一、系統概述

森林火災具有突發性、隨機性、短時間內能造成巨大損失。因此一旦有火警發生，就必須以極快的速度采取撲救措施，撲救是否及時，決策是否得當，重要的就是取決于對林火行為的發現是否及時，分析是否準確合理。傳統的火災報警系統一般基于紅外傳感器和煙霧傳感器，也就是探測火災發生時生成的煙、溫度和光等參量，經信號處理、比較、判斷后發出火災報警信號。普通的典型感煙、感溫火災探測報警系統無法迅速采集火災發出的煙溫變化信息，所以難以滿足早期探測并預報火災的要求。盡管當今世界的科學在日新月異地向前發展，但是，人類在制服森林火災上，卻依然尚未取得長足的進展。

神戎公司憑借自身的激光照明和紅外熱成像等夜視技術，結合圖像采集、網絡傳輸及顯示系統，開發出了可晝夜連續監控的森林防火智能分析系統。該系統以數字化、網絡化視頻監控為基礎，與一般的網絡化視頻監控相比，它是一種更高端的智能化應用。森林防火智能分析系統能夠實現無人值守不間斷工作，自動對視頻圖像信息進行分析判斷；及時發現監控區域內的異常煙霧和火災苗頭，以快、佳的方式進行火災告警和火勢分析；能有效的協助消防人員處理火災危機，并大限度的降低誤報和漏報現象；同時還可查看現場實時圖像，根據直觀的畫面直接指揮調度救火。

二、系統構成

森林防火智能分析系統由前端設備和后端視頻管理系統構成。前端設備由紅外熱成像儀+林火報警模塊+可見光攝像機+高精度智能云臺+網絡傳輸設備組成，主要負責圖像的采集、分析和報警檢測。后端視頻管理系統由中心服務器+錄像存儲服務器+GIS管理服務器+報警聯動服務器+流媒體轉發服務器+應急指揮服務器+智能電源及故障管理服務器+客戶端監控軟件組成，主要負責設備管理、用戶管理、視頻監控錄像、流媒體轉發、火情確認及分析、火源定位、GIS地圖標注等功能。

一般情況下，前端設備以巡航或定點監控的方式進行火情探測。一旦發現火情，設備會馬上停止巡航，對火源進行鎖定，并將火源自動居中放大，同時向后端視頻管理系統發送報警信息。視頻管理系統接收到報警后，觸發聲光報警器，提醒值班人員有疑似火情發生，然后值班人員進行火情確認，如果是誤報，則解除報警，前端設備按照設定的規則繼續監視，如果是火情，則向巡邏人員下達指揮命令，同時啟動報警錄像，并通過短信報警模塊將報警信息及時通知給相關人員。

三、前端設備功能特點

 ■ 采用連續變焦熱成像技術，成像清晰、探測距離遠，既可以大范圍搜索火情，又可以近距離觀察火況

 ■ 專用型高溫報警探測器，靈敏度高，小溫度分辨率達50mK

 ■ 前端直接高溫數字報警，專業林火報警算法，效率及準確率更高

 ■ 報警后，火源能自動居中放大，便于火情確認

 ■ 日夜型低照度透霧攝像機，可配合細節觀察

 ■ 出色的自動聚焦技術，可實現多種聚焦方式和觸發方式

 ■ 3D定位功能，在熱像儀和可見光畫面，均能實現框選放大和點擊居中功能，降低操作難度，提高設備易用性

 ■ 可設置監控屏蔽區域，降低誤報

 ■ 萬向變速云臺，實現了全方位無盲角監控，并做到了高精度定位

 ■ 專業設計外殼，美觀、輕巧、堅固、耐高溫、抗腐蝕、防水、防酸雨

四、軟件平臺功能特點

森林防火視頻管理系統以前端監控設備和視頻編碼器為基礎，采用C/S架構，通過交互區內的網絡傳輸鏈路，將數據及信息發送到服務區內的各種服務器。業務區內的客戶端對監控業務進行管理和處理，下圖為系統架構示意圖。

 

■ 中心服務器

對其他服務器及前端設備進行統一管理，完成用戶權限的鑒定、設備的分發配置、其他服務器的配置管理、設備劃歸、錄像計劃、用戶管理、設備控制命令轉發、日志記錄及管理等。

■ 錄像存儲服務器

存儲前端設備的視頻錄像文件，包括計劃錄像、報警錄像。

■ 流媒體轉發服務器

轉發前端設備的視音頻數據至申請視音頻碼流的服務器及客戶端，有效的降低前端設備的帶寬需求，并將前端設備與客戶端有效隔離，確保前端設備的安全性及健壯性。

■ 智能電源及故障管理服務器

森林防火的行業特性決定了前端設備安裝位置的特殊性，布線不方便導致設備的供電需要依賴太陽能或風光互補。智能電源及故障管理服務器對供電設備定時巡檢，實時顯示設備工作狀態；當設備出現故障時，及時告知用戶并給出解決方案。

■ GIS管理服務器

電子地圖的管理及基本操作、設備安裝點的管理和配置、火源位置的確認及顯示、火災蔓延趨勢的分析，滅火資源管理、地圖圖層管理、地圖標繪、佳撲火路徑、災損評估、云臺控制、設備定位及地圖定位等功能，并配合應急指揮服務器完成火災的撲救指揮等。

■ 報警聯動服務器

監控區域發生火災時，根據設定的預案啟動報警聯動，在管理中心聯動聲光報警提醒值班人員注意查看、及時處理險情。值班人員確認后，將產生的報警信息通過短信或彩信的方式發送到指定的手機號上面，及時告知管理人員，方便管理人員第一時間組織撲救力量。

■ 應急指揮服務器

結合GIS管理服務器、天氣條件及歷史數據，對產生火災險情的區域進行分析和判斷，實時顯示火災的蔓延方向，判斷出有效的撲救路徑。

■ 客戶端

系統實現了對監控區域的實時視頻監控，在監控中心的顯示終端上能夠顯示前端實時場景。后臺管理采用C/S架構，一臺計算機作為監控中心服務器，多臺客戶端軟件。報警事件的關聯畫面顯示使監控人員能夠輕松地完成整個系統的監視。 

 

五、 部分應用案例

■ 內蒙鄂爾多斯森林防火項目

■ 燕山石化森林防火項目

■ 山東千佛山景區森林防火項目

■ 泰山景區森林防火項目

■ 青島小珠山國家森林公園防火項目

■ 甘肅酒泉森林防火項目

■ 濟南高新區森林防火項目