必須遵循“開放式”的原則。所謂“開放式”，實質上是要求解決不同系統(tǒng)和產品之間的接口和協(xié)議的標準化和兼容性，以保證它們之間具備“相互操壤塘縣森林防火視頻監(jiān)控系統(tǒng)第 13 頁作性”。（1）在系統(tǒng)設計和設備選型上采用開放的技術標準，避免系統(tǒng)互聯或擴展的障礙。（2）采用標準化的設計，選擇標準化的產品，便于備件儲備和互換。（3）充分考慮系統(tǒng)及其設備的兼容性。系統(tǒng)和設備在橫向上應具備廣泛的兼容性，一方面能兼容多種主流品牌、協(xié)議、廠家的不同或相同的設備，便于廣泛利用先進的技術和設備進行系統(tǒng)擴充和升級，另一方面能在通訊協(xié)議上廣泛兼容相關的電子系統(tǒng)，以便所有系統(tǒng)無縫地集成為一個先進的一體化系統(tǒng)。 操作簡單性原則只有方便的系統(tǒng)才是實用的系統(tǒng)，才能提高工作效率，實現系統(tǒng)的功能目標，降低人力成本和維護成本。考慮了如下幾點：（1）在確保系統(tǒng)高性能、高質量的基礎上，在系統(tǒng)結構上采用方便性設計，在設備選型上選擇操作簡便的設備，著重系統(tǒng)的智能化和自動化。（2）系統(tǒng)及其設備要易學易用，真正做到學用方便、使用方便、維護方便。一般管理人員經過簡單培訓，即可上崗值班，操作、復核和處理各種情況和事件。（3）便于監(jiān)控指揮及森林防火系統(tǒng)參與者的使用，便于他們參與林火監(jiān)控及應急指揮的活動，使用簡便，一目了然，使參與者能充分運用系統(tǒng)的各種功能。 功能適用性原則穩(wěn)定可靠性、先進性與操作簡單性往往難以調和，可靠不一定方便，先進意味著價高，物超所值也難免力所不能及，面對相互有一定程度矛盾的目標，應以是否適用于xx縣森林防火監(jiān)控指揮系統(tǒng)。（1）科學合理，全面綜合評估該系統(tǒng)的地位、影響、功能、安全要求等諸多因素，排除與之顯著沖突的設計和設備，以量體裁衣的方式做出針對性的系統(tǒng)設計和設備選型，以滿足視頻監(jiān)控、信息傳遞、預警分析、輔助決策、指揮調度等各方面要求。（2）選擇性能價格比最佳的產品和系統(tǒng)。高科技現代化時代，衡量適用性的最重要的標準之一是性能價格比，性能價格比差的系統(tǒng)決不會適應該系統(tǒng)。壤塘縣森林防火視頻監(jiān)控系統(tǒng)第 14 頁（3）從實際出發(fā)，突出實用功能，不追求不必要的高檔和豪華，去掉“華而不實”的無用功能，降低總體投資，求得先進性與經濟性的完美統(tǒng)一。 項目總體拓撲圖 業(yè)務功能關聯關系（1）森林防火視頻監(jiān)控系統(tǒng)圖像可實時顯示在xx縣林業(yè)局森林防火監(jiān)控指揮中心大屏幕顯示系統(tǒng)上，并通過中央控制系統(tǒng)任意切換，實現資源共享。（2）由于森林防火視頻監(jiān)控系統(tǒng)是一個實時監(jiān)測系統(tǒng)，監(jiān)測范圍廣、定位準確度高、可以在第一時間發(fā)現森林火情，為實現“打早、打小、打了”目標打下了堅實基礎；同時還可監(jiān)測森林生長狀況、森林資源分布情況、林內人員活動情況等。（3）一旦發(fā)現森林火情，結合地理信息系統(tǒng)，可迅速查出火情發(fā)生的地理位置，及時掌握火情所在地的自然環(huán)境、森林資源等情況，從而迅速判斷火情可能產生的危害程度，根據森林火險預警監(jiān)測系統(tǒng)提供的實時的小區(qū)域的氣象信息，包括風速風向等火險信息，為制定科學、合理的處置方案提供依據。全壤塘縣森林防火視頻監(jiān)控系統(tǒng)第 15 頁方位地對森林火災進行撲救指揮，根據火情可能產生危害程度的大小，結合森林火險預警監(jiān)測系統(tǒng)野外火源管理網絡和森林防火通信系統(tǒng)網絡，可以直接將撲火指令通知現場指揮員或相關撲火隊進行處置，以達到快速消除火災隱患的目的。（4）存儲資料，總結經驗。由于系統(tǒng)可以對森林火災的發(fā)生、發(fā)展、蔓延情況進行連續(xù)的跟蹤監(jiān)測并進行全過程攝像存儲，能夠實時掌握整個火場動態(tài)，對火災的撲救進行立體式全方位的指揮；同時便于總結經驗，調查火災起因，查找肇事者。（5）利用系統(tǒng)及時進行火災損失評估。森林火災撲滅后，要進行火災損失評估，結合地理信息系統(tǒng)和監(jiān)控系統(tǒng)可進行過火面積、受害面積等因子進行初步評估，從而節(jié)省大量人力、物力。 總體方案設計森林防火視頻監(jiān)控系統(tǒng)是一個森林防火數字化、網絡化工程，它以森林現場圖像采集為中心，以森林防火通信系統(tǒng)為傳輸平臺，將光電轉換技術、數字圖像處理技術、通信網絡技術、計算機軟件技術等綜合應用于森林防火監(jiān)控工作中，能夠全天候、全方位、遠距離地以高清晰度圖像方式監(jiān)控大范圍的森林，把大面積的森林場景圖像實時傳輸到森林防火指揮中心，實現防火人員在室內對野外的遠距離集中監(jiān)控?；鹎榈脑缙诎l(fā)現、早期預警都是減少損失的重要手段。無論采用何種技術解決森林防火預警問題，所面臨的第一個問題就是早期發(fā)現、早期預警問題，也是評價森林防火預警解決方案優(yōu)劣的一個最為關鍵的技術指標?？傊?，發(fā)現的越早，定位越精確就越有時間控制及撲滅火災。項目建設范圍為xx縣林業(yè)局施業(yè)區(qū)，建設內容包括視頻監(jiān)控系統(tǒng)建設、信息數據網橋傳輸系統(tǒng)，監(jiān)測控制中心建設。系統(tǒng)建設要求能夠實現xx縣林業(yè)局林區(qū)的視頻監(jiān)控、防火、指揮的統(tǒng)一部署。 方案設計重點目前常見的人工巡護、飛機巡航、衛(wèi)星遙感等技術手段都存在非監(jiān)視周期過長、成本高、管理較困難等問題。視頻監(jiān)控技術的采用，使得非監(jiān)視周期大壤塘縣森林防火視頻監(jiān)控系統(tǒng)第 16 頁大縮短。視頻監(jiān)控解決方案一般在高點，如瞭望塔部署視頻監(jiān)控攝像頭，采用云臺進行360自動掃描。設計中需要重點解決下列問題：（1）云臺設備云臺盲點問題，云臺采用往復轉動的工作方式，目前國內森林防火項目中使用的云臺由于工作原理和應用目標的限制，存在不同大小的盲點，常見的云臺水平掃描范圍為0176。330176。、0176。355176。，存在5176。30176。盲點，而垂直變化范圍為+5176。5176。；云臺巡航速度問題，都是為城市安防監(jiān)控設計的，定位精度低，不需要較高的轉速，一般林區(qū)覆蓋掃描，平均需要48個條帶的掃描完成，總時間超過30分鐘。同時這些云臺的正常工作狀態(tài)是靜止不動的，成本較低，經常轉動使用壽命急劇縮短，連續(xù)工作時間36個月，并且也不支持俯仰角、方位角的計算。鑒于上述問題，采用水平掃描范圍為360176。連續(xù)旋轉，垂直掃描范圍為45176。+45176。；，工作狀態(tài)為巡航轉動，平均壽命為5年的球形云臺設備或T形云臺。（2）識別精度目前森林防火預警系統(tǒng)產品大多采用了可見光煙火識別算法，識別精度低，識別方式單一，無法滿足火情盡早盡快發(fā)現的目標。要解決識別精度低的問題，需要采用雙火情識別模塊，可實現火最低22像素點的火情報警，煙最低10*10像素點的火情報警；要解決識別率問題，需要采用的系統(tǒng)提供紅外、可見光相互補充、其他監(jiān)測點確認等多種確認判別方式，以及重點區(qū)域覆蓋搜索巡航模式，識別率遠大于其他現有煙火識別系統(tǒng)。森林防火視頻預警產品，多采用可見光或紅外單鏡頭設備監(jiān)控方式。由各自特點決定，單獨使用時較難完成發(fā)現森林火情需求。為確保系統(tǒng)能全天時完成森林防火監(jiān)測與預警，要求采用可見光與紅外熱像儀融合使用、優(yōu)勢互補，配備紅外與可見光雙識別引擎前置技術，對煙火進行全天時交叉確認識別，有效提高了煙火識別準確度，真正實現了全天時不間斷監(jiān)控。本工程在xx縣林業(yè)局布設遠程紅外可見光一體的視頻攝像頭，建設網絡傳輸視頻監(jiān)控系統(tǒng)，本次工程布設1個瞭望塔監(jiān)控點，布設于項目區(qū)重點防火區(qū)域，瞭望塔所有的信息通過無線網絡回傳回指揮中心。整個系統(tǒng)集視頻監(jiān)控、通信及計算機等軟硬件技術為一體，可為林區(qū)的林壤塘縣森林防火視頻監(jiān)控系統(tǒng)第 17 頁火撲救提供高新技術支撐，從而對森林火災撲救決策的科學發(fā)展起到良好的示范帶動作用。 前端視頻監(jiān)控系統(tǒng)布局森林防火監(jiān)測預警系統(tǒng)基于企業(yè)級架構設計，具備可視化的監(jiān)測和預警功能、豐富的智能模型分析工具、高效的綜合防火調度和防火指揮平臺，能夠全面提升森林火險信息采集、管理和智能分析能力，為火險的撲救提供科學決策的平臺支持。監(jiān)控塔點位選址是決定整個系統(tǒng)建設成敗的決定性因素，森林防火監(jiān)控點位選擇遵循以下原則，進行現場選點結合GIS圖層分析，綜合考慮選擇取舍，相互兼顧。（1）建立研究區(qū)域數字高程模型，運用地理信息系統(tǒng)的空間分析方法對其進行一系列處理，填充洼地、提取潛在山頂點、剔除邊界點和內側區(qū)域中不適合布設視頻監(jiān)控點的點；然后綜合本研究提出的視頻監(jiān)控點的選址原則采用人機交互的方式從研究區(qū)域的外層向內部逐步蔓延選點，對確立的方案中的所有監(jiān)控點進行可視域分析和結果統(tǒng)計；最后通過本研究建立的森林防火視頻監(jiān)控布局評價指標體系對確立的布局方案進行評價，判斷該布局方案的優(yōu)劣；（2）選取點位應最大限度的有利于觀測林火多發(fā)區(qū)或易發(fā)區(qū)，最大限度的控制人員活動區(qū)或林地與耕地的結合區(qū)；（3）設備安裝點位的選擇必須保證信號能夠通過有線方式（首選）或無線方式連接到林業(yè)局的指揮中心；（4）考慮到山區(qū)建設鐵塔的難度和建設成本，安裝點的選擇盡量利用現有的監(jiān)控制高點，信號塔或者森林防火了望塔；（5）點位的選擇盡量在可以直視信號傳輸站，應盡量避免采用中繼方式。如果必須采用中繼方式傳送時，中繼總次數不得超過4次，否則信號傳輸的延時難以接受。 項目主要功能介紹（1）前端圖像采集系統(tǒng)采用高清視頻和熱成像相結合的雙鏡頭監(jiān)控設備。前端視頻監(jiān)控站采用200壤塘縣森林防火視頻監(jiān)控系統(tǒng)第 18 頁萬高清網絡攝像機，和500mm以上長焦變倍透霧鏡頭，圖像更加清晰、細膩，相比傳統(tǒng)的監(jiān)控攝像機，畫面清晰度提高了3—5倍。利用數字網絡云臺，還可以實現左右360度上下45度自動巡航，近的能看清樹葉上的蟲子種類，遠的能看到10公里外燃燒的火災現場。同時配備熱成像夜視儀，熱成像視頻還可以在熱源高于地表溫度的情況下看清一切熱源，并可進行錄像和圖像抓拍。徹底解決原先監(jiān)控夜晚和大霧天氣無法觀看的弊端，實現真正意義上的24小時不間斷監(jiān)控。（2）前端基站防盜和廣播喊話功能在前端監(jiān)控鐵塔上安裝了功放、喇叭、防盜探測器、警號等，當無關人員進入鐵塔警戒區(qū)域內時，前端就會發(fā)出報警，同時前端鏡頭就會自動對準相關人員進行拍照留證，值班員在指揮中心可通過遠程網絡進行實時講話，勸其離開，避免造成損失。（3）火情自動識別報警和定位功能利用智能煙火識別和熱成像探火技術相結合，能對火情進行自動分析和報警，不論白天黑夜、晴天或霧霾天氣，在監(jiān)控站10公里監(jiān)測范圍內發(fā)現火源，就會在森林防火指揮中心平臺發(fā)出報警。同時利用前端網絡數字云臺旋轉角度、焦距、位置等，準確測定火點發(fā)生的方位和距離，在電子地圖上，自動將火點定位，準確標出火點位置。（4）森林防火指揮調度功能發(fā)生火災后:一是在森林防火指揮決策系統(tǒng)里，可及時查詢火場周邊重點保護資源、森林資源和撲救資源（如儲備庫、消防隊、撲火路徑等），實時接入固定監(jiān)控視頻，直接了解火場情況；二是根據火災蔓延情況，及時啟動撲火預案，落實前指設置、兵力調度、模擬撲火路徑等；三是通過無線對講設備、便攜式單兵、車載設備等，將撲救指令第一時間傳達給前線指揮部和撲火人員，為撲救指揮提供科學依據。（5）信號傳輸。本次項目建設受現場環(huán)境的局限，采用300M高帶寬的電信級微波傳輸基站將前端監(jiān)控畫面實時傳輸至中心。在前端微波傳輸鏈路設計中，原則上能夠采壤塘縣森林防火視頻監(jiān)控系統(tǒng)第 19 頁用有線