森林防火智能监控预警系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及森林防火监控设备技术领域，具体的说是一种森林防火智能监控预警系统。
【背景技术】
[0002]森林火灾是世界性的林业重要灾害之一，随着中国造林事业的不断发展，防火工作成为首要任务。森林防火必须贯彻“预防为主，积极扑救“的方针，真正做到早发现，早解决。目前，基于无线/有线网络技术的远程无线监控系统，已广泛应用于森林防火监控领域。
[0003]传统的人工巡线方法不仅工作量大而且条件艰苦，特别是对山区森林的巡查，以及在冰灾、水灾、地震、滑坡、夜晚期间巡查，所花时间长、人力成本高、困难大，某些线路区域和某些巡检项目人工巡查方法目前还难以完成。
[0004]国际上现有的森林防火报警技术:
[0005]德国:FIRE_WATCH森林火灾自动预警系统
[0006]德国投入使用的FIRE-WATCH森林火灾自动预警系统，正常监测半径10公里，安装该系统每套需7.5万欧元，而在勃兰登堡州安装需要120-130套，约1000万欧元。
[0007]加拿大:加拿大采用卫星巡回监测系统
[0008]加拿大采用从卫星上发射电磁射线检测林区温度，当检测出某一林区局部温度上升到150°C?20(TC，红外线波长达3.7微米时，便是火灾前兆，立即测定具体温度，采取措施及时防火.同时，加拿大林区采用多架配备先进的直升飞机轮流监测森林火灾，飞行费每小时需5000-6000加元。
[0009]国外的技术有的虽然可靠，但需要借助高空卫星，且施工太复杂；有的技术方案基础实施投资太大，多达几十万美元，投入成本过高，这些难以满足我国森林资源监测的实际需要。
[0010]目前国内采用的监测方法
[0011]一、地面巡护
[0012]地面巡护，主要任务是向群众宣传，控制人为火源，深入了望台观测的死角进行巡逻。对来往人员及车辆，野外生产和生活用火进行检查和监督。存在的不足是巡护面积小、视野狭窄、确定着火位置时，常因地形地势崎岖、森林茂密而出现较大误差；在交通不便、人烟稀少的偏远山区，无法进行地面巡护，需用各种交通工具费用及人员工资费用，只能用视频监测方法来弥补。
[0013]二、瞭望台监测
[0014]了望台监测，是通过了望台来观测林火的发生，确定火灾发生的地点，报告火情，它的优点是覆盖面较大、效果较好。存在的不足:是无生活条件的偏远林区不能设了望台；它的观察效果受地形地势的限制，覆盖面小，有死角和空白，观察不到，对烟雾浓重的较大面积的火场、余火及地下火无法观察；雷电天气无法上塔观察；了望是一种依靠了望员的经验来观测的方法，准确率低，误差大。另外了望员人身安全受雷电、野生动物、森林脑炎等的威胁。
[0015]三、卫星遥感
[0016]卫星遥感，利用极轨气象卫星、陆地资源卫星、地球静止卫星、低轨卫星探测林火。能够发现热点，监测火场蔓延的情况、及时提供火场信息，用遥感手段制作森林火险预报，用卫星数字资料估算过火面积。它探测范围广、搜集数据快、能得到连续性资料，反映火的动态变化，而且收集资料不受地形条件的影响，影像真切。
[0017]存在的不足:准确率低，需要地面花费大量的人力、物力、财力进行核实，尤其是交通不便的地方，火情核实十分重要。在接到热点监测报告2小时内应反馈核查情况和结果。
[0018]卫星遥感监控森林防火的其不足是:
[0019]1.热点达到3个像素时，火已基本成灾。
[0020]2.从卫星过境到核查通知扑火队伍时间过长，起不到“打早、打小、打了”的作用。
【发明内容】
[0021]本发明的目的是提供一种森林防火智能监控预警系统，利用监控设备对林区进行全天候的远程监控、监测，避免了原始人工了望观察火情的局限，实现了林区管理数字化、科学化，大大减少了林业部门的费用支出和管理成本，提高了林区企业的效应。
[0022]本发明的目的通过以下技术方案来具体实现:
[0023]森林防火智能监控预警系统，包括中心控制设备终端、若干个中继设备和若干个前端采集系统，每个所述中继设备与分布在其周围的若干个所述前端采集系统通过有线或无线传输的方式对接，若干个所述中继设备通过有线或无线传输方式与所述中心控制终端对接。
[0024]每个所述前端采集系统包括定位系统、传输系统、信息采集系统、设备防盗监控系统、避雷接地系统、供电系统，供电系统对定位系统、传输系统、信息采集系统、设备防盗监控系统进行供电，所述信息采集系统与所述定位系统连接，所述信息采集系统从定位系统获得位置信号，信息采集系统将获得的图像信息通过传输系统发送到与其距离最近的中继设备。
[0025]所述中继设备包括无线网桥、传输天线、定向数字微波中继器、交换机、信息采集系统、避雷接地系统，所述定向数字微波中继器内置视频解码器，所述传输天线与无线网桥连接，无线网桥与定向数字微波中继器及交换机连接，经过解码的视频图像通过交换机发送给传输天线，进而发送给中心控制设备终端。
[0026]所述信息采集系统，包括摄像头、变焦镜头、云台、云台解码器、云台控制设备，其中所述摄像头和所述变焦镜头安装在云台上，所述云台控制设备与所述云台连接，所述摄像头、变焦镜头与传输系统连接。
[0027]所述摄像头包括高清镜头、热成像镜头、激光镜头中的任意一种或多种。
[0028]所述避雷接地系统，将供电线路与信号线路应分开布线，并采用屏蔽电缆，当非屏蔽电缆时，应穿钢管或走金属布线槽。钢管、金属布线槽与环型接地体连接，钢管、线槽连接处跨接。
[0029]机房内信号传输线路和低压电力线的排列应远离建筑物有引下线、格栅或接地主筋的墙体。机房尽可能设置在建筑物顶四层以下楼面中心位置，以减少电磁脉冲干扰。设备不宜放置在外墙窗口，且离外墙至少0.83米。
[0030]所述中心控制设备终端，包括接收系统、视频管理服务器、GIS服务器、林火识别服务器、客户端、移动网关和视频显示终端，所述视频显示终端内置视频解码器，视频显示终端与视频管理服务器、GIS服务器、林火识别服务器连接，所述接收系统、客户端与所述视频管理服务器、GIS服务器、林火识别服务器连接。
[0031]本发明为监控控制人员提供监控控制功能，正常情况下摄像机在云台带动下工作在广视场自动扫描方式下时，观测人员在监控中心可观测到一定范围内的森林、道路、人员等实况图像，系统可进行全程录像；若遇异常情况，工作人员可及时将摄像机从自动状态下转为手动状态，并对有关目标进行跟踪、定位、放大，以便更加仔细全面地进行观测。
[0032]森林防火智能监控预警系统的主要功能如下:
[0033]1)监控指挥屏幕墙可以实时显示前端采集点的图像；
[0034]2)数字图像可以通过无线通讯和计算机网络实现远程传输；
[0035]3)所有视频图像进行全程录像存储，并可以对以往的历史图像进行查询和回放；
[0036]4)采用野外定位云台，具有实时回显角度信息功能；配备高清远红外激光智能防火摄像机，具有全天候监控、透雾、深化云烟功能，可以通过专用操作键盘或监控软件控制Ζ5Γ台和镜头；
[0037]5)采用无人机巡航，飞机装载摄像机对目标区域进行全方位现场拍摄，通过机载宽带数据传输系统实时将画面传回地面控制站；也可装载高分辨率数码相机对目标区域进行拍摄，高分辨率照片可以在地面进行拼接、注释等处理，快速形成预警信息。地面站可以记录、存储和回放视频和飞行数据信息
[0038]6)通过设置的监测点，实现整个有林面积的监视范围达到95%以上；
[0039]7)系统安全性高，采用人员身份认证、访问控制功能和审核功能等方式保证系统安全可靠；
[0040]8)查询简便性:采用时间流设计，可由时间、日期、前端采集点完成资料检索；
[0041]9)数字网络传输模式，方便与其他防火中心及其他森林防火管理相关部门连接；
[0042]10)防盗告警，在监控点装置红外探头，有盗窃破坏者入侵时监控中心告警，保护用户投资，或将损失降低；
[0043]11)火情识别报警:当监控摄像机扑捉到林火时，系统具有的火情识别功能，可及时告警并联动报警录像，提醒值班人员察看显示画面，及早发现火情及火点位置；
[0044]12) GIS管理系统:以电子地图(甲方按要求提供)为基础，实现地图基本操作功能，实现对森林火灾的分析预报，森林防火工作的动态管理，为防火提供直观的规划和决策支持。
[0045]13)火灾定位功能:利用前端采集系统中的定位云台，在地理信息系统里将每一个监控点进行地址编码，同时将每一个监控点的坐标直接落实在电子地图上，这样地理信息系统一旦接收到