森林防火监控方案.docx

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森林防火监控方案

森林防火数字化监控预警系统

方案

********科技有限公司

一.本方案的特点优势

“森林防火数字化监控预警系统”利用先进的智能化监控设备对林区进行全天候的远程监控、监测，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。

1．该系统特点：

红外热成像:

探测林区热辐射，通过不同目标温差实时成像，搭配了测温模块可全天候对林区扫描检测，当测得温度及温差数据符合林火特征时，系统发生报警，及时让防火值班人员掌握林区火灾隐患，及时制定灾害扑救方案等。

可见光摄像机、长焦距变焦镜头：

可见光成像设备，做为红外热成像仪的补充，可实时采集符合肉眼成像特征的可见光彩色、黑白视频，进行录像存储。

当热成像发生火灾报警时，也可以通过可见光摄像进一步确认报警的真实性，提高防火预警准确性，同时可以为远程指挥提供现场真实画面，作为辅助手段；

全方位定位云台：

高精度定位云台，可以让监控位置间的回转速度达到20度或更高，定位精度达到0.01度，变速控制方式，重点部位可以设置预置点，随时进行快速切换；并可实时回传云台水平、俯仰角度数据给GIS系统，实现对火点的经纬度精确定位；

设备防盗：

由于系统设备造价较高，又处于野外无人地带，所以设备安全至关重要，配置设备防盗报警系统可以保护用户投资，保护设备安全，并能对入侵目标触发报警，通过语音警告非法行为驱离，为挽回损失提供有力措施；

风光互补供电系统：

由于施工困难，所以野外设备供电采用风力、太阳能方式逐渐被人们所青睐，我们通过对传统光伏供电系统的改进，利用传统系统一半的太阳能电池板即可实现同样或更大的太阳能转换效率，当无光照条件时自动转换为风力发电，为前端设备提供稳定可靠的不间断供电系统；

网络综合视频管理平台：

对前端视频进行解码，并做视频流转发、录像、回放、设备管理、多用户权限管理等服务，实现整个系统的集中管理和维护；

GIS（地理信息系统）：

和设备间及时联动，实现地图点与实际监控位置的协调一致，可以让您快速地从地图概念切换到实际的视频图像，或者从视频图像快速切换到地图位置，并可获得各类地形、地貌、植被等信息；

林火自动监测报警系统：

利用配套的林火监测报警软件，通过前端测温模块对实时红外热成像仪视频进行温度检测再结合其它数据判断被监控区域是否存有火灾险情，对于发生火灾的进行判决报警，并控制云台对火点的跟踪。

识别率在95%以上；

数字微波传输：

可依据实际情况采用远距离微波传输方式，避免野外系统施工的难度，缩短系统建设周期。

2.与传统森林监控系统对比如下：

方式/比较

我司森林防火数字化预警系统

传统森林监控系统

部署复杂度

复杂度低

很少的摄像机覆盖大面积区域

复杂度高

大面积区域需要大量摄像机，且某些地方根本无法覆盖，如港口、海湾、山林

雾天正常监控能力

利用远红外线大气穿透性，即使雨、雪、大雾天气都能正常成像

雾天超出能见度无法监控

夜间监控能力

红外热成像属于远红外被动探测目标热辐射成像，不受可见光影响，夜间无光环境正常成像

多采用一体机，照度差，无法监控，即使增加红外灯仍然距离有限

和应用软件结合能力

标准通讯协议提供和各类应用软件结合

单一的应用软件，扩展性差

GIS联动能力

整合功能，可实现双向互动

无，仅能单一的监控，无法实现视频和地图联动

林火报警能力

利用专用热成像测温模块及配套林火监测软件，识别率95%以上，并可结合人工识别

人工识别

火点定位能力

系统自动对火点经纬度进行精确定位，并在地图上进行标注，亦可结合人工定位

对于大面积的林区人工定位不准确，不直观

3．热成像林区监测

●可见光摄像机、长焦距变焦镜头

由于红外热成像视频是远红外热图像，不同于类似于肉眼的可见光成像，所以为使热成像探测火灾的准确性更高，可以搭配可见光摄像设备做为热成像火灾探测的补充，当热成像发现火灾点时，由控制人员通过可见光摄像画面进行核实，确认无误即可实现林火的准确预警。

因为可见光摄像只是做为热成像探测的补充设备，所以根据用户需求镜头的焦距选择，选用5公里62倍变焦12.5-775mm镜头，3公里33倍变焦10-330mm镜头进行搭配.

电动变焦镜头监控效果图片:

广角时最远焦时

二．红外热像仪林火监测预警系统

红外辐射：

自然界任何物体，只要温度高于绝对零度，就会以电磁辐射的形式在非常宽的波长范围内发射能量，产生电磁波（辐射能）。

1、红外热成像技术：

按波长分类

红外线在大气中穿透比较好的波段，称为“大气窗口”。

红外热成像技术，就是利用所谓的“大气窗口”。

短波窗口在1~5ìm之间，而长波窗口则是在8~14ìm之间。

2、红外热成像原理：

●热像仪由两个基本部分组成:

光学系统和探测器。

●物体的红外辐射经过光学系统聚集到探测器上，探测器把入射的辐射转换成电信号，电信号数字化到热像仪的电子处理部分，再转换成看到的红外图像，即热图。

3、用于森林防火的红外热成像仪：

●集成了红外成像模块和图像智能处理模块

●专为红外成像机器视觉市场设计，可用于消防、钢铁、电力、医疗、石化、冶金、测温、工业过程检测等领域

4、用于森林防火的红外热成像仪特点：

图像清晰，传输性能高，抗干扰性强

●避免模拟信号在转换、传输过程中的损失

●工业现场抗干扰性强，不受电磁干扰，忠实于温度、辐射穿透性强，受天气影响小

●适宜远程传输

动态范围大，测温精度高

●14位数字图像范围0-16383，细节丰富,测温灵敏度高，范围广，精度高。

●测温模块使用高精度的14位数字图像，能准确地发现温度异常，可自动捕捉场景高温点与区域，实现多区域高温分析，可设定报警温度值，实现自动报警。

可根据用户的灵活需求定制系统。

5、软件运行界面：

软件支持四—十六路图像的同时处理，在监控画面上可以自动显示区域最高温度点温度和手选区域内的平均温度，并根据设置值显示温度是否正常（红绿）。

软件设置界面

软件可以对图像的色彩，自动和手选模式的参数，目标测温参数和报警条件进行设置。

下图所示，自动和手动报警温度值都设置为100摄氏度时，图像不报警

当目标温度高于设置的报警温度时，可以见到在监控画面中，手动区域温度后有红灯警报，同时发出报警声音信号。

6、软件功能总结：

●基于红外测温进行探测

●通过温度阈值设置，满足不同检测要求

●网络传输数字图像

●能够自动报警记录

●不漏报、低误报

●系统安全稳定

●设计合理易于维护

在实际应用中，根据条件不同，设置有所不同：

●在不同监控半径要求下，使用不同焦距镜头

●根据不同场景，设置过滤区域，如村庄等

●根据林区火险安全等级，设置不同巡视周期