库区森林防火监控解决方案
开篇：润墨网以专业的文秘视角，为您筛选了一篇库区森林防火监控解决方案范文，如需获取更多写作素材，在线客服老师一对一协助。欢迎您的阅读与分享！
摘要:从总体技术方案、前端视频采集系统和地理信息系统技术文档等三方面讨论库区森林防火监控的解决方案。
Abstract: The solution of forest fire monitoring and controlling repository are discussed from three aspects of overall technical program, front-end video capture systems and geographic information systems and other technical documentation.
关键词:库区森林防火;监控;解决方案
Key words: area of forest fire prevention;monitoring;solution
中图分类号:S762.3 文献标识码:A文章编号:1006-4311(2010)27-0209-01
1技术方案综述
“森林防火及生态保护数字化监控预警系统”有如下几个特点:数字云台结合GIS,火点精确定位;林火自动识别系统,实现火情自动报警;纳米波滤光技术穿透烟雾,清晰成像;短信火情信息,及时迅速。本方案所设计的系统完全满足“森林防火防护监控系统建设”项目的要求,实现的主要功能如下:监控指挥屏幕墙可以实时显示前端采集点的图像;数字图像可以通过光纤网络和计算机网络实现远程传输;所有视频图像进行全程录像存储;采用野外重载数字云台,具有实时回显位置信息功能;同时配备电动三可变长焦距镜头和低照度高清晰摄像机;可以通过专用操作键盘或监控软件控制云台和镜头。
1.1 系统特点①数字云台精确定位。重型数字云台在保证普通云台功能的基础上添加了许多其他的功能,其最大特点是当前云台位置的角度值会实时回显,并可按给定的指定角度值旋转。采用数字云台后,云台在水平及俯仰运动时均可将旋转的角度通过解码器实时回传至指挥中心,送入GIS系统进行实时解算,根据水平与俯仰的角度及监控点的已知位置就可将发生火灾的确定位置明确的在GIS系统上呈现出来。同时还显示着火点的地形地貌,林分类型,火灾发展蔓延趋势,以及通往火场的主要道路及通行能力,防火隔离带的位置及阻火能力,距着火点最近的消防队伍的具置及赶赴火场所需要的时间等重要指挥信息。②林火自动识别预警。林火自动识别预警是通过对被监测对象的视频数据流进行处理,根据森林背景图像和火灾、空间几何特征、纹理特征进行比较,选择合理方式、设定报警门限值进行判决报警。③综合供电系统。系统采用铠装电缆直埋供电方式,避免了用太阳能、风力供电不稳定的不足,从而保证前端设备及控制设备的可靠运行。④火情短信平台。为了让林区防火相关部门能在第一时间内得到火情信息,我们通过手机平台将火点的相关信息,如经纬度、地理方位、起火时间等信息以短信的形式放送给林区防火领导,及时组织扑救林火,最大程度的减少经济损失。⑤滤光透雾技术。林区烟多雾重,大大地缩短了监控林火的可视范围。森林防火防护远程数字化监控系统采用先进的滤光透雾技术,使远处的火情影像清晰地显示在监视屏幕上。
防火指挥中心远程控制与通讯是指挥中心的主要功能,即通过指挥中心可完成对林场各个地区的通讯指挥工作,同时在指挥中心可以实现对火情地区的实时监视、控制功能。以指挥中心为核心将各个系统进行整合,实现办公的信息化网络化,通过有线、光纤调度系统完成对下属部门的命令、工作查询、人员调配工作;同时把监控系统与地理信息系统进行无缝结合,完成对林区的监控以及资源调查工作。
1.2 功能概述地理信息指挥决策系统(GIS)是本项目建设的核心,是防火指挥平台,对整个系统的日常管理和防灾的指挥都是在GIS平台上完成。
本系统主要任务是实现信息共享,充分发挥信息系统的资源优势,建立高质量、高效率的管理信息网络。
系统中每个前端采集站应有独立地址编码,且每个前端采集站的坐标与地理信息系统中的位置一一对应,通过安装在前端采集站的数字云台巡回监控覆盖区域的林区火情,一旦发现火情,GIS系统接收到特定地址编码的前端数字云台回传的火情位置数据,经GIS系统通过数据处理即可实现火点定位。同时,启动后台的短信平台在第一时间通知防火相关领导和人员。
系统还可以提供最近扑火队前往火情点最短路径以及通往现场的主要道路和通行能力,提供防火隔离带的位置和阻火能力及赶赴火场的时间等重要信息。
在正常情况下,摄像机以自动巡航扫描方式工作,观测人员在监控中心可观测到一定范围内的林木地貌、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。
2前端视频采集系统设计
森林防火防护监控系统的前端视频采集部分包括光纤传输系统、视频编码系统、低照度摄像机、重型数字云台、室外护罩等组成。
摄像机输出的模拟视频信号通过视频线缆联接到视频编码器的视频输入端,视频编码器的485接口通过485控制线与重型数字云台解码器相连,通过接收视频监控服务器发送的云台、摄像机的控制信息,驱动云台、摄像机进行旋转、变焦。视频编码器的网络接口通过网线联接到光端机上,光端机通过光纤联接到指挥中心的网络交换机,将视频编码器输出的视频流媒体传输到监控中心。
3地理信息系统技术文档
3.1 主要任务①火情识别报警:当监控摄像机扑捉到林火时自动报警,由值班人员确认火情及火点位置,通过短信平台报警信息;GIS管理系统:以电子地图为基础,通过各类空间操作和分析方法,采用三维电子沙盘功能查看山形地势,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。②火灾定位功能:利用前端采集系统中的数字云台,实现定位功能。同时,系统具备实现人工定位功能。
3.2 功能概述有效的管理多种比例尺矢量图和栅格图,满足海量数据的查询检索,并实现地图量算、态势制作、跟踪监测、三维飞行模拟等业务功能。
林火GIS基础平台。林火GIS基础平台是整个系统与用户交互的主界面。系统的所有基本GIS操作功能都在该平台上完成,它的主要任务和基本功能需求如下:系统用户权限管理;地图基本操作(数子的地图、林相地图、其他矢量地图、遥感影像);短信发送。
3.3 软件主要功能模块①软件应用界面模块。这一部分包括视屏显示窗口,云台信息显示、云台和镜头控制面板、烟火位置显示、报警信号发出及自动/人监测切换等。②森林背景下烟火图像自动识别模块。这部分研发内容为烟火自动识别的关键技术。它分为图像的前处理,烟火目标自动识别核心算法以及信息后处理。③云台控制模块。该模块的功能是自动或人工控制云台运动状态(转动速度、停止及俯仰角)。在自动监测状态下,云台和镜头由程序自动控制。当烟火识别模块识别出烟火目标时,使云台自动停在相应的位置和角度,并读取当前云台状态数据。④地理信息系统接口模块。给出用于精确定位地理信息系统的参数及其输出接口。