林区火灾监控系统方案

 

 

 

 

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第一章 概述项目关键内容

1.1项目背景分析

为了强化森林防火能力，应构建智能化的森林火灾风险综合管理系统，以弥补人工监控的局限。该系统采用高效手段实现对广袤林区的全天候24小时实时全面监控，具备自动识别火源并即时报警的功能，同时精确定位火点位置。借此，可有效弥补人工护林在森林防火方面的不足。

依托现代科学技术，森林火险综合管理系统构建在坚实的理论基础之上，包括地理学、大气科学、林学和火灾科学等专业知识。其关键技术应用涵盖地理信息系统（GIS）、ASTERDEM数字高程模型、全球定位系统（GPS），以及空间决策支持系统，同时结合计算机网络和现代通信技术。此系统革新了传统林火防控和应急响应模式，采用系统工程的理论框架，融合了专家的专业智慧、现代信息技术的高效处理能力和科学计算的精确性。对于森林防火信息管理、实时火情监测、火险预警预报、火行为动态预测、扑火策略辅助决策以及火灾损失评估等关键环节，该系统展现出显著的提升效能和决策支持价值。系统设计的核心理念主要体现在以下几个核心维度上：

1.强化森林防扑火信息的综合管理

旨在提升森林防扑火信息综合管理效能，目标在于确保林业部门在火灾预警与事态应对阶段具备信息获取渠道畅通、信息处理迅速、应急响应迅捷的能力。这具体体现在以下几个方面：

(1)在非防火期做好以下工作：

日常信息管理涵盖以下内容：信息发布、文献资源管控、报表制作与管理、值班调度安排、热点区域分析、信息检索服务、态势情报更新、以及重要信息快递和报表汇总统计等工作环节。

设施防火布局策略：核心在于提升观测点的部署效益，确保监测网络能实现全面无遗漏的区域覆盖。

提升各级管理人员的火险识别能力：借助本系统进行专业训练。

计算机模拟实战训练：利用虚拟'火源'在平台上操作，模拟不同环境下的火势扩散过程，旨在让管理人员深入理解和掌握林火的行为特性。

决策训练：提升指挥官对林火应对能力，通过提供丰富的图文信息，促使他们针对不同模拟火情设计有效的灭火策略。

(2)在防火期能够顺利完成以下工作：

用户火险气象预警服务：向用户推送火险天气预报信息。

地区特定的火险等级预测与预报服务

智能林火预警与决策支持：依据各地的火险气象预报及火险级别评估，定制个性化的防火策略建议，包括针对性的预防措施、火源管控方案以及扑救队伍的备战部署，以辅助各级决策过程。

(3)林火发生时能够完成以下工作：

预测森林火灾行为特性：系统在火灾突发时，能即时向决策者输送关键信息，包括火势扩散速率、火场演变动态以及火焰强度等关键的火行为参数。

实时视频监控系统：运用先进的视频监控技术，实现对林火的精准自动识别，从而为林火预警与接警环节提供即时且精确的信息支持。

决策支持系统在林火应对中的应用。该系统针对各类火势，协助指挥者设计决策策略，具体涵盖灭火方法选择、救援力量部署以及消防队伍行进路径规划等环节。

2.优化并提升森林防火体系的智能化与自动化技术水平

该系统通过优化管理模型、引入创新管理策略、开发智能管理软件，并提升人机交互界面，显著增强了森林防火体系的智能化与自动化效能。详述如下：

(1)体系结构融合了多元化的模型，不仅涵盖运筹学的数学建模，更融入了人工智能的知识体系。通过系统的集成管控模块，这些模型协同运作，以实现各种管理目标的高效达成。

(2)系统功能构建：依托科学的理论模型，我们旨在通过系统实现预测、规划、优化及决策等任务，这些操作均在地理信息系统与计算机仿真平台的支持下得以高效执行。

(3)协同多元资料库：管理软件整合了数据库、模型库、知识库，进一步扩展至图形库、图像库和文字库等多媒体文档资源库，均由库管理子系统统一协调管理。这种方式有效支持多模式的林火信息与模型的存储、管理、检索和维护，为智能化管理构建了灵活而高效的环境。

(4)交互界面设计：系统需构建智能化导航界面，旨在为管理者与计算机间的交互提供直观且友好的操作界面。在用户选择特定菜单或执行功能时，智能引导系统将逐步指导用户进行后续步骤，明确阐述输入参数的含义及其适用范围。随着用户对软件的熟练掌握，允许关闭智能引导选项以提升操作效率。

(5)地理信息系统核心平台需履行多元职责：包括基本且常规的地理信息获取、存储与管理、信息处理与分析，以及信息的展示与输出。同时，该平台须为各应用子系统提供统一的模型接口和数据接口，特别强调其还需具备额外的特殊功能支持。

处理包括矢量数据、栅格数据及TIN等多种数据格式间的转换操作

多源、多类数据的融合与匹配；

通过三维建模技术，我们生成并展示了火灾风险区域的立体地图，同时对嘹望台的监测覆盖区域进行了精确计算。

进行网络分析，优化扑救队伍调度路线；

呈现林火预测与决策的二维和三维可视化成果，包括火势扩散趋势图以及救援部队行进路径示意图。

3.优化全市森林防扑火工作的整体协作体系，强化联动机制，并提升应急响应效率。

当面临跨区域的森林火灾挑战时，我们主张采用先进的GIS管理平台技术。通过构建一个总指挥中心，配以多个区域分中心，实施分级监控与信息实时反馈，实现对全境森林防火行动的协同高效管理，确保各区域间的无缝衔接，从而提升整体应对速度。为此，本系统依据其复杂的关系网络，包括控制中心与各个分区、分中心的交互，控制中心与一般用户的连接，以及与现场救火人员的紧密联系，被设计为三个独特的架构体系。

(1)体系结构设计：中心级与区域级的客户端/服务器交互模型

(2)体系结构：浏览器/服务器模式下的信息中心与用户交互设计

(3)移动用户的单机运行模式

1.2系统介绍

作为全球生态体系中的核心碳汇，森林对维护地球气候与环境的平衡至关重要。然而，森林火灾的肆虐却能瞬间摧毁大片林木，随之引发一系列严峻的环境效应，如加速碳排放并推波助澜全球气候变化，同时威胁生命安全和财产损失。据国家林业局统计，我国每年大约有2%的森林资源因火灾遭受显著损害。鉴于森林火灾的突发性、随机性和可能造成的瞬时巨大损失，快速有效地火源探测和灭火行动被视作森林防火工作中尤为关键的一环。

传统视频监控的现状

无论是历经演进的第一代模拟视频监控体系，抑或是步入数字化阶段的第二、三代网络监控系统，它们均存在一定的局限性：受限于人类的局限性，难免会出现漏报的情况。

在多数情形下，人类作为观察者并非绝对可靠，他们在审视实时视频流或回顾录像时，受限于监控员个体差异及生理局限，往往难以识别潜在的安全隐患，这可能导致遗漏报告的情况。

各个监控点不能每时每刻都处于监控

除了一些规模较小的视频监控应用之外，很少有视频监控系统会按照的比例为监控摄像机配置监视器。因此，对于机场、港湾等大型的视频监控系统，各个监控点并非每时每刻都处于监控当中。

数据分析困难

在报警响应阶段，安全人员面临的一项关键任务是对录像数据进行深入分析。频繁出现的误报与漏报现象显著提高了对高效数据分析的需求。他们需从海量的录像资料中筛选出与报警事件关联的关键片段，辨识责任人、厘清事故责任归属以及评估潜在的安全风险。传统监控系统的局限在于其非智能化，录像数据通常仅按时间顺序存储，缺乏结构化的分类，这导致查找过程冗长且信息获取不全面。误报带来的额外无用数据更增添了分析工作的复杂度。

响应时间长

响应速度对于安全系统的整体效能具有决定性影响。常规的视频监控体系主要依赖安全人员对潜在威胁实施应对，这在应对一般性和低实时响应需求的场景下尚可胜任。然而，在面对突发、紧急的安全事件时，往往需要安全系统的多个组件以及相关部门迅速协同，以在最短时间内共同应对危机。此时，监控系统的响应速率直接关联到用户的生命财产安全，至关重要。

针对森林火灾的不可避免性，我们主张通过缩短火警侦查周期以遏制火势扩散和失控。秉承守护国家森林与自然资源的重任，我们致力于构建智能森林火险综合管理系统。该系统旨在满足各类林业需求，提供定制化和精准的解决方案。

作为侦察技术的一大革新，"智能森林火险综合管理系统"旨在克服现有方法的局限。传统的火灾侦查主要依赖人工瞭望台哨兵和公众报告，其非自动化且易受人为判断的影响。尽管红外线卫星遥感被部分机构采纳，它在识别初期小规模山火上存在不足，仅能捕捉大规模森林火灾的信息，且对红外图像的解析往往耗时较长，可能需要一到两个小时才能定位火灾位置。我们的创新方案正是为了解决这些现有的局限性。

视频监控作为直观且高效的手段，自早期的人力巡逻发展至如今的摄像机监控，其目标始终是通过实时画面监控。然而，受限于人眼易疲劳及信息过载等问题，视频监控的效能未能充分发挥，更多地扮演了事后查询的记录工具。尽管如此，我们的初衷是预防而非应对，期望在问题初露端倪时即予消除。为此，我们致力于弥补人工监控的不足，引入智能视频分析技术，凭借机器视觉与人工智能的协同，实现全天候的有效监控，防患于未然。

1、先进性原则

系统设计需充分顺应科技的快速发展潮流，集成国内外先进技术及标准化方案，以确保智能化系统的各项功能得以有效实现。特别强调采用‘数模融合’的体系架构，这使得系统在处理性能、容量承载以及功能扩展上具备高度灵活性与升级潜力，从而确保其能够满足未来较长时期内业务需求的变迁与环境变化的适应性。

2、实用性原则

设计目标应确保智能化系统全面契合派出所的各项业务需求，其中监控信息系统扮演核心指挥角色，为各项业务运营提供必要信息支持。系统配备的输入设备与软件需具备卓越的易用性，以便于一般文化程度的警务人员在经过基础电脑操作培训后，能顺利掌握系统的操作技巧，胜任日常值班和监控职责。

3、可靠性原则

系统构建应兼顾模拟信息传输的主体地位与数字信号传输的辅助功能，确保关键节点的系统稳定性。优选成熟技术及知名品牌设备，充分考量实施环境对系统性能的影响，以提升系统的可靠性和持久性。在系统设计阶段，必须纳入数据备份与快速恢复策略，以便在遇到故障时能迅速恢复正常运行。

4、可扩展维护性

系统选型需遵循国际工业标准及行业相应规范，确保兼容各厂商开放性产品的协作运行。设计策略注重系统的可扩展性，特别强调模块化硬件设备和升级式系统软件的应用，以实现对子系统功能的灵活扩展或更新，从而适应业务发展的动态需求。

5、安全性和保密性

系统设计的过程中，强调既要实现信息资源的有效共享，又务必确保信息的保护与隔离。为此，系统需根据具体的应用需求和通信环境，采取差异化策略，涵盖安全体系的构建、数据访问权限的严格管理等方面。

第二章 详细规划与实施策略

2.1 城市监控布局策略

经过前期详尽的调查与研究，我市森林火险事故的主要集中在市区东西两侧的区域，这两个区域由于地广袤，最远跨度达到了惊人的90公里，这无疑增加了监控工作的复杂性。鉴于城市规划要求及历史灾害数据的考量，森林防火系统现正筹备在1区、2区、3区以及4区分别设立10个关键的森林防火视频监控点，详细分布情况如下所示：

序号	单位		森林防火视频采集系统数量和位置
		数量	简要描述位置信息
1	1区	5	模拟覆盖图（1）的右手边分布着某市的主要公园以及接近市中心位置，利用5个点的交叉覆盖，达到最佳的覆盖率。对某市内的所有主题公园进行了高密度的监控范围。
2	2区	2	模拟覆盖图（1）的左上角主要分布了某市的重点山林，位于市郊，人烟偏小。利用了两个点进行了大部分的覆盖，最佳的保护了山林林区。
3	3区	2	模拟覆盖图（1）的左下角主要分布了靠海的两个森林公园，存活了大量的珍稀木材与野生动物。利用了两个点对森林公园进行了大范围的覆盖，达到目的。
4	4区	1	模拟覆盖图（2）主要是海边上的独立海岛，岛上人烟稀少，满足了野生动物的生活条件。而林区是野生动物生存的必要条件，以一个点的覆盖对岛上林区进行保护，提供良好的条件给野生动物。
	合计	10

2.2 某市覆盖效果模拟展示

运用先进的软件技术中的地形模拟功能，对该市进行坐标位置的策略性选点模拟。

以下是(1)和(2)两张详实的模拟覆盖地图，它们准确地反映了实际的覆盖状况，为客户提供了参考依据和选址的定向指导。

(1)

(2)

针对林区地形的复杂性，安装方案需经现场勘查后与各方协商确定。

2.3技术特性与优势解析

2.3.1独特技术特性

1.一种利用远红外技术的远程森林火灾检测与分析算法

我们的创新森林火灾热成像分析技术，具备卓越的监测能力：在5公里范围内，能精确识别1米乘以2米的木质火源；而在8公里的距离，可有效探测3米见方的火源。单个终端的最大覆盖面积突破80平方千米。同时，系统具备强大的干扰排除功能，能够有效过滤掉车辆等短暂热源的影响，以及消除白天阳光照射在无植被覆盖的石质地面和土壤表面产生的高温干扰。凭借其高度的火情识别准确性和低误报率，我们能在5公里内准确识别4平方米的木质火源，在8公里外甄别9平方米的木质火源。

2.基于DEM的全三维地理信息系统建模

我们的系统整合了内置的离线GIS功能，借助DEM高程数据，实现了对站点周围全方位的三维建模。用户可以便捷地自定义路径、地标及周边设施信息。其精度超越谷歌地球中国区标准的九倍，确保了极高的定位准确度。

3.利用DEM数据库构建的精准单点火灾定位技术

火情或事件的准确定位往往依赖于两个站点的协同操作（借鉴人类双眼定位机制），然而，我们的系统创新性地采用单站点策略，利用DEM高程库构建的三维模型实现了精准定位。经过实际测试，该方法的定位误差控制在半径27米以内。这种火情精确定位能力对于业主方而言，无疑有利于事前预防、实时决策和高效扑救行动的开展。

4.双光谱火情分析

依托红外热成像火灾检测算法，本系统整合前端工业控制器与远程高清摄像头，通过连接我公司自主研发的烟雾及火灾分析软件。该软件辅助红外分析，对山背/山沟火源进行实时监控，并具备周边林业资源监测、病虫害预警及其他相关功能，确保了信息的准确性和全面性。

5.火情所见即所得

在遭遇火情时，用户能够自由选择地图上标识的任一火源位置，系统随即对目标进行智能定位，并自动调节云台的水平和垂直角度以及镜头的焦距视野，确保指挥人员能即时观察到实时的现场画面，实现火情信息的直观呈现。

6.全景图与智能屏蔽功能

具备360度全景拼接功能，系统可智能化地完成红外热像图的无缝拼接，实现全方位的环境热像分析。能实时获取前端现场的全貌信息，迅速支持全面的火灾态势决策。并配置了静态目标屏蔽功能，通过对监控区域内已识别的热源，如建筑物、光伏设施或太阳能板等进行标记，有效降低因误识别产生的报警率。

7.系统覆盖范围仿真功能

借助精确的高度数据与三维模型，我们的系统能够运用地理信息系统进行全方位的软件模拟，对各个建设点的覆盖区域进行预演。通过这种方式，我们得以优选出能实现最大覆盖范围的站点，从而显著降低了勘察工作的成本开销。

1:

InSIGHT

森林火险监控的发展阶段

ROBOTICS

于的无死全监控

红外术人人充了火知范围

护林人

在提供实时视频时，不再依于人

感

火情识和定赖于人电

白动主动告警，护林人员

护林人员时刘他守在

墙的主动感知

智能

火情识别和定位完全依赖人眼

人力监控

网络视频监

智能监

趋势：人力一网络一智能技术

2.3.2系统技术优势

微小火源识别前提下的大范围覆盖——独有专利的火灾热成像图像分析算法，单台终端最远能监测5公里处2米*2米木质火源，从8公里处能侦测到3米*3米火源。单终端覆盖面积超过,为业界同类产品覆盖面积的3倍。

三维GIS站点建模技术：通过整合NASA地理观测数据库的高度信息，实现精细建模，其精度超越Google Earth标准的九倍以上，确保了严谨与精确性。

智能视频分析技术实现精准火灾定位，理论上的位置精度控制在50米以内，而实际测量误差更是低至27米，其功能强大，能依托GIS系统实时标注火情地理位置。

监控终端特性概述： - 自动巡检与主动警报：具备全面覆盖自动扫描功能，以及可定制范围的自动扫描选项，同时兼容手动触发扫描。 - 火警预警响应：集成先进的主动报警系统，支持声效和短信双重警报机制，确保及时信息传达。

设备数据栏目的自动存储确保了数据和报警信息的即时存取，便于高效精准的查阅与分析。其中，系统具备强大的历史事件信息检索功能，专注于监控数据和异常情况的深入挖掘与处理。

防盗策略概述：终端内置GPS定位模块于主板，即使在断开连接的情况下，仍能实现6小时内的位置追踪。云台与防风杆通过特殊形状的螺丝紧密锁定，常规扳手无法轻易拆卸。防风杆的设计高度限制在离地3米内无扶手，用户需借助梯子进行安全攀登。

利用精确的高程数据库与三维模型，我们的系统在地理信息系统层面实现了对所有拟建站点可视区域的软件仿真。这一仿真过程使得系统能够识别并直观呈现盲区，从而显著降低了选址与勘察的经济成本。

2.3.3关键核心技术及其商业价值

核心技术：

系统性能：对于已识别的干扰源，智能视频监控系统的屏蔽策略与实现手段

远红外智能识别火情算法与自动告警功能

实时算法：借助二维摄像装置与三维地图的协同，实现空间距离的精确测量与三维位置的精准标定

客户价值：

远程探测微小火源的敏锐性：这种能力使得客户能够尽早察觉并迅速评估火灾初期状况。

准确定位火情的能力：支持基于GIS的实时火情地理位置标定，可精确定位火情，使管理人员与打火队伍能迅速准确地找到火源；主动告警的能力：不依赖于肉眼，系统自动识别火情后的第一时间以声音、短信、push消息等多种方式主动向多个有关人员及部门进行告警；

经济效益显著：借助系统在站点仿真、防雷保护、安全防范、智能预警、远程操控及数据分析等领域的创新设计，显著降低了方案从部署到运维全周期的开销与维护成本。

2.4 系统构成详解

2.4.1高效视频监控解决方案

红外热成像仪	高清透雾摄像机
384×288红外像素，温度灵敏度达0.05℃，工作温度-40至70度可视角度：5.5×4.2度75mm镜头	210万像素在FULLHD1080P下可实现实时图像视频高压缩比逐行扫描CMOS，运动图像无锯齿支持最大64G存储卡本地存储支持双码流与手机监控支持自动光圈／自动电子快门透雾由特制光学玻片配合软件增强实现
全天候监控	ICR红外滤片式日夜转换功能，全天候监
	控
能够敏感探测发热体，包括明火，人体，热浪，热烟等，及早发现火灾险情，大大降低模式识别的误报率。	采用超长远焦镜头14-374mm（根据需求可选）透雾由特制光学玻片配合软件增强实现（自主研发）
	配合广角镜头，扩大监测视场面积，实现截面视场全覆盖透雾由特制光学玻片配合软件增强实现（自主研发）
采用变焦镜头，大监测视场面积，实现截面视场全覆盖
不受雨雾等天气情况影响，全天候工作
不需要自动调焦调距，扫描巡航效率高
被动红外方式，寿命长于主动激光夜视仪
支持风光互补（客户定制）

2.4.2信号传输与通讯

信号传输的方式种类繁多，具体选用哪种将取决于客户的特定需求及实际场地情况。

·视频电缆传输（视频输出时）

·直接网线传输

采用光纤传输技术，配备具备光纤接口的工业以太网交换机

网络通信体系基于IP网络技术构建，支持通过网络延伸器、网桥及路由器设备扩展站点接入。具备IP组播功能。各部分间采用双向10/100/1000Mb/s（10/100/1000BASE）光/电接口进行高速连接，实施三层路由隔离策略。现场控制箱与交换机间的通信依赖光纤，旨在提升数据传输带宽并增强系统的抗干扰性能。

2.4.3处理服务器

本系统依托的服务器安置于区域监控中心的网络机柜内，同时具备远程连接能力，可通过专用网络实现与异地服务器的数据交换与通信。该服务器承担着两项关键任务：

数据存储与交换

设备的常规红外热像图谱与异常状况下的典型故障图像，供未来设备状态异常时进行对照分析。

本地处理服务器实时接收并处理所有热像终端传送的温度数据及图谱信息，随后与远程处理服务器进行数据交互。这些数据随时可供调取进行深入分析。

即时控制、分析

系统具备实时响应能力：在森林环境温度正常时，自动执行监控模式。然而，一旦监测到温度异常，系统会立即切换至用户客户端的人工干预状态，确保热像仪精准定位到森林的热点区域，并进行即时的详细分析。

功能解析：热缺陷一旦显现，系统能迅速响应，通过热像仪精确定位森林中的异常热源区域，并实施详尽的数据分析。从而实现森林安全监控系统的实时闭环管理，一旦温度偏离预设阈值超过特定数值，系统将即时发出警报。

2.4.4客户端的监控与数据分析

根据客户管理体系的分级特性，客户端划分为两种类型：区域监控中心的本地客户端与服务于远程监控的远程客户端。

客户端架构：本地客户端与本地处理服务器实现直接连接，以此响应和服务客户需求

本地客户端需安装一款专为应用需求设计的红外热像处理软件，该软件具备实时监控功能，能即时生成温度曲线，支持即时数据分析，并在检测到异常情况时自动触发报警。此外，它还能够满足客户的个性化定制需求。

远程连接组件：专为满足客户需求而设计的红外热像处理软件，安装于远程客户端并与远程热像处理器相连。通过持续的数据交互，远程处理服务器与本地服务器实时协同工作，实现即时监控、温度曲线即时生成、即时分析以及定制化服务功能。

2.5功能设计详解

针对系统的功能模块开发要求，林区火情智能视频监控管理系统的定制功能主要包括：

1.前端基站采用双系统设计，集成75毫米远红外热成像仪与130万像素高清可见光透雾摄像机，旨在实现对环境的全面监控。设备安置于云端控制器，并通过现场控制箱连接。远红外热成像仪专司检测区域温度异常，而高清可见光透雾摄像机则在能见度低的雾霾天气中提供清晰、近距离的火情现场视觉支持。

2.自动火灾识别与预警系统：能够实时监控探测区域，自动识别火情，并将相关信息迅速传输至后端软件平台。该系统通过生成声光信号的方式，即时发出警报，以便管理人员能立即察觉并监察任何异常情况。

实时监控状态下，探测信息将同步在指挥屏幕墙上以图表形式呈现，以便工作人员一览无遗。

情况。

3.系统软件利用全球数字高程模型ASTERDEM实现全面的站点三维地形建模，包括项目需求的所有站点，并将生成的模型嵌入到上层系统的三维地图基底中。管理部门能够通过系统的统一界面，高效地连接和管理所有下属地图站点，确保精确获取各站点监测区域周围的地形地貌信息。

4.火情定位

该系统采纳单一基站火灾定位策略，凭借二维摄像装置与三维地图协同实施实时的距离测量与精确位置标注算法。它能高效锁定火源位置，明确展示火灾发生的三维GPS坐标，其地理位置精度高达5公里内误差不超过50米。

5.安全防护体系采用账号密码双重验证机制，管理员能够根据用户需求，为各账号的登录者精细配置访问权限，确保系统信息及运行过程的安全性得到严密保障。

6.远程管理系统：系统管理员通过软件界面实现对前端站点监控及自主干预任务的高效管理，允许实时操控前端站点的启动与暂停，包括调整镜头视角、分辨率和监测速率。一旦发现异常火灾情况，会自动进行智能分析与管理。

用户能够迅速接入客户端的人工干预控制系统，对系统运行实施调度与操作。

实时监控火源状况，旨在优化火灾防控的效率巅峰。

7.监控事件记录与查阅功能：系统实现24小时不间断录像并自动保存报警画面及其发生的时间点。用户可在后台管理软件界面便捷访问历史数据和存储图片，支持根据时间线索即时检索以往记录。

详细报告火灾发生的地理位置及具体情况。

8.红外识别 系统采用火灾热成像图像分析算法，具有高火情识别率，误报率低的特点。热成像图像分析算法能找出面积变大和温度变热速度快的可疑热源，分析火源的辐射量波动值，将火情识别有效面积的像素达到像素，达到误报率低的要求。并且能克服红外散射与衰减的限制，最远能监测识别5公里处2米*2米木质火源。

9.后端软件平台：智能全景监控系统自动掌控所有前端观测区域，构建360°实时监控拼图，高效获取前端现场环境信息。该系统助力快速进行全方位火情决策分析。管理者可灵活设定全景图上的热点屏蔽功能，主动规避已知干扰源，从而降低误报发生的可能性。

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10.通过三维建模技术和高程信息数据库的运用，系统能够在后端软件平台上预先模拟出选定监测点后的覆盖区域效果，从而显著节省选点与勘察的费用。

11.系统通信采用先进的IP网络数字化传输架构，支持根据用户需求灵活选用5.8G或2.4G无线数字网桥系统作为信号采集与后台连接的方式。前端的数据传输流程得以高效且定制化地执行。

	图像均可通过无线传输进行远程传输。
12．野外适应	系统架构设备均采用适应于林区的野外工业设备，其中包括有重载数字回显云台、大型野外防护罩、全天
	候野外设备保护箱及工业级以太网交换机等，具备包括防水，防尘，防过热，防雷，抗风能力，有效对抗
	恶劣气候环境对设备造成的影响。
13．平台对接	系统采用开放式的输出接口，能通过接口软件开发对
	外无缝连接包括SOA架构系统在内客户子系统，顺利
	解决原内部系统与新增方案系统信息互行，管理互通
	的实际需求。
14．设备防盗安	系统前端设备内置GPS全球定位防盗单元，能在前端
全设计	设备遭遇盗移动后，持续6小时对外发送准确设备追
	踪信号。另外，前端设备装嵌采用特殊设计的异型螺丝，增加前端设备非法拆卸的难度，进一步保障设备安全。
15．辅助决策系	系统能与ERP资源管理系统进行对接。管理人员能通

在GIS管理软件平台的支持下，系统预先整合了周边消防设施信息。一旦火灾发生，用户能迅速获取火点周围消防部队的配置以及隔离带的布局，通过三维地图直观地找到火情定位的最优路径。随即，这些信息将即时传递给调度指挥人员，确保第一时间响应。

16.在人员管理模块，系统除了集成火情智能视频监控主平台外，还开发了巡检管理系统。管理人员能够实时获取巡护员通过'汇报通'软件上传的巡护路径和林区现场信息，从而高效掌握日常林区巡查工作的动态，为制定科学且有效的火情防护人员管理方案提供坚实的数据支持。

17.电力供应体系：系统电源支持可通过城市电网供电，同时具备野外环境中风能与太阳能互补的特性。

统	式，并带有UPS后备电源系统，根据用户需求，能保
	证每个站点系统在电源切断情况下72小时的持续正常运行。
18．防雷设计	系统前端设备设置有足够的防雷组件，包括有电源防雷器、信号防雷器、无线设备防雷器、小于4欧姆接
	地系统。电缆接电点和基站设备用电点均有电源避雷和防浪涌保护。
19．人性系统化	根据专家实际经验指导，系统开发出简易便捷的系统
界面	管理界面，能帮助管理者在最短时间内熟悉系统操作及全面管理运用。
20．安防子系统	安防子系统设置有CCTV摄像机、三鉴频率探测器、室外扬声器，当前端基站遭到非法范围入侵时，不仅能“监”更能“恐”

2.6智能化前端基站构建方案

2.6.1高效智能基站设计规范

前端火险监测功能采用高清透雾摄像机和红外热成像仪对基站附近数公里范围林区进行视频监控图像采集，在半径5公里范围内可侦测到米木质火源，采用重型数字云台对摄像机和镜头实现方位角360°全方位监控，通过重型数字云台的方位角和系统的高精度GIS地理信息系统能迅速定位火情的精确位置，实现火情的智能识别，一旦发现疑似火情，前端基站自动识别并自动向后端监控中心发送报警信号，配置一台视频编码器将前端监控的视频图像经编码器压缩后，采用5.8G无线数字微波系统将基站的监控视频图像和各种控制信号传回监控中心；由于基站所处位置在野外，需要考虑防水、防腐、保温等措施，所以前端基站设备采用全天候防护罩进行保护，对智能识别处理器以及其它控制设备采用一体化集成基站控制设备，确保系统长时间稳定可靠运行。

为了实现更全面的监控覆盖，提议在基站安装位置增设铁塔，其具体高度需依据目标监控视角的广度以及周边环境的植被状况进行科学规划。

2.6.2高效智能基站体系架构

前端系统采用尖端科技的红外热成像仪与高清透雾摄像机，集成于智能化监测设备，安置于目标林区的云端装置。通过光纤通信，监测站与千兆网交换机建立起高效连接。交换机与服务器配置在区域监控中心的专业网络机柜内。在监控中心，系统凭借GIS软件平台实时进行红外图像分析，人员追踪，以及远程位置校准测量，支持远程操控，并可通过内部局域网与远程监控中心联网，实现红外监控数据共享及报警监控功能。系统设计支持多级网络架构，构建庞大的监控网络体系。

2.6.3前端构成详解

前端基站主要由以下几个部分组成：

1)视频采集系统

2)供电系统

3)防盗系统

4)基站控制系统

5)防雷接地系统

6)传输系统

2.6.4高效视频采集方案

2.6.4.1高效视频采集系统架构

该视频采集系统主要由以下设备构成：红外热成像仪、基站工业控制计算机、高清晰度透雾摄像机、户外大型防护罩、重型数字云台以及视频编码器。

红外热成像仪与前端工控机

红外热成像仪与前端工控机作为系统的核心组件，对于实现从传统人工森林防火监控向智能化自动监控的转型至关重要。智能化自动监控系统能提升工作效率，降低因人为疏忽导致的漏报风险。该系统具备全天候24小时实时监测森林防火的能力，一旦智能设备侦测到潜在火情，会立即通过预警平台向用户推送详实的现场信息。用户可借此快速通过智能监控系统进行初步判断，并采取相应的应急响应措施。

先进的前端工控机是将红外热成像仪采集到的视频图像经过压缩后通过独特的像素色深算法对火源进行智能分析，一旦发现疑似火情，智能处理器自动识别并自动向后端监控中心发送报警信号。由于没有对监测的图像进行压缩，智能处理器能识别的火情有效面积低至像素，能够准确的识别火情，有效地降低误报的优点。

高清透雾摄像仪

为了扩大摄像机在森林防火监控中的覆盖区域，我们提议采用广角镜头，以实现最大监控视角。针对特定监控需求，部分站点将配备可电动变焦的长焦镜头，以确保对广阔森林区域进行全面且深远的监控任务得以满足。

本方案选用高清镜头与具备优异日夜视觉性能的摄像机协同工作，确保在诸如雾霭、尘埃、烟雾以及轻微降雨等可见光条件下，依然能够捕捉到鲜明、对比强烈的彩色图像，从而显著提升远程观察的清晰度与效果。

野外大型防护罩

在野外环境中，系统前端基站通常部署于开阔地带。为了确保其全天候稳定运行，大型户外防护罩作为智能监控的关键设施不可或缺。此防护罩配备有除湿、加温、雨刷和风扇功能，旨在适应各种气候条件，达到IP66的防护等级，从而有效保护基站内的红外热成像仪和高清透雾镜头，确保设备安全无虞。

重载变速数字云台

前端监控站广泛设于户外铁塔之巅，受野外风力影响，设备稳定性面临挑战。为此，选用中载数字云台作为安装解决方案，以确保前端设备稳固。鉴于森林防火智能监控覆盖区域广泛，云台需具备360°的全方位旋转和大范围俯仰调节功能，以满足对大面积森林的全面监控需求。森林火险综合管理系统所依赖的长焦镜头旨在监控数公里内的景象，这就对云台的精确度提出了极高的要求。为了保证远距离监控的图像流畅，云台的运转误差需尽可能微小，以确保监视画面在遥远林区的连续无间断。