森林防火监控预警系统设计方案~执法记录仪
01项目背景
森林资源是林地及其所生长的森林有机体的总称，以林木资源为主，还包括林下植物、野生动物、土壤微生物等资源。森林资源是地球上最重要的资源之一，是生物多样化的基础，是人类赖以生存必备可少的资源之一。
我国森林资源紧缺，受诸多因素的影响不断减少，比如人口增加、当地环境因素、政府发展农业开发土地的政策等，此外，森林火灾是危害森林的大敌，损失亦不可低估。且发生森林火灾时，必须动员大批人员去扑火，既耽误生产，又浪费人力物力，甚至造成人身伤亡事故，给国家人民带来损失。
02需求分析
随着区域内不断增长的人员活动，给相关单位的森林防火带来了严重的考验，原有的人工看护方式已经不能满足森林防火要求，需要借助先进的信息技术对区域内的宝贵的森林资源进行智能化、大范围、大视野、全天候的实时监控，采用林火识别技术、GIS定位技术、视频监控技术为监控中心提供大范围、全天候的实时视频监控图像、林火自动识别并报警、GIS快速定位现场等，为日常森林防火管理、遇到火灾及时报警，为决策层制定快速高效扑救方案提供可靠的依据和保障。
03系统总体构成
森林防火监控预警系统是采用可见光烟火识别+红外热成像测温识别智能双光谱识别系统、摄像机、长焦镜头及后端监测管理软件实现烟火智能识别并自动报警，运用重型数字云台转动的方位角和俯仰角、长焦镜头的焦距及后端GIS管理软件平台实现火点自动精确定位，通过摄像机和传输链路将视频图像和控制信号传输到监控中心进行监视、存储、管理的一套智能型的森林防火预警系统。
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04系统设计方案
前端智能监测系统是采用摄像机和长焦镜头对基站附近数公里范围林区进行视频监控图像采集，采用数字云台对摄像机和镜头实现方位角360°全方位监控，通过数字云台的方位角和俯仰角以及长焦镜头焦距实现火点的精确自动定位，配置一套先进的嵌入式烟火识别系统，实现烟火的智能识别，一旦发现疑似烟火，烟火识别系统自动识别并自动向后端监控中心发送报警信号，采用运营商专线将基站的监控视频图像和各种控制信号传回监控中心。前端防火监控基站主要包括以下部分：
1) 双光谱智能网络一体机；
2) 供电系统；
3) 防盗系统；
4) 防雷接地系统；
5) 铁塔基建系统；
以上五个子系统是构成前端基站的组成部分，以下为对各个子系统做详细描述。
4.2.卡口抓拍系统
卡口车辆人员抓拍系统主要是针对进出重点区域的车辆和人员进行监控，主要部署在车行道路实施车辆抓拍，为实施动态监测，通过传输网络将前端车辆和人员信息实时传回到监控中心进行监控。
卡口车辆抓拍系统前端系统由抓拍系统、数据传输系统、供电系统、L型监控立杆等组成，抓拍系统通过传输网络与监控中心连接，完成数据传输。
4.3.生态环境监测系统
森林环境监测系统一般可选择在重要森林资源生态环境较为空旷区域独立部署，并需要单独建设环境检查站的基础立杆、供电、传输、防雷措施等。或部署在森林防火监控铁塔上可充分利用防火监控已有的供电、传输、基础等设施。
安装一套生态环境监测系统。包含气象监测：日照/辐射、温湿度、负氧离子、PM2.5、风速、风向等；土壤监测：酸碱度、水分、干湿度、温度、矿物质成分等；水质水文监测：水位/水深、酸碱度、含氧量、浑浊度、温度等；空气质量监测：二氧化硫、二氧化氮、可吸入颗粒物（PM10）等。监测位置人员出没较多的地方在室外可安装led大屏实时展示生态环境数据信息。
4.4.护林巡护系统
护林巡护系统是由GPS移动设备、数据传输网络、后台管理软件系统构成，系统为林业护林部门提供对防火的巡检管理系统，通过GPS全球定位技术和GIS地理信息实现对森林管护人员防火工作进行严格规范化的管理，并且能完成林业局自行定义巡检地区、巡检路线、巡检时间、巡检人员、排班计划、网络查询、远程管理及异地传输等强大的功能。
4.5.传输网络设计
传输网路是实现森林防火监控预警系统前端基站视频图像及各种信号传输到后端监控中心的必要的组成部分，基于森林防火监控预警系统的传输网络主要有多种方式，具体如下：
第一种：采用有线光缆进行传输
第二种：方式采用无线网络进行传输
第三种：方式采用运营商专线网
第四种：采用无线+有线结合的方式
4.6.后端监控管理平台系统
后端监控管理中心是整个森林防火监控预警的处理中心，所有前端的视频监控图像、报警信息、监控前端基站的远程控制、输出展示等均在后端监控管理中心完成。后端监控管理中心主要包括：森林防火预警系统平台软件、支撑软件系统的硬件服务器、监控管理PC机、报警相关的软硬件、大屏展示系统及相关控制器、控制台、综合布线、静电地板、防雷接地等。
05
应用案例