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智慧森林项目解决方案 前言 森林火灾是世界性的林业重要灾害之一森林火灾的特点 突发性 随机性 短时间內造成巨大损失森林火灾会造成森林资源的重大损失和全球性的环境污染 预防和减少森林火灾损失的关键所在 能否及时发现险情 能否准确合理进行分析 快速制定应急方案 及时采取扑救措施 监控的必要性 目前国内主流的监控方式为传统城市监控的简单延伸 将采集视频图像通过微波汇总 由人工完成集中监视 建立智能预警系统这是森林防火的发展方向 实现森林防火的智能化 信息化 监控的必要性 利用无缝融合智能图像识别技术 面向对象的3DGIS技术 大型网络监控技术等高新技术 利用多项专利技术 结合林业管理的专业知识和林业防火的经验 建立林业防火智能监测预警及应急指挥系统 建立智能预警系统 实现森林防火的智能化 信息化 建立林业防火智能检测预警及应急指挥系统 实现林区视频的自动监控 烟火准确识别 火点精确定位 火情蔓延趋势推演 扑救指挥的辅助决策 灾后评估等多方面功能 系统设计关键点 环境导致监控范围大全天候监控传输链路是系统中最关键的环节森林防火涉及的范围广 距离远前端设备供的电避雷接地要安全可靠中心实时监控前端设备工作状态后端监控指挥系统通常以多客户端方式查看图像 国内国际通用森林防火技术 陆地数字化远距离观察系统采用数码摄像技术的森林火灾自动预警系统典型系统代表 德国 护林飞机和红外遥感火灾预警飞机巡逻利用护林飞机 无人驾驶飞机配合遥感技术对地面的高温地区 浓烟地带进行探测典型系统代表 美国 陆地数字化远距离观察系统利用卫星探测地面上的高温地区 浓烟地带以及火灾遗址典型系统代表 加拿大 国内通用森林防火技术 地面巡护 卫星遥感 瞭望塔监测 航空巡护 国际通用森林防火技术 美国 护林飞机和红外遥感火灾预警 加拿大 采用卫星巡回监测系统 德国 FIRE WATCH森林火灾自动预警系统 国内森林防火技术 我国主要林火监测方式对比 用户需求分析 科学化和信息化的决策分析水平需求 提高火险等级预测 火灾损失评估 火灾日常管理 火灾遥感监测防火期间的日常检查和管理工作需求 采用先进的现代信息技术 建立高效 可靠 实用的林火监控监测预警系统火灾发生后的需求 能够迅速查明火情 分析火势 科学的制定灭火方案和调度现场灭火力 建设一个能够充分 妥善解决以上关键需求 具有综合性 系统性 功能性的森林火险监控预警和应急指挥系统 成为我国森林系统建设系统建设工作的迫切需求 工程建设要求 高性价比 建设快速 功能齐全 易学易用 高度安全 系统稳定 全模块化 容易扩展 森林防火智能指挥平台综述 平台设计原则 系统构成 森林防火智能检测指挥平台 森林防火地图综合展示系统 智能林火识别预警系统 森林防火指挥管理系统 森林防火视频会议系统 林业巡检管理系统 平台功能 平台特点 平台特点 平台特点 森林防火远程视频智能监控系统 火焰探测器 火焰探测器 火焰探测器 智能林火识别预警系统 多层级架构 省林业厅监控指挥中心 地 市 州林业局监控指挥中心 县区林业局监控指挥中心 县区林业局监控指挥中心 县区林业局监控指挥中心 林业站 林业站 林业站 智能林火识别预警系统 省林业厅指挥中心 大屏幕显示系统 远程视频会议 指挥中心 国家森林防火指挥部其他社会联防单位应急办地市州指挥中心 智能林火识别预警系统 组成前端基站前端传感器微波传输链路监控中心 前端基站拓扑图 太阳能供电系统风力供电系统UPS供电系统 无线微波系统 数据传输设备 基站控制设备 视频处理设备 安保系统 视频采集设备 扩展接口 设备参数信号和控制信号的接收与发送 视频采集设备 设备远程控制 设备参数回传 数字视频信号 安保系统信号的接收与发送 实时图像采集 设备供电 设备供电 信号传输 前端基站的工作原理 烟火智能识别处理 视频编码器 基站控制器 烟火识别 视频编码 数据传输设备 发送信号 发送控制信号 接收参数 数字云台 摄取图像 控制云台 摄像机 接收云台 摄像机参数 接收实时图像 接收控制信号 前端系统结构 前端系统结构 智能林火识别预警系统 智能林火识别预警系统 智能林火识别预警系统 智能林火识别预警系统 无线传输平台优点 无线传输系统的功能是连接前端监控点和监控中心 将前端监控点的音视频信号传导监控中心 将监控中心的控制信号传输给前端监控点 以实现远程管理 无线传输系统有很多的优点 带宽较高 建设周期短 一次性投资 建设简单 组网灵活 易于维护 管理 设备可重复利用 而一般传统的方法是通过租用运营商 如 电信 移动等 的光纤 这种方式每年的租用费用极高 而且森林防火的监控点多数在偏远的山顶等高地 多数运营商的光纤也无法到达 智能林火识别预警系统 可实现 设置云台的水平转角 垂直夹角 镜头的焦距 用户可根据实际环境设置多个预置位 多个预置位串联可形成自动扫描轨迹 用户可根据环境 季节的变化设置多条扫描轨迹 前端传感器网络预警系统 森林防火传感器网络预警系统 是利用传感技术 卫星定位 地理信息 人工智能等高新技术研制的物联网系统 适用于城市森林 自然保护区 旅游景区等环境 可对监测区域实现全数字 全覆盖 全天候火情与盗林监测 可探测着火位置 蔓延面积 蔓延速度 蔓延方向和发展趋势 真正实现森林火灾 打早 打小 打了 可探测盗伐树木 环境温湿度 珍稀动植物等信息 构建起数字化森林的物联网络 可为森林防火 林木盗伐等提供实时 准确 科学的决策 该预警系统由 火灾探测传感器网络 防火基站和GIS预警系统三部分组成 火灾探测传感器网络由分布在森林边界及林内的若干个火焰探测器构成 每个火焰探测具有火焰探测和无线通信功能 可在10秒内探测到100米可视范围内不超过1平方米的早期火焰 并通过无线通信方式向相邻探测器发送火情消息 并自动在网络中以 接力 方式跳传 直到将火情传到防火基站 再由防火基站通过GPRS远程无线传输到GIS预警系统 以三维电子沙盘地图方式呈现火灾现场情形 前端传感器网拓扑图 物前端传感器网络预警系统性能指标 火焰探测 5m距离 可探测一打火机火焰50m距离 可探测50X50cm火焰100m距离 可探测100X100cm火焰温度探测 可探测环境温度 40 120度 误差1度 盗林探测 可探测附近100 200m范围内盗伐林木 抗干扰 内置人工智能算法 可抗太阳 雷电 电磁干扰 无线传输 RF433MHz无线通信 通信距离 100 300m 自组网络 探测器自动组成传感器网络 无线 接力 跳传 自动路由 探测器自动发现故障节点 重新选择传输路由 寻找测控基站 盗取报警 自动识别探测器盗取行为 并进行短信报警 复合供电 太阳能结合高能锂离子电池供电 预警功能 火情定位 着火面积 蔓延速度 蔓延方向 蔓延趋势 预警方式 向预定人员手机发送火情位置 PC端三维GIS地图呈现火情 无人值守 预警基站发起强烈声光报警 同时向手机发送消息 全球可送达 外壳保护 IP67 野外曝晒雨淋 外形尺寸 体积小巧 安装方便 JTG HW YK05火焰探测器 JTG HW IC05火焰探测器 是集火焰探测 温度探测 无线通信 自组网络 自动路由等功能于一体的智能型火焰探测器 具有功耗低 探测准 传输远 抗干扰等显著特点 适用于城市森林 自然保护区 旅游景区等区域性大面积森林防火预警 火焰探测 高灵敏 可探测100m可视范围内火焰 环境探测 盗伐林木 环境温度 环境湿度 可选择配置 传输距离 空旷空间大于300m 森林环境大于100m 使用寿命 高能量锂电池结合太阳能复合供电 自组网络 间隔60 100m左右部署 自动组成网络 自动寻找防火基站 JTG HW YK05火焰探测器性能指标 JTG HW YK05火焰探测器性能指标 SINK SR300森林防火基站 SINK SR300森林防火基站 SINK SR300森林防火基站 是集网络火情接收 远程火情转送 探测器网络管理 无人值守预警 火情报警提示于一体的森林防火测控主站机 具有高可靠 高稳定 自恢复等显著特性 支持无人值守火情预警监控的功能 火情接收 部署于传感器网络附近100 300m 可接收传感器网络的火情消息 远程传送 通过GSM短消息 或GPRS模式的TCP IP协议发送到预警平台 无人值守 将火情位置直接通过GSM短消息发送给指定人员手机 火情报警 直接驱动报警灯发出强烈声光报警 作用范围大于100m 网络管理 可发起网络路由 网络温度采集 网络巡检命令 排查探测器故障 备电工作 内置自动充电蓄电池 可支撑大于24小时工作 自恢复 若出现异常工作 自动在10秒内重新启动 防止测控中断 避免维护 SINK SR300森林防火基站性能指标 SINK SR300森林防火基站性能指标 前端传感器网络预警系统 前端传感器网络预警系统 安装在离地面4米左右的大树上主要安装在人行道 车行道等人群聚集的地方 智能林火识别预警系统 智能林火识别预警系统 智能林火识别预警系统 功能 实现对林区出现的疑似烟火情况进行智能识别 判断和定位 第一时间自动发出报警信号 将图像 地理位置 监测点等信息发回指挥中心或者监测站 供有关人员及时进行鉴别和判断 林火识别 烟火定位 烟火精确定位 当监测到烟火后 系统锁定目标 由当前瞭望塔的高度 云台的水平转角和垂直俯仰角 镜头的焦距 结合3DGIS三维地理信息系统 依据公式测算出发生森林火灾的具体位置 在GIS地图上进行醒目标绘 3DGIS 火点位置 x 纬度 y 经度 z 相对高程 X X F X 智能林火识别预警系统配置 自动报警 智能林火识别预警系统特点 自动判别疑似火情 自动触发报警 并启动预案采用透雾成像技术的特殊设计 能有效避免环境干扰 提高系统预警准确性 具有高灵敏性 有效降低漏报率 最小检测像素5 5像素 智能处理 有效消除摄像机抖动对识别的影响 可以精确定位火点的具体位置 提高防火工作的反应速度 既减轻了监控人员的工作强度 又提高了工作效率 流动监控点 流动会议点 机动指挥点 流动监控功能特点 特点 首创性的移动数据多链路捆绑融合技术 无线音视频监控点既可以无线监控点对一个监控中心 也可以一个无线监控点对应一个监控中心 或一个无线监控点对应多个监控中心 从而灵活实现多点对一点 点对点 一点对多点的复杂系统机构 通过包括多点视频接收服务软件 多画面分屏服务器软件 流媒体服务器软件等综