森林防火视频监控系统

一、系统概述

森林火灾具有突发性、随机性、短时间内能造成巨大损失。因此一旦有火警发生，就必须以极快的速度采取扑救措施，扑救是否及时，决策是否得当，重要的就是取决于对林火行为的发现是否及时，分析是否准确合理。传统的火灾报警系统一般基于红外传感器和烟雾传感器，也就是探测火灾发生时生成的烟、温度和光等参量，经信号处理、比较、判断后发出火灾报警信号。普通的典型感烟、感温火灾探测报警系统无法迅速采集火灾发出的烟温变化信息，所以难以满足早期探测并预报火灾的要求。尽管当今世界的科学在日新月异地向前发展，但是，人类在制服森林火灾上，却依然尚未取得长足的进展。

神戎公司凭借自身的激光照明和红外热成像等夜视技术，结合图像采集、网络传输及显示系统，开发出了可昼夜连续监控的森林防火智能分析系统。该系统以数字化、网络化视频监控为基础，与一般的网络化视频监控相比，它是一种更高端的智能化应用。森林防火智能分析系统能够实现无人值守不间断工作，自动对视频图像信息进行分析判断；及时发现监控区域内的异常烟雾和火灾苗头，以快、佳的方式进行火灾告警和火势分析；能有效的协助消防人员处理火灾危机，并大限度的降低误报和漏报现象；同时还可查看现场实时图像，根据直观的画面直接指挥调度救火。

二、系统构成

森林防火智能分析系统由前端设备和后端视频管理系统构成。前端设备由红外热成像仪+林火报警模块+可见光摄像机+高精度智能云台+网络传输设备组成，主要负责图像的采集、分析和报警检测。后端视频管理系统由中心服务器+录像存储服务器+GIS管理服务器+报警联动服务器+流媒体转发服务器+应急指挥服务器+智能电源及故障管理服务器+客户端监控软件组成，主要负责设备管理、用户管理、视频监控录像、流媒体转发、火情确认及分析、火源定位、GIS地图标注等功能。

一般情况下，前端设备以巡航或定点监控的方式进行火情探测。一旦发现火情，设备会马上停止巡航，对火源进行锁定，并将火源自动居中放大，同时向后端视频管理系统发送报警信息。视频管理系统接收到报警后，触发声光报警器，提醒值班人员有疑似火情发生，然后值班人员进行火情确认，如果是误报，则解除报警，前端设备按照设定的规则继续监视，如果是火情，则向巡逻人员下达指挥命令，同时启动报警录像，并通过短信报警模块将报警信息及时通知给相关人员。

三、前端设备功能特点

 ■ 采用连续变焦热成像技术，成像清晰、探测距离远，既可以大范围搜索火情，又可以近距离观察火况

 ■ 专用型高温报警探测器，灵敏度高，小温度分辨率达50mK

 ■ 前端直接高温数字报警，专业林火报警算法，效率及准确率更高

 ■ 报警后，火源能自动居中放大，便于火情确认

 ■ 日夜型低照度透雾摄像机，可配合细节观察

 ■ 出色的自动聚焦技术，可实现多种聚焦方式和触发方式

 ■ 3D定位功能，在热像仪和可见光画面，均能实现框选放大和点击居中功能，降低操作难度，提高设备易用性

 ■ 可设置监控屏蔽区域，降低误报

 ■ 万向变速云台，实现了全方位无盲角监控，并做到了高精度定位

 ■ 专业设计外壳，美观、轻巧、坚固、耐高温、抗腐蚀、防水、防酸雨

四、软件平台功能特点

森林防火视频管理系统以前端监控设备和视频编码器为基础，采用C/S架构，通过交互区内的网络传输链路，将数据及信息发送到服务区内的各种服务器。业务区内的客户端对监控业务进行管理和处理，下图为系统架构示意图。

■ 中心服务器

对其他服务器及前端设备进行统一管理，完成用户权限的鉴定、设备的分发配置、其他服务器的配置管理、设备划归、录像计划、用户管理、设备控制命令转发、日志记录及管理等。

■ 录像存储服务器

存储前端设备的视频录像文件，包括计划录像、报警录像。

■ 流媒体转发服务器

转发前端设备的视音频数据至申请视音频码流的服务器及客户端，有效的降低前端设备的带宽需求，并将前端设备与客户端有效隔离，确保前端设备的安全性及健壮性。

■ 智能电源及故障管理服务器

森林防火的行业特性决定了前端设备安装位置的特殊性，布线不方便导致设备的供电需要依赖太阳能或风光互补。智能电源及故障管理服务器对供电设备定时巡检，实时显示设备工作状态；当设备出现故障时，及时告知用户并给出解决方案。

■ GIS管理服务器

电子地图的管理及基本操作、设备安装点的管理和配置、火源位置的确认及显示、火灾蔓延趋势的分析，灭火资源管理、地图图层管理、地图标绘、佳扑火路径、灾损评估、云台控制、设备定位及地图定位等功能，并配合应急指挥服务器完成火灾的扑救指挥等。

■ 报警联动服务器

监控区域发生火灾时，根据设定的预案启动报警联动，在管理中心联动声光报警提醒值班人员注意查看、及时处理险情。值班人员确认后，将产生的报警信息通过短信或彩信的方式发送到指定的手机号上面，及时告知管理人员，方便管理人员**时间组织扑救力量。

■ 应急指挥服务器

结合GIS管理服务器、天气条件及历史数据，对产生火灾险情的区域进行分析和判断，实时显示火灾的蔓延方向，判断出有效的扑救路径。

■ 客户端

系统实现了对监控区域的实时视频监控，在监控中心的显示终端上能够显示前端实时场景。后台管理采用C/S架构，一台计算机作为监控中心服务器，多台客户端软件。报警事件的关联画面显示使监控人员能够轻松地完成整个系统的监视。  

五、 部分应用案例

■ 内蒙鄂尔多斯森林防火项目

■ 燕山石化森林防火项目

■ 山东千佛山景区森林防火项目

■ 泰山景区森林防火项目

■ 青岛小珠山国家森林公园防火项目

■ 甘肃酒泉森林防火项目

■ 济南高新区森林防火项目

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