一种森林防火监控系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型属于远程监控系统领域，具体涉及一种实时监测和传输森林火险信息的森林防火监控系统。它包括监控中心和至少一个监控前端，监控中心与监控前端通过无线网络进行通信，监控前端包括铁塔和防护罩，防护罩设置在铁塔上端，防护罩内设有摄像机、第一视频服务器、第一无线通信设备以及用于供电的电源设备，摄像机、第一无线通信设备分别与第一视频服务器电性连接，摄像机设置在云台上；监控中心包括计算机以及分别与计算机电性连接的第二视频服务器、第二无线通信设备、电视墙和硬盘录像机。本实用新型用于森林防火领域。
【专利说明】
一种森林防火监控系统
技术领域
[0001]本实用新型属于远程监控系统领域，具体涉及一种实时监测和传输森林火险信息的森林防火监控系统。
【背景技术】
[0002]森林在人们的日常生活中地位十分重要，它不仅能提供国家建设和人民生活所需的木材及林副产品，而且还肩负着调节气候、保持水土、防风固沙、美化环境、净化空气等多种使命，然而，森林火灾不仅会给森林带来严重危害，破坏生态环境，而且还会威胁到人民生命财产安全。
[0003]森林火灾是一种突发性强、破坏性大、救助困难的自然灾害。做好森林防火工作，有效预防和扑救森林火灾，是确保人民生命财产安全的迫切需要。当森林发生火灾时，只有做到早发现早解决，才能把损失降到最小。
[0004]参考专利文献CN202929792U公开了一种森林防火三波段检测系统，该检测系统包括前端采集设备、分析设备和后端处理设备;前端采集设备包括云台，在云台上安装有用于火焰探测的红外、紫外和可见光摄像机作为三个光谱波段的传感器。参考专利文献CN204759670公开了基于云计算的森林防火系统，包括若干个无线传感节点以及与其连接的网关和PC/云服务器，无线传感节点包括信号处理单元以及与其相连的传感器。
[0005]以上专利文献均采用传感器探测森林内的情况，传感器将探测结果反馈给处理设备，处理设备对传感器反馈的数据进行分析，判断森林内传感器所在位置是否有火灾发生，准确率不高，而且还需要护林员亲自到现场去确认情况，占用人力物力。
【实用新型内容】
[0006]针对现有的森林防火系统对于火灾的判断准确率不高等问题，福建省面上自然科学基金，基因芯片图像处理关键技术研究(2013J01255)对该问题进行研究，提出了一种森林防火监控系统，该系统在森林发生火灾时，及时发现火情并把现场的图像传回指挥中心，指挥中心通过监控画面指挥调度救火，最大限度的减小火灾造成的损失，从而起到预防火灾的目的。
[0007]本实用新型采用如下技术方案:
[0008]—种森林防火监控系统，它包括监控中心和至少一个监控前端，监控中心与监控前端通过无线网络进行通信，监控前端包括铁塔和防护罩，防护罩设置在铁塔上端，防护罩内设有摄像机、第一视频服务器、第一无线通信设备以及用于供电的电源设备，摄像机、第一无线通信设备分别与第一视频服务器电性连接，摄像机设置在云台上;监控中心包括计算机以及分别与计算机电性连接的第二视频服务器、第二无线通信设备、电视墙和硬盘录像机。
[0009]进一步的，监控前端还包括报警设备。
[0010]进一步的，监控前端还包括防雷设备，防雷设备包括微波系统防雷和电源防雷。[0011 ]进一步的，电源设备为太阳能供电设备。
[0012]进一步的，摄像机采用变焦镜头。
[0013]进一步的，监控中心还包括投影仪，投影仪与计算机电性连接。
[0014]进一步的，防护罩设有雨刷和恒温装置。
[0015]本实用新型相对于现有技术，具有如下优点:1.能在森林发生火灾时及时发现火情并把现场的图像传回指挥中心，指挥中心通过监控画面指挥调度救火，最大限度的减小火灾造成的损失，从而起到预防火灾的目的。2.监控系统能真实记录火灾发生及救火的过程，提供有效真实的资料。3.在监控中心采用硬盘录像系统，进行实时录像，人们可以通过联网的计算机进行远程监控并查询录像资料。
【附图说明】
[0016]图1是森林防火监控系统的示意图。
【具体实施方式】
[0017]为进一步说明各实施例，本实用新型提供有附图。这些附图为本实用新型揭露内容的一部分，其主要用以说明实施例，并可配合说明书的相关描述来解释实施例的运作原理。配合参考这些内容，本领域普通技术人员应能理解其他可能的实施方式以及本实用新型的优点。图中的组件并未按比例绘制，而类似的组件符号通常用来表示类似的组件。
[0018]现结合附图和【具体实施方式】对本实用新型进一步说明。
[0019]参阅图1所示，本实用新型优选一实施案例的一种森林防火监控系统，它包括监控中心和至少一个监控前端，监控中心与监控前端通过无线网络进行通信，监控前端包括铁塔和防护罩，防护罩设置在铁塔上端，防护罩内设有摄像机、第一视频服务器、第一无线通信设备以及用于供电的电源设备，摄像机、第一无线通信设备分别与第一视频服务器电性连接，摄像机设置在云台上;监控中心包括计算机以及分别与计算机电性连接的第二视频服务器、第二无线通信设备、电视墙和硬盘录像机。
[0020]监控前端:采用摄像机和第一视频服务器，一方面非常适合于野外无人职守的工作方式，另一方面与无线局域网结合，可以利用IP网络传输现场图像，非常适合远距离监控。
[0021]监控中心:无线网络最终在监控中心与内部有线网络结合。监控中心的工作人员可以在一台计算机担当的监控服务器上，通过监控软件，观看现场情况。此外监控中心还可设置一台投影仪，利用投影仪，将图像投射到银幕上，供多人观看，或现场集中指挥等。监控中心的硬盘录像机可将现场传输回来的图像录下来，以便存档或回放。
[0022]由于森林监控系统多数架设在高山之上，所以监控前端的铁塔不必太高，其实际高度只要高过山顶的树木就可以了。为了保证监控前端的安全，铁塔的接地要求非常严格，接地电阻一定要小于4欧姆。防护罩的尺寸根据其内的长焦距镜头和摄像机而定，为了保证摄像机拍摄画面清晰，在防护罩外设有雨刷，雨刷在雨雪天气启用。由于地区差异，有些地方冬天比较寒冷，为了保证防护罩内设备的正常运行，防护罩设有恒温装置，以保证在严寒或者高温天气，防护罩内的温度。
[0023]根据具体情况，在森林内布置多个监控点，监控前端设置在监控点。在各监控点安装相应的摄像机，该实施例的摄像机采用高清晰度，低照度的彩色转黑白摄像机，该摄像机感光谱宽，对远红外线光谱线十分敏感，这样使得摄像机对火光和由火光引起的燃烧温度有较高的识别能力。在每个监控点可以安装一个或数个摄像机，每个摄像机的外围再各配备一台云台、防护罩及云台控制器。摄像机应安装在森林制高点，视野宽、无障碍、监控范围大。由于摄像机要能全天候工作，摄像机采用红外敏感型彩色转黑白摄像机;镜头使用日夜两用型镜头，并且能看清3KM外的人物活动。云台采用室外一体化云台，为了减少远距离图像的抖动，摄像机的安装要求牢固稳定。
[0024]需要说明的是，由于森林监控的监视范围较大，一个摄像机要兼顾几十公里的区域，该实施例摄像机的前端镜头采用高倍数的长焦距望远镜头。
[0025]第一视频服务器对监控前端的摄像机采集的视频信号进行编解码处理，每个摄像机匹配一台第一视频服务器。摄像机用于采集林区视频信号，主要是监控火警。第一视频服务器负责把摄像机的模拟视频信号转变成数字信号，同时进行压缩，为充分保证每个监控点的带宽，采用MPEG4的编码标准，带宽占用较低，并可实现图像的优质传输和存储，而且传输距离较远，适用于森林广阔区域的监控。
[0026]云台可以由监控中心的计算机进行控制，用户可对摄像机进行水平360度，垂直90
度及变焦控制。
[0027]需要说明的是，该实施例的电源设备采用太阳能电源设备，太阳能电源设备保证在阴雨天，能给每一个监控前端的所有设备提供24小时的电力。
[0028]由于森林监控系统必须设置在荒郊野外，因此为了防止盗窃和破坏，在监控前端还设置报警探头，一旦有人靠近设备，设备将以声光方式自动报警。
[0029]监控前端安装在森林高处，因此防雷非常重要，该实施例的防雷设备包括微波系统防雷和电源防雷。微波系统防雷主要是在发射机和天线之间串接避雷器，以避免来自天线的雷击，起到保护微波发射机的目的。电源防雷主要是为了避免电源线引入的浪涌袭击。野外监控和微波系统对于雷击最为薄弱的环节还是系统的电源，因此作好电源防雷是相当重要的。电源防雷的关键是作好接地，而森林防火监控的摄像机往往置于高山之上，因此要根据具体地形，因地制宜，做好电源防雷工作。
[0030]森林防火监控系统的监控前端和监控中心的通信采用微波传输，微波传输的主要特点是便于架设和开通快。该实施案例通过无线宽带接入设备采用点对多点方式建立覆盖整个林区的无线宽带网络。在监控前端通过伯瑞B0R2312AP将摄像机、第一视频服务器输出的数据接入无线局域网，在线路上通过伯瑞B0R2410GM基站进行中继，在监控中心安装一个伯瑞B0R5801A无线网桥，提供10/1OOM以太网接口连接到监控中心的交换机、计算机上。
[0031]监控中心主要由第二视频服务器、计算机、电视墙、硬盘录像机等组成，可完成监控前端现场图像接收与显示，录像的存储、检索、回放、备份、恢复等。第二视频服务器对经无线网络传送来的监控前端的摄像机采集的视频信号进行编解码处理，再经交换机通过内部局域网传播至各个相关部门或人员的客户端。用户在监控中心可以通过多路视频墙观看到现场多个监控前端的图像，用矩阵电视墙显示方式，可以同时显示出9/16个摄像机的画面。监控中心发出的对于云台、镜头等的控制指令通过无线设备传送到监控前端。用户可以通过位于监控中心的云台控制设备控制现场任意点的云台、镜头的光圈、焦距、变倍；云台的上、下、左、右、自动或辅助控制远端的电源、摄像机开关等。现场传回的视频图像转化为数字信号存储在硬盘录像机上，可方便快捷地实现资料的存储、更新、查询、备份。
[0032]尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本实用新型，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本实用新型的精神和范围内，在形式上和细节上可以对本实用新型做出各种变化，均为本实用新型的保护范围。
【主权项】
1.一种森林防火监控系统，它包括监控中心和至少一个监控前端，监控中心与监控前端通过无线网络进行通信，其特征在于:所述监控前端包括铁塔和防护罩，防护罩设置在铁塔上端，防护罩内设有摄像机、第一视频服务器、第一无线通信设备以及用于供电的电源设备，所述摄像机、第一无线通信设备分别与第一视频服务器电性连接，摄像机设置在云台上;所述监控中心包括计算机以及分别与计算机电性连接的第二视频服务器、第二无线通信设备、电视墙和硬盘录像机。2.如权利要求1所述的森林防火监控系统，其特征在于:所述监控前端还包括报警设备。3.如权利要求1所述的森林防火监控系统，其特征在于:所述监控前端还包括防雷设备，所述防雷设备包括微波系统防雷和电源防雷。4.如权利要求1所述的森林防火监控系统，其特征在于:所述电源设备为太阳能供电设备。5.如权利要求1所述的森林防火监控系统，其特征在于:所述摄像机采用变焦镜头。6.如权利要求1所述的森林防火监控系统，其特征在于:所述监控中心还包括投影仪，所述投影仪与计算机电性连接。7.如权利要求1所述的森林防火监控系统，其特征在于:所述防护罩设有雨刷和恒温装置。
【文档编号】G08B17/12GK205541242SQ201620248812
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2016年3月29日
【发明人】邵桂芳, 李铁军, 上官亚力
【申请人】厦门大学