森林防火技术方案Word格式.docx
《森林防火技术方案Word格式.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《森林防火技术方案Word格式.docx(15页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
3.3云台计算模块13
3.4烟火报警和交互确认模块13
3.5热点及火点定位模块13
第四部分主要设备参数14
第一部分概述
1.引言
1.1概况
森林火灾是世界性的林业重要灾害之一,随着中国造林事业的不断发展,防火工作成为首要任务。
森林防火必须贯彻“预防为主,积极扑救”的方针,真正做到早发现,早解决。
目前,基于无线网络技术的远程无线监控系统,已广泛应用于森林防火监控领域。
森林防火远程监控系统,由森林防火指挥部监控中心、传输系统,以及前端采集点构成。
前端采集点,一般设置在林区各消防瞭望塔制高点上。
包括彩转黑低照度全天候透雾摄像机、长焦距电动变焦镜头、数字回显云台、网络视频编码器。
各监控点通过传输系统,将图像传输到监控中心;
监控中心通过管理主机,不仅可以获得全面的、清晰的、可录制并回放的多画面现场实时图像,而且还可以对前端摄像机焦距和云台运动进行操作和控制;
满足当前森林防火的各种要求。
通过光缆远程监控系统,森林防火指挥中心能实时监控林区火情实况,及时发现火情,起到预防火灾的目的。
火灾发生时,该系统能将现场图像实时传回指挥中心,为指挥中心的远程指挥调度提供有力的保障,最大限度地减小火灾造成的损失;
该系统能真实记录火情发生、发展和消灭的整个过程,为火情的预防、治理提供真实有效的历史资料。
1.2国际通常森林防火技术
国际上现有的森林防火报警技术:
德国:
FIRE-WATCH森林火灾自动预警系统
德国投入使用的FIRE-WATCH森林火灾自动预警系统,正常监测半径10公里,安装该系统每套需7.5万欧元,而在勃兰登堡州安装需要120-130套,约1000万欧元。
美国:
护林飞机和红外遥感火灾预警飞机巡逻
美国利用“大地”卫星在离地面大约705公里的轨道上绕地球运转,探测地面上的高温地区、浓烟地带以及火灾遗址。
美国使用无人驾驶林火预警飞机进行24小时监测,虽获得了成功,但耗费了巨额资金。
加拿大:
加拿大采用卫星巡回监测系统
加拿大采用从卫星上发射电磁射线检测林区温度,当检测出某一林区局部温度上升到150℃~200℃,红外线波长达3.7微米时,便是火灾前兆,立即测定具体温度,采取措施及时防火.同时,加拿大林区采用多架配备先进的直升飞机轮流监测森林火灾,飞行费每小时需5000-6000加元。
国外的技术有的虽然可靠,但需要借助高空卫星,且施工太复杂;
有的技术方案基础实施投资太大,多达几十万美元,投入成本过高,这些难以满足我国森林资源监测的实际需要。
1.3国内采用的监测方法
●地面巡护
地面巡护,主要任务是向群众宣传,控制人为火源,深入了望台观测的死角进行巡逻。
对来往人员及车辆,野外生产和生活用火进行检查和监督。
存在的不足是巡护面积小、视野狭窄、确定着火位置时,常因地形地势崎岖、森林茂密而出现较大误差;
在交通不便、人烟稀少的偏远山区,无法进行地面巡护,需用各种交通工具费用及人员工资费用,只能用视频监测方法来弥补。
●瞭望台监测
了望台监测,是通过了望台来观测林火的发生,确定火灾发生的地点,报告火情,它的优点是覆盖面较大、效果较好。
存在的不足:
是无生活条件的偏远林区不能设了望台;
它的观察效果受地形地势的限制,覆盖面小,有死角和空白,观察不到,对烟雾浓重的较大面积的火场、余火及地下火无法观察;
雷电天气无法上塔观察;
了望是一种依靠了望员的经验来观测的方法,准确率低,误差大。
另外了望员人身安全受雷电、野生动物、森林脑炎等的威胁。
●航空巡护
航空巡护,是利用巡护飞机进行林火的探测。
它的优点是巡护视野宽、机动性大、速度快同时对火场周围及火势发展能做到全面观察,可及时采取有效措施。
但也存在着不足:
夜间、大风天气、阴天能见度较低时难以起飞,同时巡视受航线、时间的限制,而且观察范围小,只能一天一次对某一林区进行观察,如错过观察时机,当日的森林火灾也观察不到,容易酿成大灾,固定飞行费用2000元/小时,成本高,租用飞机费用昂贵,飞行费用严重不足,这就需要用定点视频监测来弥补其不足。
●卫星遥感
卫星遥感,利用极轨气象卫星、陆地资源卫星、地球静止卫星、低轨卫星探测林火。
能够发现热点,监测火场蔓延的情况、及时提供火场信息,用遥感手段制作森林火险预报,用卫星数字资料估算过火面积。
它探测范围广、搜集数据快、能得到连续性资料,反映火的动态变化,而且收集资料不受地形条件的影响,影像真切。
准确率低,需要地面花费大量的人力、物力、财力进行核实,尤其是交通不便的地方,火情核实十分重要。
在接到热点监测报告2小时内应反馈核查情况和结果。
卫星遥感监控森林防火的其不足是:
1.热点达到3个像素时,火已基本成灾。
2.从卫星过境到核查通知扑火队伍时间过长,起不到“打早、打小、打了”的作用。
弥补以上手段不足,我公司“森林防火数字化监控预警系统”可以实现快速、准确、实时的监控林火情况,配合林政管理、生态建设管理及林业活动等功能实现各种管理。
2.本方案的特点优势
“森林防火数字化监控预警系统”避免了原始人工了望观察火情的局限,实现了林区管理数字化、科学化,大大减少了林业部门的费用支出和管理成本,提高了林区企业的效应。
该系统特点有:
林火自动识别系统,实现火情自动报警。
纳米波滤光技术穿透烟雾,清晰成像。
室外高品质光缆传输,避免传输损耗。
v监控指挥屏幕墙可以实时显示前端采集点的图像;
v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。
v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和镜头;
v通过设置的监测点,实现整个有林面积的监视;
v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;
v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;
v光缆传输模式,降低系统成本;
v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;
v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;
v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;
第二部分系统组成
1.前端设备
前端由视频采集、视频光端机、电源适配器、三合一防雷器等组成:
2.传输设备
传输由视频光端机、光缆、电缆、防雷接地系统等组成;
3.中心控制设备
中心由网络视频管理录像系统、林火自动识别报警系统、视频接收系统、显示系统、供电系统等组成。
4.防火指挥中心
远程控制与通讯是指挥中心的主要功能,即通过指挥中心可完成对林场各个地区的通讯指挥工作,同时在指挥中心可以实现对火情地区的实时监视、控制功能。
以指挥中心为核心将各个系统进行整合,实现办公的信息化网络化,通过有线、无线调度系统完成对下属部门的命令发布、工作查询、人员调配工作;
同时把监控系统与地理信息系统进行无缝结合,完成对林区的监控、以及资源调查工作。
5.系统架构图
第三部分烟火识别软件功能介绍
1.实现无人值守
传统的视频监视方式依靠值班员24小时轮流值班,昼夜监控和判断各个监视点传来的现场视频图像,为了有效解决传统视频监视方式的人员长时间监控易疲劳、人员管理和工作效率等问题、需要将传统的视频监视方式与烟火自动检测、识别和报警软件监测方式相结合,实现无人值守和高效管理。
2.烟火动态检测软件
实现“烟火自动检测识别定位”的工作界面案例如下图所示。
实现“多个监视点查询和切换”的工作界面案例如下图所示。
2.1云台控制模块
自动调节、控制各个监视点云台及镜头,自动获得多角度监控图像。
支持实现下述功能:
---远程控制、查询和切换各个监视点的云台设备工作状态;
---实现对各个监视点监视镜头的调节控制;
---远程控制、获取不同角度的图像;
---一旦自动检测识别判断出图像上有疑似火点,立即自动发出报警、通知监测人员,同时,自动跟踪和锁定的火点位置,并能实时接入、自动跟踪和动态显示在GIS软件平台上,在GIS软件平台上,进行火情自动跟踪和交互确认;
---通过烟火自动识别软件发出报警控制信息,远程控制云台固定范围(或定点)扫描。
2.2视频采集设置模块
根据监控区现场情况,调整和设置烟火识别的敏感度、扫描时间、扫描范围等。
采集的视频数据和数据位置信息存储入库。
白天或晚上试验效果如图:
火识别
烟识别
2.3监控点信息查询显示模块
能够动态显示监视窗口,实时显示监控点工作状态。
2.4监测数据存储入库模块
用录像、连续抓图的方式将采集的视频数据和数据位置信息存储入库。
3.烟火自动识别系列软件
3.1云台码流采集模块
自动实时采集和处理云台关键控制参数。
3.2烟火自动识别模块
运用烟火自动识别专利算法,实时动态地自动识别出林区疑似烟火和火点的位置,及时发出报警提示。
3.3云台计算模块
根据云台码流采集模块获取云台关键控制参数,实时动态计算并显示当前云台的水平旋转角度和垂直旋转角度。
3.4烟火报警和交互确认模块
一旦烟火自动识别模块判断出图像上有疑似火点,立即自动发出报警、通知监测人员,同时,也可在GIS软件平台上,进行火情自动跟踪和交互确认,如果确认火情,发出正式的林火报警信息。
3.5热点及火点定位模块
通过烟火自动检测软件、烟火自动识别和报警软件的连动控制,自动跟踪和锁定的火点位置,并能实时接入、自动跟踪和动态显示在GIS软件平台上。
第四部分主要设备参数
1.激光一体化智能高速云台摄像机
MG-TC26-LF(400米激光)
特点
●特有激光摄像机可穿透普通摄像机难以克服的障碍,如森林或伪装网等。
●功耗小、不易发热、使用寿命长、辐射距离远,激光夜视距离大于400米。
●激光光斑具有智能随动功能,既能与摄像机同步智能变焦,又可独立微调,集成光轴外部微调机构。
●可广泛应用于需要在夜间、恶劣环境、远距离、大范围实时监控的场合。
●全天候环境设计,高强度铝合金精铸外壳,抗冲击、防腐蚀,防护等级达到IP66,带雨刷功能。
●360°
无限位旋转,仰视角度180°
无盲点
●6条巡视轨迹,128个预置位
●普通监控场合电源电压输入:
AC24V
摄相机参数
型号
MG-TC2618B-LF
MG-TC2626B-LF
MG-TC2636B-LF
影像感应器
1/4'
'
ExviewHADCCD
有效象素
752H×
582V
同步系统
内同步或外同步
视频输出
VBS1.0Vp-p/75Ω
白平衡
自动/手动/室内/室外/自动跟踪/一键式
扫描系统
15.625KHz(H)50Hz(V)
水平解析度
480TVL
信噪比
>
50dB
电子快门
1/1~1/10,000s
最低照度
0.01Lux
焦距长度
f=4.1~73.8mm
f=3.5~91mm
f=3.4~122.4mm
变焦倍数
总变焦216X
总变焦312X
总变焦432X
光学变焦18X
光学变焦26X
光学变焦36X
数码变焦12X
光圈&
变焦
自动/手动
机械参数
水平预置速度
100°
/S
上下预置速度
60°
水平手动控制速度
0°
~60°
上下手动控制速度
~40°
水平角度
360°
无限位
上下角度
+90°
~-90°
预置位、巡视轨迹
128个预置位,6条巡视轨迹
控制方式
RS485,内置16种协议,波特率从2400Bps到19200Bps可选,RS485
操作温度
-35°
C~55°
C
相对湿度
90%
防护等级
IP66
电源
AC24V
抗冲击要求
≥4G
重量
7kg