森林防火视频监控方案

中国每年平均发生森林火灾约1万多次，烧毁森林几十万至上百万公顷，约占全国森林面积的5～8‰。1987年5月黑龙江大兴安岭还发生特大森林火灾，过火面积101万公顷，其中有林面积占70%。森林火灾给国家和人民带来了不可估量的生态环境和生命财产的损失，如何快速发现火苗并及时扑灭已成为摆在整个行业面前的问题。

现代高新技术日益发展，热成像在森林防火中的优势日益明显。由于红外热成像仪是反映物体表面温度而成像的设备，因此除了夜间可以作为现场监控使用外，还可以作为有效防火报警设备，在大面积的森林中，火灾往往是由不明显的隐火引发的。用肉眼很难发现这种隐性火灾苗头。而应用红外热成像仪可以快速有效地发现这些隐火，并且可以准确判定火灾的地点和范围，透过烟雾发现着火点，做到早知道早预防，早扑灭。红外热成像穿透雾气与水汽能力非常强，不受恶劣天气影响。传统的视频监控采用可见光进行监控，如果有雾霾天气，很难发现隐藏在雾霾之后的火情。热成像的工作波段为大气透过率极高的3-5微米以及8-14微米的长波红外，雾气及水汽对热成像透过率的衰减非常小，在雾霾天气下，热成像可穿透雾霾发现远处存在的火情。

整个系统可实现的功能：

1.监控指挥屏幕墙可以实时显示前端采集点的图像。

2.所有视频图像进行全程录像存储，并可以对以往的历史图像进行查询和回放。

3.采用野外重载数字回显云台，具有实时回显位置信息功能；同时配备电动长焦距镜头和低照度高清晰摄像机；可以通过专用操作键盘或监控软件控制云台头。

4.通过设置的监测点,实现整个有林面积的监视。

5.系统安全性高，采用人员身份认证、访问控制功能和审核功能等方式保证系统安全可靠。

6.查询简便性：采用时间流设计，可由时间、日期、前端采集点完成资料检索。

7.光缆传输模式，降低系统成本。

8.火情识别报警：当监控摄像机扑捉到林火时，由系统确认火点位置，通过声音报警信息，通知工作人员。

9.电源系统:电源供给在全天候的环境下,保证系统不间断供电。

10.防雷接地系统:系统要有安全的防雷接地保障措施,确保系统能够安全运行。

整个系统是基于前端设备与平台的联动实现的。接下来分别介绍下这两部分。

前端设备：观测型热成像双光谱网络云台摄像机。需要在观察范围附件选取一个观测制高点安装。

1、 热成像图像可联动可见光变倍，查看周边情况。

2、 极佳的热成像图像效果

a、 384×288分辨率

b、 AGC自动增益调节、3D降噪、DDE图像细节增强

c、 14种伪彩可调

    3、透雾功能

     可见光通道支持光学透雾

    4、云台功能

    云台支持的角度：水平方向360°连续旋转，垂直-45°~+45°。

5、室外IP66防护等级、防雷、防浪涌、防突波。

平台联动：

（1）报警：采用声音+光学双告警方式，在接收到前端告警后，会有1秒内启动预置的声音告警，提醒用户查看。同时，弹出悬浮产生告警的热像和可见光的实时视频图像，并且会在视频图像中填加火源位置标识框突显告警点信息，另外，还会将火点方位角和距离信息同时显示，方便用户观察。

（2）虚警区屏蔽：实际场景中，总会存在一些非火灾的高温热点目标，如屋顶太阳能设备、农家烧火的烟囱、能反射太阳红外线形成虚热源的平面金属等，如果软件系统不进行处理，这些目标就会被当成热源目标产生虚假告警，增加误报率。增加了屏蔽虚警功能，可设置多边形虚警区，在扫描过程中可针对每帧图像进行分析，自动适应目标大小、数量变化。

（3） 基于三维GIS高程数据定位：平台软件在接收到前端回传的告警定位数据后，依据前端设备的GPS位置、云台方位信息、火源像素坐标和地图三维GIS高程数据联合计算，快速准确定位火点的GPS位置，并在电子地图中标示火点位置，定位精度最高可达几十米。

（4） 具有PTZ控制功能的360°全景图:以摄像机为中心作360°全范围扫描，拼接出一张实际全景图片，并且自动将云台的预置点位置用黄色点标记在全景图上，用户可以直接在全景图上点击预置点位置，云台自动转到这一位置上，比常规云台操作更加直观简单。同时，当前摄像机观察范围会以红色方框实时显示在全景图上，这样用户可以非常直观的把握当前摄像机观察位置和目标在整个场景中的方位。另外，虚警区也会以蓝色多边形框图显示在全景图上，方便用户判断虚警区的屏蔽。

    本次关于方案中前端设备和平台的介绍就这么多，在具体方案中还需考虑传输，服务器的搭建等等。由于是在户外，线路不易施工，且一座山到另一座山间距离过远，给线路带来很大的成本压力。故优先考虑采取无线网桥传输的方式。那么无线网桥的供电（包括摄像机，广播喇叭，警示灯）也是个问题，考虑到户外具有无高楼遮挡物的优势，太阳能，风能比较充裕，故可采取风光互补的供电方式。

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