【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 科學(xué)調(diào)度指揮，最快撲滅，最大限度地減少林火損失。 隨著全國(guó)造林事業(yè)的不斷發(fā)展，林地面積、林木蓄積量逐年增加 ， 林業(yè)工作的重點(diǎn)已轉(zhuǎn)向森林管護(hù) ， 森林防火已成為林業(yè)工作的首要任務(wù)和重中之重。森林防火工作面臨著許多新情況 和 問(wèn)題 ： 一是林內(nèi)可燃物多，冬春季節(jié)風(fēng)大物燥，極易引發(fā)大的森林火災(zāi) ； 二是森林旅游已成為人們回歸自然的一種時(shí)尚，野外生產(chǎn)生活用火頻繁，火災(zāi)隱患增多，管理難度大 ； 三是一些地 方農(nóng)村基層矛盾突出，引發(fā)的森林火災(zāi)案件增多，故意縱火案時(shí)有發(fā)生， 一旦火災(zāi)發(fā)生并迅速蔓延將造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失，對(duì)植被及 生態(tài)環(huán)境的破壞更無(wú)法估量。為了免遭損失，必須進(jìn)一步加大森林管護(hù)的基礎(chǔ)設(shè)施和隊(duì)伍建設(shè)的力度，用科學(xué)的手段來(lái)強(qiáng)化防火工作 ， 微波圖像監(jiān)控作為森林防火的重要手段 已 列為國(guó)家和省重點(diǎn)投資項(xiàng)目。目前全國(guó)大部分重點(diǎn)林區(qū)、市都已建成或正在建設(shè)這一工程 ， 在整個(gè)林區(qū)建立一套完善的森林防火體系。 森林防火視頻監(jiān)控 系統(tǒng)解決方案 杭州海康威視系統(tǒng)技術(shù)有限公司 第 7 頁(yè) 組織架構(gòu) 森林防火工作主要由林業(yè)局負(fù)責(zé)。森林防火最高指揮機(jī)構(gòu)是國(guó)務(wù)院領(lǐng)導(dǎo)下的森林防火部際聯(lián)席會(huì)議；省、市、區(qū)縣級(jí)都設(shè)有森林防火指揮部，林區(qū)鄉(xiāng)（場(chǎng)）、企事業(yè)單位都成立有森林防火領(lǐng)導(dǎo)小組?？h級(jí)以上森林防火指揮部的總指揮由當(dāng)?shù)卣闹饕?fù)責(zé)人擔(dān) 任。林業(yè)局監(jiān)控指揮架構(gòu)如下圖： 林業(yè)局監(jiān)控中心 架構(gòu)圖 現(xiàn)狀 描述 目前森林防火工程中采用地面巡護(hù)、瞭望臺(tái)監(jiān)測(cè)、航空巡護(hù)、衛(wèi)星遙感監(jiān)測(cè)為主。目前 森林防火監(jiān)測(cè)方式都存在一些問(wèn)題，需要尋求一種更高效、更智能的監(jiān)測(cè)方式，更好的完善森林防火工程。 采用 地面巡護(hù) 地面巡護(hù)，主要任務(wù)是向群眾宣傳，控制人為火源，深入 瞭 望臺(tái)觀測(cè)的死角 進(jìn)行巡邏。對(duì)來(lái)往人員及車輛，野外生產(chǎn)和生活用火進(jìn)行檢查和監(jiān)督。存在的不足是巡護(hù)面積小、視野狹窄、確定著火位置時(shí)，常因地形地勢(shì)崎嶇、森林茂密而出現(xiàn)較大誤差；在交通不便、人煙稀少的偏遠(yuǎn)山區(qū)，無(wú)法 進(jìn)行地面巡護(hù)，需用各種 森林防火視頻監(jiān)控 系統(tǒng)解決方案 杭州?？低曄到y(tǒng)技術(shù)有限公司 第 8 頁(yè) 交通工具費(fèi)用及人員工資費(fèi)用，只能用視頻監(jiān)測(cè)方法來(lái)彌補(bǔ) 。 采用 瞭望臺(tái)監(jiān)測(cè) 瞭 望臺(tái)監(jiān)測(cè)，是通過(guò) 瞭 望臺(tái)來(lái)觀測(cè)林火的發(fā)生，確定火災(zāi)發(fā)生的地點(diǎn)，報(bào)告火情，它的優(yōu)點(diǎn)是覆蓋面較大、效果較好。存在的不足：是無(wú)生活條件的偏遠(yuǎn)林區(qū)不能 設(shè) 瞭 望臺(tái)；它的觀察效果受地形地勢(shì)的限制，覆蓋面小，有死角和空白 觀察不到， 對(duì)煙霧濃重的較大面積的火場(chǎng)、余火及地下火無(wú)法觀察；雷電天氣無(wú) 法上塔觀察； 瞭 望是一種依靠了望員的經(jīng)驗(yàn)來(lái)觀測(cè)的方法，準(zhǔn)確率低，誤差大。 另外 瞭 望員人身安全受雷電、野生動(dòng)物、森林腦炎等的威脅。 采用 航空巡護(hù) 航 空巡護(hù)，是利用巡護(hù)飛機(jī)進(jìn)行林火的探測(cè)。它的優(yōu)點(diǎn)是巡護(hù)視野寬、機(jī)動(dòng) 性大、速度快同時(shí)對(duì)火場(chǎng)周圍及火勢(shì)發(fā)展能做到全面觀察，可及時(shí)采取有效措施。 但也存在著不足：夜間、大風(fēng)天氣、陰天能見(jiàn)度較低時(shí)難以起飛，同時(shí)巡視受航 線、時(shí)間的限制，而且觀察范圍小，只能一天一次對(duì)某一林區(qū)進(jìn)行觀察，如錯(cuò)過(guò) 觀察時(shí)機(jī)，當(dāng)日的森林火災(zāi)也觀察不到，容易釀成大災(zāi)，固定飛行費(fèi)用 2020元 /小時(shí)，成本高，租用飛機(jī)費(fèi)用昂貴，飛行費(fèi)用嚴(yán)重不足，這就需要用定點(diǎn)視頻監(jiān)測(cè)來(lái)彌補(bǔ)其不足。 采用 衛(wèi)星遙感 衛(wèi)星遙感，利用極軌氣象衛(wèi)星、陸地資源衛(wèi)星、地球靜止衛(wèi)星、 低軌衛(wèi)星探測(cè)林火。能夠發(fā)現(xiàn)熱點(diǎn)，監(jiān)測(cè)火場(chǎng)蔓延的情況、及時(shí)提供火場(chǎng)信息，用遙感手段 制作森林火險(xiǎn)預(yù)報(bào)，用衛(wèi)星數(shù)字資料估算過(guò)火面積。它探測(cè)范圍廣、搜集數(shù)據(jù)快、 能得到連續(xù)性資料，反映火的動(dòng)態(tài)變化，而且收集資料不受地形條件的影響，影像真切。 存在的不足：準(zhǔn)確率低，需要地面花費(fèi)大量的人力、物力、財(cái)力進(jìn)行核實(shí)，尤其是交通不便的地方，火情核實(shí)十分重要。在接到熱點(diǎn)監(jiān)測(cè)報(bào)告 2 小時(shí)內(nèi)應(yīng)反 饋核查情況和結(jié)果。衛(wèi)星遙感監(jiān)控森林防火的其不足是： 1) 熱點(diǎn)達(dá)到 3 個(gè)像素時(shí)，火已基本成災(zāi)。 森林防火視頻監(jiān)控 系統(tǒng)解決方案 杭州?？低曄到y(tǒng)技術(shù)有限公司 第 9 頁(yè) 2) 從衛(wèi)星過(guò)境到核查通知撲火隊(duì)伍時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，起不到“打早、打 小、打了”的作 用。 需求分析 目前各級(jí)護(hù)林防火部門(mén)大多采用人工了望和地面巡護(hù)的辦法進(jìn)行火情監(jiān)測(cè)，由于林地比較分散，限于財(cái)力，難以組織大批人員進(jìn)行看守，防不勝防。許多火情往往因發(fā)現(xiàn)不及時(shí)，耽誤了撲救時(shí)間，使小火釀成大火。而采用 視頻 監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)測(cè)火情，可以防止森林大火的形成，做到早發(fā)現(xiàn)、早消滅，實(shí)現(xiàn)真正意義上的打早、打小、打了，能有效地保護(hù)十分珍貴的森林資源，具有巨大的生態(tài)效益、社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。 可通過(guò)視頻監(jiān)控達(dá)到一定的防火效果。 根據(jù)目前森林防火 現(xiàn) 狀，森林防火視頻監(jiān)控系統(tǒng)有如下需求 : 1) 系統(tǒng)監(jiān)控圖像可在第一時(shí) 間傳送到 指揮中心 ，并可以在第一時(shí)間識(shí)別林火。 2) 當(dāng)火災(zāi)發(fā)生時(shí)，能夠精確定位火點(diǎn)位置，并能夠自動(dòng)產(chǎn)生報(bào)警。 3) 林區(qū)監(jiān)控管理指揮中心通過(guò)觀看。實(shí)時(shí)監(jiān)視各監(jiān)控點(diǎn)火災(zāi)情況，并遠(yuǎn)程控制云臺(tái)攝像機(jī)進(jìn)行控制 。 4) 報(bào)警后，一旦火情確定，指揮撲救人員可通過(guò)大屏實(shí)時(shí)查看現(xiàn)場(chǎng)視頻。 5) 林火發(fā)生后，通過(guò)系統(tǒng)可對(duì)受災(zāi)面積、災(zāi)害損失做出相對(duì)準(zhǔn)確的評(píng)估。 6) 系統(tǒng)需支持視頻和地圖的結(jié)合，管理員可在地圖上明確林火位置。 7) 前端系統(tǒng)運(yùn)行需要提供一種有效的供電方式，能保證設(shè)備全年不間斷的可靠運(yùn)行。 8) 前端設(shè)備大多安裝在無(wú)人值守的環(huán)境，需要通過(guò)有效的安全防范手 對(duì)前端設(shè)備進(jìn)行管理。 9) 利用有效的傳輸方式，能把前端監(jiān)控視頻傳輸?shù)胶笈_(tái)指揮中心。 森林防火視頻監(jiān)控 系統(tǒng)解決方案 杭州?？低曄到y(tǒng)技術(shù)有限公司 第 10 頁(yè) 第 2章 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)思路 森 林 防火 監(jiān)控 系統(tǒng) 是 集硬件、軟件、網(wǎng)絡(luò)于一體 的聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)，以 森林防火 平臺(tái)軟件 iVMS8800 為核心，在 指揮 中心 能夠 實(shí)現(xiàn)對(duì) 各個(gè) 林區(qū)防火監(jiān)控系統(tǒng) 的 全方位管理 。 前端視頻監(jiān)控點(diǎn)設(shè)定在 林區(qū) 的 制高點(diǎn) ， 通過(guò) 光纖 傳輸網(wǎng) 或微波網(wǎng)絡(luò) 與 指揮中心 網(wǎng)絡(luò) 點(diǎn)對(duì)點(diǎn)聯(lián)接。在監(jiān)測(cè)到有火災(zāi)信號(hào)時(shí)， 系統(tǒng) 會(huì)及時(shí)將 前端實(shí)時(shí)畫(huà)面 傳遞到主站 指揮中心 。 1) 采用 紅外熱成像 攝像機(jī) 利用熱成像原理， 探測(cè)林區(qū)熱輻射，通過(guò)不同目標(biāo)溫差實(shí)時(shí)成像，搭配了測(cè)溫模 塊可全天候?qū)?林區(qū)掃描檢測(cè)，當(dāng)測(cè)得溫度及溫差數(shù)據(jù)符合林火特征時(shí)，系統(tǒng)發(fā)生報(bào)警，及時(shí)讓防火值班人員掌握林區(qū)火災(zāi)隱患，及時(shí)制定災(zāi)害撲救方案等 。 2) 采用與環(huán)境信息相結(jié)合的綜合監(jiān)測(cè) ，可以實(shí)時(shí)的了解當(dāng)前監(jiān)控點(diǎn)的風(fēng)力、風(fēng)向、溫濕度 、 煙霧 等數(shù)據(jù)，為森林防火指揮提供有力數(shù)據(jù)信息 ， 滿足當(dāng)前森林防火的各種要求 。 3) 采用 與 地理信息系統(tǒng)（ GIS） 相結(jié)合 ，實(shí)現(xiàn)森林資源信息的可視化化管理，可以更加有效地為森林防火提供信息支持。 4) 采用透霧成像技術(shù)，由于森林防火監(jiān)控系統(tǒng)安裝在林區(qū)的山上，山區(qū)經(jīng)常濃霧彌漫，普通的鏡頭無(wú)法達(dá)到正常的監(jiān)控效果，使用透霧鏡頭解決了 山區(qū)霧大，成像難的問(wèn)題。 設(shè)計(jì)原則 1) 可靠性： 硬件可靠性：系統(tǒng)按照監(jiān)控現(xiàn)場(chǎng)的環(huán)境要求選用圖像監(jiān)控設(shè)備，能夠適應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)的惡劣環(huán)境。攝像機(jī)和鏡頭采用專業(yè)產(chǎn)品。 軟件可靠性：操作系統(tǒng) 應(yīng) 具有良好的穩(wěn)定性。 森林防火視頻監(jiān)控 系統(tǒng)解決方案 杭州?？低曄到y(tǒng)技術(shù)有限公司 第 11 頁(yè) 用戶管理：用戶等級(jí)管理和密碼管理相結(jié)合，不同的操作人員具有不同的權(quán)限，禁止越權(quán)操作。 充分考慮到森林防火工作的連續(xù)性要求。整個(gè)系統(tǒng)必須具有高度的安全性、可靠性和穩(wěn)定性。 2) 先進(jìn)性： 先進(jìn)的視頻壓縮格式：采用 格式壓縮視頻流，壓縮過(guò)的圖像傳輸給森林防火的各級(jí) 指揮中心 。在保證圖像質(zhì)量的前提下，帶寬占用大大減小。 系統(tǒng)在穩(wěn)定性的基礎(chǔ)上，充分考 慮到信息社會(huì)迅猛發(fā)展的趨勢(shì)積極采用當(dāng)前國(guó)際上較先進(jìn)的技術(shù)裝備。 在技術(shù)應(yīng)用上適度超前，所采用的技術(shù)和設(shè)備完全能保證 先進(jìn)性 。 3) 靈活性： 錄像可調(diào)節(jié)圖像質(zhì)量與帶寬占用以滿足用戶的需求。 靈活的控制功能：在各級(jí) 指揮中心 的圖像工作站上可以對(duì)選擇的攝像機(jī)進(jìn)行控制。 4) 可擴(kuò)展性： 靈活的組網(wǎng)方式，方便監(jiān)控點(diǎn)的增加。 系統(tǒng)預(yù)留了其它功能接口（如電子地圖等），系統(tǒng)設(shè)計(jì)留有充分余地，以方便今后系統(tǒng)的擴(kuò)充和升級(jí)。為此，所選設(shè)備采用模塊式結(jié)構(gòu)，在必要時(shí)可隨時(shí)增加前端及其控制模塊，使系統(tǒng)具有靈活的擴(kuò)展性，有 效的保護(hù)用戶的投資。 充分考慮到指揮中心工程所涉及的各子系統(tǒng)的集成和信息共享，在保證子系統(tǒng)總體上的先進(jìn)性和合理性，采用集中管理、操作，分散控制的模式?？傮w結(jié)構(gòu)具有兼容性和可擴(kuò)展性，既可以包容不同廠家不同類型的先進(jìn)產(chǎn)品，又便于升級(jí)、換代，使整個(gè)智能化系統(tǒng)可以隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展與進(jìn)步，不斷得到充實(shí)、完善、改進(jìn)和提高。 5) 易操作： 監(jiān)控系統(tǒng)的操作具有靈活簡(jiǎn)便，易于掌握的特點(diǎn)，操作人員能夠方便地進(jìn)行使用及維護(hù)，使整個(gè)系統(tǒng)發(fā)揮最大的功能。 在適應(yīng)多功能需求方面作了充分的考慮，對(duì)信息進(jìn)行收集、存儲(chǔ)、傳輸、檢 森林防火視頻監(jiān)控 系統(tǒng)解決方案 杭州?？低曄到y(tǒng)技術(shù)有限公司 第 12 頁(yè) 索、查詢，為森 林防火中心管理者提供了有效的信息服務(wù)和充分的決策依據(jù)，為森林防火工作提供了安全、方便、快捷、高效、增值的服務(wù)。 6) 開(kāi)放性 ： 考慮到系統(tǒng)發(fā)展的需要，使系統(tǒng)與未來(lái)擴(kuò)展的設(shè)備具有互聯(lián)性與互操作性，能很方便地融入網(wǎng)絡(luò)之中。 設(shè)計(jì)目標(biāo) 1) 遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控以直觀 、 真實(shí) 、 有效而被廣泛應(yīng)用在許多重點(diǎn)防范地區(qū)。通過(guò)安裝紅外熱成像、可見(jiàn)光攝像系統(tǒng)全天候監(jiān)控林區(qū) ，觀測(cè)森林火情、對(duì)初發(fā)火情，做到及時(shí)發(fā)現(xiàn)、及時(shí)救護(hù)。使火災(zāi)隱患消亡在萌芽狀態(tài) ； 2) 遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控能在森林發(fā)生火災(zāi)時(shí)把現(xiàn)場(chǎng)的圖像傳回指揮中心，指揮中心通過(guò)監(jiān)視前端攝像機(jī)圖像指揮調(diào)度救火 ，最大限度的能減小火災(zāi)造成的損失 ； 3) 遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控能真實(shí)記錄火災(zāi)發(fā)生前救火過(guò)程中以及救火以后現(xiàn)場(chǎng)的真實(shí)情況從而對(duì)火災(zāi)進(jìn)行處理，提供有效真實(shí)的資料 ； 4) 森林防火消防中心可對(duì)火情及現(xiàn)場(chǎng)情況進(jìn)行實(shí)時(shí)觀察，以便及時(shí)了解現(xiàn)場(chǎng)情況協(xié)調(diào)調(diào)度指揮 ； 5) 林區(qū)監(jiān)控管理指揮中心 可 遠(yuǎn)程對(duì)前端 的 云臺(tái)進(jìn)行上下 ,左右控制 ； 6) 林區(qū)監(jiān)控管理指揮中心能記錄火情發(fā)生 ,發(fā)展和消滅的整個(gè)過(guò)程，對(duì)以后的火情的預(yù)防 ,治理提供真實(shí)有效的直觀資料。 7) 山上需要 24 小時(shí)不間斷供電，滿足所以設(shè)備用電需要，根據(jù)目前技術(shù)條件設(shè)計(jì)采用 相應(yīng)的 供電系統(tǒng)，保證山上不具備布線條件的 監(jiān)控點(diǎn)設(shè)備不間斷供電，正常工作。 系統(tǒng) 架構(gòu) 森林防火監(jiān)控系統(tǒng) 由 前端系統(tǒng) 、 傳輸網(wǎng)絡(luò)、 各級(jí) 指揮中心 等幾個(gè) 部分組成 。 森林防火視頻監(jiān)控 系統(tǒng)解決方案 杭州?？低曄到y(tǒng)技術(shù)有限公司 第 13 頁(yè) 系統(tǒng) 架構(gòu) 圖 省級(jí) 指揮中心 部署視頻 監(jiān)控平臺(tái) 軟件，通過(guò)專網(wǎng)線路連接國(guó)家林業(yè) 指揮中心 、市級(jí) 指揮中心 和部分其他單位。市級(jí) 指揮中心 通過(guò)專網(wǎng)線路分別和省 指揮中心 以及區(qū)縣級(jí) 指揮中心 連接，市級(jí) 指揮中心 部署 視頻 監(jiān)控平臺(tái) 軟件，實(shí)現(xiàn)和省級(jí)及區(qū)縣級(jí)的平臺(tái)進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)。區(qū)縣級(jí) 指揮中心 通過(guò)專網(wǎng)線路連接市級(jí) 指揮中心 ，同時(shí)部署視頻 監(jiān)控平臺(tái) 軟件和市級(jí)平臺(tái)進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)。前端系統(tǒng)通過(guò)光纖線路連接到區(qū)縣級(jí) 指揮中心 ，無(wú)法通過(guò)光纖線路連接的前端 系統(tǒng)，通過(guò)微波方式連接到 區(qū)縣級(jí)指揮中心 。 森林防火視頻監(jiān)控 系統(tǒng)解決方案 杭州?？低曄到y(tǒng)技術(shù)有限公司 第 14 頁(yè) 前端系統(tǒng) 前端系統(tǒng) 對(duì) 林區(qū) 現(xiàn)場(chǎng)的圖像 及環(huán)境信息 等信息進(jìn)行采集、編碼 及 上傳 ，并根據(jù)制定的規(guī)則進(jìn)行自動(dòng)化聯(lián)動(dòng) 。 傳輸網(wǎng)絡(luò) 傳輸網(wǎng)絡(luò)可采用 光纖 傳輸 網(wǎng)絡(luò) ， 可將攝像機(jī)、鏡頭拍攝的現(xiàn) 場(chǎng)圖像實(shí)時(shí)傳輸?shù)?指揮中心 。 無(wú)有線傳輸條件的前端，采用微波方式，將 攝像機(jī)、鏡頭拍攝的現(xiàn) 場(chǎng)圖像實(shí)時(shí)傳輸?shù)?指揮中心 。 指揮中心 區(qū)縣 指揮中心 可 管理 所轄林區(qū)的 所有 設(shè)備，接收由 林區(qū) 上報(bào)的 視音頻及環(huán)境信息 ， 同時(shí)可以 滿足用戶視頻信息查看、 林區(qū) 設(shè)備控制 的需求 。 市級(jí) 指揮中心 可接收下屬林區(qū) 上報(bào)的 視音頻及環(huán)境信息 ， 同時(shí) 可以 滿足用戶視頻信息查看、 林區(qū) 設(shè)備控制 的需求 。 省級(jí) 指揮中心 可接收下屬林區(qū) 上報(bào)的 視音頻及環(huán)境信息 ， 同時(shí)可以 滿足用戶視頻信息查看、 林區(qū) 設(shè)備控制 的需求 。 森林防火視頻監(jiān)控 系統(tǒng)解決方案 杭州?？低曄到y(tǒng)技術(shù)有限公司 第 15 頁(yè) 第 3章 系統(tǒng)特點(diǎn) 設(shè)