林业承当着森林资源培育、管护及维护生物多样性、维护森林景观、森林文化遗产和提供多种森林产品的任务。在新的定位下,肩负着维护生态环境、促进经济开展的双重任务。所以,避免森林火灾,最大限度地维护森林资源的平安,增强该地域森林防火远程智能视频监控工程建立就显得尤为重要。
一、森林火灾预防的缘由
1. 高危区内气候干旱严重,森林火险等级居高不下
局部森林地域降雨量少,植被和地表异常干旱, 地貌多山高林密坡陡,是雷击火高发区,局部地域呈典型寒温带大陆性季习尚候,冬季漫长、夏季短暂,春秋近乎相连,年降水量少,春秋两季气温变化急骤,过渡明显,为森林火险提供了促燃助燃条件,在每年春秋两季防火期间处于季习尚候交替期,气候干旱、少雨,多大风天。春秋两季极易发作森林火灾,这些是引发森林火灾的气候要素。
2.森林可燃物载量大、极易发作森林火灾
局部地域的过熟林伐区都经过了屡次采伐,林区内枯枝倒木、站杆和伐区剩余物逐年积聚,火烧迹地内杂草丛生,倒木纵横,可燃物载量高,火险隐患极大,为发作大面积创森林火灾造了条件。火险水平很高,极易发作林火,一旦发作火灾扑救非常艰难。。
3.森林火灾突发性强、开展疾速、强度大
春、秋两防期间如遇高温、干旱、大风极端天气,火烧迹地内发作火灾,几个小时内火场可开展到上千公顷,其开展速度之快可见一斑。由于春季连续干旱,在大风和少雨天气作用下,发作的山火极易构成高强度的树冠火,扑火队员难以靠近火场,对森林资源和人身平安构成严重要挟。由于山火发作强度大、蔓延速度快,一些河流、公路以及防火隔离带失去了阻隔作用,从而进一步要挟人民的生命和财富平安
4.道路网密度低、扑救火灾难
局部地域道路网密度低,扑火运兵车抵达火场最近点之后还须徒步行走,有的火场需求几个小时才干抵达,以至需求一天的时间。另外扑火兵力缺乏,发作山火需求南北调动兵力,这就需求更多的时间,贻误扑火最佳机遇,难以做到打早、打小、打了。
5.活动人员多,火源控制难度大
局部森林地域由于物产丰厚,林下经济的开展,林内从事各类消费作业的人员日积月累,每年约有活动人口数近千人,各种山产品采集、采探矿、营造林、种养植等野外作业点多面广,作业人员多,给火源管理工作形成很大艰难。该地域一旦发作森林火灾,不只给森林资源形成严重损失,也经常要挟林区居民的生命财富平安,打乱了林区的正常消费运营活动,给经济开展和社会稳定带来不利影响。
6.有利于高危区内宝贵物种的维护
局部森林地域的生态系统十分完好,具有植物群落多样、物种丰厚的特性,完好地表现了生态系统的自然性。森林资源丰厚,维护多种森林和湿地组成的复合生态系统的自然性、完好性和生物多样性,特别是维护珍稀濒危的野生动植物物种、基因及其自然生境。因而防止或减少森林火灾的发作是林区的一项重要工作,项目建立必将在森林防火预警监测工作中发挥十分重要的作用
二、系统建立根本准绳
(1)坚持预防为主、积极消灭、综合管理的准绳。积极展开林火监控监测建立,进一步进步对森林防火工作的注重,力争在较短的时间内使项目区森林防火建立工作迈上新台阶。
(2)坚持有效性和牢靠性统筹的准绳。作为林火监控监测预警重要特性,有效性和牢靠性二者缺一不可,在停止项目建立过程中既要保证系统的牢靠性,确保火情火险信息的传达万无一失,同时,也应该在保证牢靠性的根底上力争进步系统的效率,争取做到信息传达快捷高效,节约人力和时间。
(3)坚持量体裁衣、分离实践、突出重点,量入为出的准绳。依据项目区自然天文条件、社会经济条件、原有设备设备情况以及人员素质等要素详细肯定相应的建立范围,坚持详细状况详细剖析,防止自觉建立形成大量设备闲置及资金糜费等状况的发作。
(4)坚持科学技术优先,完成林火监控监测预警指挥现代化的准绳。充沛应用当前高速开展的通讯科技,加快各种新技术的应用进程,树立愈加科学高效的森林防火体系。同时,增强学习交流和树立培训制度,有针对性的组织相关人员的观摩、研讨,互相学习,进步系统管理人员的业务素质,从而进步系统的维护和保
4.2.2 施行准绳
(1)技术先进性准绳。当今科学技术开展疾速,新技术、新产品层出不穷,所以,该项目的建立将系统和设备的技术先进性放在十分重要的位置:
①采用先进的技术设计计划。以模块化、开放式、集散散布式来主导系统设计和开发,全面满足作为“性能牢靠、快捷高效”的一个森林防火系统的请求。
②使系统具有充沛的扩展才能,为将来监控监测预警与森林防火系统开展的需求留有充沛的余地,尽最大可能在范围上满足未来相当长的时间内的扩大需求。
③注重系统技术上的前瞻性,确保系统能在将来较长的年限内充沛发挥其功用,为森林防火监控监测预警及森林防火系统现代化的运作提供牢靠的保证。
(2)稳定牢靠性准绳。稳定牢靠性是系统设计中的关键。为此应主要思索以下几点
①严厉遵照国内有关规范,充沛思索技术和设备的成熟性。
②采取模块化、集散型、散布式系统结构和控制方式,从系统设计的构造方式和控制方式的角度来进步系统整体的牢靠性。
③充沛思索系统本身运转的平安、信息传送的平安和失密性,确保有关数据的平安。
(3)开放性准绳。开放性是系统集成的关键要素,依据国际信息技术开展的潮流,集成系统设计必需遵照“开放式”的准绳。即是请求处理不同系统和产品之间的接口和协议的规范化和兼容性,以保证它们之间具备“互操作性”。
①在系统设计和设备选型上采用开放的技术规范,防止系统互联或扩展的障碍。
②采用规范化的设计,选择规范化的产品,便于备件储藏和互换。
③充沛思索系统及其设备的兼容性。系统和设备在横向上应具备普遍的兼容性,一方面能兼容多种主流品牌、协议、厂家的不同或相同的设备,便于普遍应用先进的技术和设备停止系统扩大和晋级,另一方面能在通讯协议上普遍兼容相关的电子系统,以便一切系统无缝地集成为一个先进的一体化系统。在纵向上要能兼容各类新老技术和设备,为系统的正常运转和维护打下良好根底。
(4)操作简单性准绳。只要便当的系统才是适用的系统,才干进步工作效率,完成系统的功用目的,降低人力本钱和维护本钱。
①在确保系统高性能、高质量的根底上,在系统构造上采用便当性设计,着重系统的智能化和自动化。
②系统及其设备要易学易用,真正做到学用便当、运用便当、维护便当。
(5)功用适用性准绳。稳定牢靠性、先进性与操作简单性常常难以调和,牢靠不一定便当,先进意味着价高,面对互相有一定水平矛盾的目的,应以能否适用于项目区林火监控监测预警及森林防火系统做最后取舍。
三、系统概述
森林防火视频监控预警系统是应用当今成熟的电视监控、数字视频、网络传输、多媒体等技术,并分离GIS平台开发的集报警、监控、定位、三维可视化为一体的系统。该系统综合运用先进的现代通讯技术、计算机网络技术、天文信息技术、图像辨认技术、大数据技术、多条带全景拼接技术、语音控制技术、基于RTMP的视频发布技术遥感技术,为新时期森林防火平安防备提供的全面处理计划。系统为用户提供了全面、专业、完善的监控功用,支持集成监控和散布式监控,支持单点单域部署和散布式多级多域部署。用户的关注重点仅仅需求放在其本身的业务定位与部署规划上,无需在系统的详细功用规划和设计上投入更多的精神即可建立好一个专业、完善、适用的散布式集中功用的超大范围多级多域林火监测系统。系统不只具有火险预警、火情监测等根本功用,还针对一切功用停止细化以及提供许多适用功用。
分离林业局的实践状况,依据当地气候、物候、地形、森林类型、火源状况等综合条件建立森林防火视频监控预警系统,应用现代信息技术,采用先进设备,加快森林防火监控系统建立,实行自动化决策和信息化管理。
项目设计行业规范《森林防火视频监控系统技术标准》请求,前端监控设备采用球形转台,具有360°连续巡航形式,烟火辨认引擎,自动发现火情,自动定位火点,和天文信息系统联动,误报率低,巡航时间短,寿命长。建立从总体上能够分为前端智能监测系统、网络传输、后端中心业务平台三个局部。前端系统主要是视频监控系统、防盗监控系统、智能辨认系统等;网络传输主要是采用无线微波传输和租赁运营商线路等将前端采集的信息传送到后端平台;中心业务平台主要是监测与应急指挥系统、天文信息系统、流媒体、火情报警信息发布平台。
四、建立计划
1、中心业务平台
部署根底GIS效劳、数据库软件等平台根底效劳,部署森林防火监测与应急指挥系统,天文信息系统,管理系统并完成多级管理,系统功用包括火源定位管理、监控预警、应急预案、应急指挥、森林防火物资管理、防火档案管理、天文信息系统、管理信息维护在内的业务系统软件。搭建系统硬件运转环境,部署客户端系统、网络系统。
2、前端监测系统
在智能监测塔台(眺望塔)部署智能视频监测系统(包括:前端智能监控转台、烟火辨认引擎、防盗监控相机、语音对讲等)经过可见光和红外探测手腕用于对监测塔台四周的林地停止监控,并经过烟火辨认引擎,对传感图像停止剖析,判别火情,最后将编码后的图像经过传输网络回传到后台系统。
3、根底设备建立内容
建立森林防火视频监控系统必需满足平安牢靠的系统运转保证请求,以进步系统的平安性和稳定性。在根底设备建立时严厉依照业务系统的平安稳定保证规范来建立。
4、网络传输
本项目当选中眺望塔采用微波作为主用线路,将信号回送到指挥中心。
5、卡口监控系统
在进入林区的主要出入口部署火源卡口监控系统,对前端检测系统停止补充。增强对林区火源的监控。
6、系统总体功用
森林防火远程智能视频监控系统是一个森林防火数字化、网络化工程,它以森林现场图像采集为中心,以远程通讯网为传输平台,将光电转换技术、数字图像处置技术、通讯网络技术、计算机软件技术等综合应用于森林防火监控工作中,可以全天候、全方位、远间隔地以高明晰度图像方式监控大范围的森林,把大面积的森林场景图像实时传输到森林防火指挥中心,完成防火人员在室内对野外的远间隔集中监控;该系统在监控森林火灾的同时,还能够对森林资源、森林病虫害及野生动物施行监控。
项目系统采用基于IP网络的数据传输方式,完成各个监控点全方位、全时段的监控。做到任何时分指挥中心的工作人员都能够随时监视林区的火情、人员、车辆动态及平安状况,及时发现林区各段时间内的异常状况,采取必要的防备措施,预防和阻止森林火灾的发作。
系统具备火情自动辨认报警才能,一旦发作火情系统能自动报警,且辨认的精确度可以满足用户的工作需求。
同时该系统具备火情的自动定位功用,野外林火监控基站都有独立地址编码,且每个基站的坐标与森林防火天文信息系统中的位置逐个对应。经过装置在前端基站的摄像机巡回监控掩盖区域的图像,一旦发现火情,天文信息系统接纳到特定地址编码的前端数字云台(或转台)回传的火情位置数据,经天文信息系统数据处置即可完成火点定位。同时经过天文信息系统可查看火点左近的森林防火相关信息,如:道路、河流、扑火队等,为火灾扑救提供辅助决策。
(1)系统可按多画面实时显现前端监控点的图像。监控中心装置林火辨认软件,经过对辖区内的视频监控点停止轮询,当发现异常控制云台(或转台)锁定监控对象,与天文信息系统分离。
(2)一切视频图像可全程录像存储,监控图像存档应紧缩存储,以减少贮存图像的数据量。请求确保管储图像质量不低于4CIF,并可对历史图像停止查询和回放。
(3)采用高精度数字变速云台(或转台),具有实时回传云台(或转台)和镜头姿势参数功用;可经过专用操作键盘或系统监控软件控制云台(或转台)和镜头的动作。
(4)查询烦琐,可按时间、日期、前端监控点的代码,完成监控图像材料查询、检索和回放。
(5)数字网络传输形式,便当与林业集团森林防火中心衔接。
(6)林火监控显现墙能够按多画面、自定义窗口等方式实时显现前端采集点的图像。
(7)火情辨认自动报警。当监控摄像机捕捉到烟柱或林火时,系统具有的火情辨认功用,提示值班人员观察显现画面,及早发现火情及火点位置。
(8)火灾自动定位功用。确认火灾时,前端已编号地址的定位云台(或转台)疾速将数据传回,由天文信息系统经过计算获取疑似火点精确天文位置,同时将该点及其左近的状况直接显现在电子地图上。
(9)树立完善项目区森林防火预警监测系统,进步眺望监测效率
目前单纯依托空中人工眺望,无法在森林防火理论中以智能监测预告预警的高科技功用的完成,因而需依据林区实践状况,在一定范围内增设眺望塔视频监控点,实在做到及时发现火情。经过项目总体设计计划的施行,使重点林区森林防火系统成为功用先进、运转高效、牢靠水平比拟高的远程监控体系。
(10)强化智能视频监控中心建立,提升林区对突发事情的应急处置才能。