森林防火监控智能分析系统(热成像)11.3

华闻科技PAGEPAGE22目录……………………………..1一、系统总体结构与基本功能 11.系统构成 12.基本功能 2二、系统特点 21.先进性 22.可靠性 33.实用性 34.操作和维护的方便性 35.安全性 46.规范性 47.可扩充性 4三、热成像应用于森林防火监控的优势 4四、前端设备介绍——hw1005 81、热像仪测温报警功能 112、报警信息传输 11五、在线火情监控分析软件 11六、质量保证与售后服务 21七、联系方式……………………13一、系统总体结构与基本功能1.系统构成图1系统构成系统结构示意图如上图所示，主要由前端远距离红外热成像系统、智能图像处理系统、传输系统和后端监控中心组成。根据所要监控区域的范围设立红外热像仪，安装在云台上，云台可受控制中心控制。视频信号和控制信号经视频服务器编码后通过无线（无线网桥）或有线方式（光纤或有线网络）传输至控制中心，视频图像及报警监控信息在这里实时显示。一旦发现火情即可通过控制中心的系统控制向前端摄像发送控制信号，控制云台及摄像机跟踪目标，控制中心可根据情况，做出分析，向巡逻人员下达指挥命令。2.基本功能（1）实时视频监控

系统实现了对监控区域的实时视频监控，在监控中心的显示终端上能够显示前端实时场景。（2）云台控制

智能图像处理器可以控制云台进行360旋转，对监控区域进行多角度监控。（3）视频录像系统管理员可以按照需求指定录像通道的帧率、编码质量、录像空间大小、录像触发方式，系统能自动管理磁盘空间，执行录像任务。（4）日志信息前端智能图像处理器产生的运行日志发送到监控中心服务器中。监控中心服务器上实时显示日志信息，按配置要求给出告警。用户可以按输入的条件来查询日志的历史记录和视频录像。（65)扩展功能和系统集成在森林防火智能分析系统设计中充分考虑了模块化和灵活性。监控中心和前端通信、监控中心数据库管理都有软件开发包，监控中心服务器也能做到定制开发集成其它厂商的设备或者扩展系统业务功能。集成商可以将前端设备集成到他们的系统中。二、系统特点1.先进性现代信息技术的发展，是现代科学技术发展中最活跃的领域，每一个新技术的出现都对我们的工作方式产生极大的影响，对我们工作效率的提高起到极大的推动作用。因此本系统采用先进的技术和设备，这一方面反映了系统所具有的先进水平，又使得系统具有强大的发展潜力。所以，在投资费用许可的情况下应当充分利用现代最新技术、最可靠的成果，以使该系统在尽可能长的时间内与社会发展相适应。从长期的观点看，这也是最节省经费的。2.可靠性可靠性是安全防范系统设计中的关键，为此在制作本方案时即选用产品时，我们主要考虑以下几点：①既要考虑技术的先进性，又要考虑技术的成熟性②采取集中型控制方式，从系统设计结构形式和控制方式的角度来提高系统总体可靠性，从而达到先进性和可靠性的完美统一③遵循严格科学的施工规范，为系统的连接，架设可靠的神经中枢，从而为系统的总体可靠性打下最坚实的基础。3.实用性系统具有较高的集成度又有简洁科学的体系结构，减少中间环节，以保证系统能高效运行，又能稳定可靠地工作。先进性与经济性往往会产生矛盾，这就需要在制定总体设计方案时：①选择性能价格比最佳的设备和系统②要善于从实际出发，突出实用功能，去掉“华而不实”的无用功能，降低总体投资，求的先进性与经济性的统一。4.操作和维护的方便性我们认为操作和维护的方便性是当今应用系统成功与否的很重要的因素。这里的可维护性包含二层含义：①易于故障的排除：在其中一个环节出故障时，可以在不影响使用情况下进行维修、维护，模块化的设计也使故障的排除大大简化了；②日常管理操作简便：系统应该可以方便地设定和操作，功能强大的同时尽量操作简单，使使用人员可以尽快掌握用途。同时，简便的操作使系统的稳定性和可维护性也相应提高了。5.安全性系统设计既要考虑自身的安全又要考虑使用环境的安全。本系统在设计上采取了有效措施，如越界报警、安全附属摄像机等，防止系统本身受到破坏；另外也考虑了森林防火的需要，系统尽量减少使用中高压电，而是使用弱电技术。6.规范性为了保证工程建设的高效顺利实施，在系统建设过程中，严格按照现代项目管理基本原理管理和运作整个工程。项目管理循环包括:项目开始、项目选型、项目计划、项目执行、项目评估及更新和项目完成六项主要内容。同时在系统建设过程中，严格遵循了相关的国际标准、工业标准、国家标准及行业标准，例如《GB-8566-88计算机软件开发规范》、《GB/T12504-90计算机软件质量保证计划规划》、《森林防火条例》、《GB22134-2008火灾自动报警系统组件兼容性要求》《森林火灾经济损失额统计标准》等。7.可扩充性系统考虑今后发展的需要，因而必须具有在系统产品系列、容量与处理能力等方面的扩充与换代的可能，这种扩充不仅充分保护了原有投资，而且具有较高的综合性能价格比。三、热成像应用于森林防火监控的优势自然界中的一切物体的温度都高于绝对零度，都会有红外辐射．这是由于物体内部分子热运动的结果。其辐射能量正比于自身温度的四次方成正比，辐射出的波长与其温度成反比。红外成像技术就是根据探测到的物体的辐射能的大小。经系统处理转变为目标物体的热图像，以灰度级或伪彩色显示出来，即得到被测目标的温度分布从而判断物体所处的状态。林区背景温度一般在-40～60摄氏度，而森林可燃物产生的火焰的温度为60O～1200摄氏度图2不同温度的物体辐射的波长正常-40-60度火焰正常-40-60度火焰400-1200度图3火焰和正常森林的温度和辐射对比火焰的辐射波长范围为2-20微米，正常森林的辐射波长范围为8.5-12.2微米，都在热成像仪8-14微米的探测范围之内。正常森林的绝对温度按300K计算，火焰的绝对温度按1200K计算，那么，火焰的辐射能量是正常森林的16倍。因此，着火点在红外热成像图像上为明显的高温区。①热成像能更早发现潜在火源由于红外热成像仪是反映物体表面温度而成像的设备，因此除了夜间可以作为现场监控使用外，还可以作为有效防火报警设备，在大面积的森林中，火灾往往是由不明显的隐火引发的。这是毁灭性火灾的根源，用现有的普通方法，很难发现这种隐性火灾苗头。而应用红外热成像仪可以快速有效地发现这些隐火，并且可以准确判定火灾的地点和范围，透过烟雾发现着火点，做到早知道早预防，早扑灭。图4hw1000系列红外热成像仪发现隐火（没有火焰）与可见光对比图5夜间热成像的伪彩色功能显示房子各部分的温度不同②热成像能穿透尘雾发现火情图6hw1000系列红外热成像仪透过烟雾发现火情与可见光对比③热成像更有利于分析火灾发展趋势

热成像技术能够分辨出不同温度的火焰，为火灾趋势分析提供依据。四、前端设备介绍——hw1005产品特点及优势能有效查找火源点并及时发出声光报警功能，采取应对措施；即使在全黑的情况下亦可清晰成像，无需任何主动光源照明；IP66防护等级，可穿透烟雾，适用于各种气候和环境，可见度高；采用进口384×288非制冷焦平面探测器，输出优质红外图像，真正实现24H不间断监控；同时配备1280×960高分辨率可见光传感器，18X光学变焦，使整个视野一览无余；采用100M以太网输出50Hz纯温度数据和H.264可见光视频，可在局域网内使用，组网方便、灵活、经济；可录制红外、可见光视频，可录制温度数据流并回放，完美重现历史场景；提供专业版的应用程序、图像离线分析软件Hw1005集成了红外热像仪，彩色摄像机，可同时输出两路视频，具有热像仪超温检测功能，白天热成像检测到高温目标，同时可见光摄像机检测到火源时，云台停止巡航，并向远程监控主机发送报警信息，报警信息包括：机器ID，云台水平和俯仰角度，超温区域的坐标（左上角和右下角）。夜间由于环境干扰较少只需要热成像检测到超温目标即可认定有火情。Hw1005产品性能参数红外热像仪探测器类型非制冷焦平面波长范围8~14μm像素数384×288探测距离2.5kg像素尺寸25μm帧率50Hz测温范围-20~300测温精度±2℃热灵敏度(NETD)<60mK视场角5.5°×4.1°角分辨率0.25mrad调焦方式电动/手动，电动镜头支持自动对焦，实时显示图像锐度以辅助人工对焦可见光相机像素数1280×960焦距4.7~84.6mm，18X光学变焦水平视场角55.2o~3.2o（广角~望远）光圈F1.4~F2.6调焦方式电动变倍，自动对焦最低照度彩色0.05Lux，黑白0.01Lux云台旋转速度水平：5.6°/s，垂直：3.6°/s旋转范围水平：0～355°，垂直：-70°～+20°预置位个数51预置位精度±0.3°自动巡航支持多预置位巡航和水平匀速巡航两种模式测温性能和图像性能发射率黑背景温度校正根据输入发射率和背景温度自动校正，发射率0.01~1可调滤光片或窗口透过率校正根据输入透过率自动校正大气透过率校正根据气象参数自动计算大气透过率并校正温度鼠标测温实时显示光标点温度测温模式支持全局高低温追踪、全局平均温度、点、线、矩形、圆、椭圆、多边形等多种测温模式，最多可添加20个测温对象。所有测温对象可独立设报警阈值范围、采样周期、绘制历史温度曲线图高低温报警声光报警，并记录日志，触发报警时可自动存储温度数据和图像快照。辅助温度分析相对温度分析、温度直方图分析，历史温度曲线图，线上温度曲线图图像冻结支持显示增强自动拉伸，带DDE，图像亮度对比度可调，支持手动平台拉伸调色板白热、黑热、铁红、彩虹等10种显示模式红外和可见光画中画显示或并排显示，红外全屏显示电子倍焦2X、4X、全屏数据存储报告生成Word格式，带内容选择向导测温对象测温对象配置可存储到文件，可从文件读取。每个对象的代表性温度（例如最高温度）数据可保存到文件温度数据保存自定义MGT格式可用ThermalScope软件处理，CSV格式可用EXCEL查看温度数据流保存自定义MGS格式，可限制最大尺寸温度数据流回放回放带时间戳，可调节播放速度、冻结、循环播放，播放时可进行图像处理红外图像保存带标记信息或不带标记信息视频保存MPEG格式，可选是否带用户标记信息，可限制最大尺寸运行日志自动记录，自动保存网络连接数据接口100M以太网，支持TCP、UDP、IP、DHCP、ARP、ICMP等协议IP分配动态IP和静态IP，控制端集成DHCPServer组网方式热像仪和电脑直连；通过局域网连接；热像仪在局域网内组播或广播等环境参数工作温度-10~50℃（选配加热器可达-30~50储存温度-40~80湿度≤85%（非冷凝）外壳防护IP66电气接口数据和控制100M太网，RJ45接口I/O输入FFC触发，输出高温报警指示电源AC24V/5A，附带AC220V适配器功耗<100W物理属性尺寸490mm(L)×274mm(W)×445mm(H)重量15kg1、热像仪测温报警功能红外图像反映了物体表面的温度分布，温度越高，红外辐射能量就越多，相应的数字图像值就越大，由于着火点的温度远大于环境温度，通过实时检测红外图像，便能及时发现高温目标，输出报警信息给云台，同时在画面上标识出超温区域。2、报警信息传输 发现火情后，云台停止巡航，将报警信息再加上机器ID，报警时的俯仰和水平角度打包后通过RS485传给视频服务器，视频服务器通过网络传给上位机报警软件。停顿一段时间后，云台重新开始巡航监控。五、在线火情监控分析软件Hw1005系列在线式红外热像仪软件功能简介一、软件界面截图1.在线监控软件：图1.在线监控软件2.离线分析软件：图2.离线分析软件二、在线监控软件主要功能1.多种测温方式：鼠标实时显示当前坐标的温度；图3.鼠标实时显示温度点、线、矩形区域、圆、椭圆、任意形状多边形区域测温；图4.多种测温方式高温追踪；见上图3&4全景温度分布直方图；图5.温度分布直方图测温点或区域的温度曲线；图6.温度曲线2.多种保存格式：保存温度温度数据，包括自定义格式和CSV格式，自定义格式可用后处理软件打开，csv可用excel等软件打开。也可将关注温度用txt文件形式记录到记事本。图7.保存温度数据格式图8.得到所有像素点温度值图9.关注温度的记录保存温度数据流（自定义格式，在线监控软件可打开），并可回放，可控制回放速度、进度等图10.温度数据流回放

图11.回放控制保存BMP图片和AVI视频图12.保存bmp&avi3.阈值报警：可设置阈值报警，并能够图像、日志、音频提示，可通过I/O口输出高电平信号做控制用，也可温度报警后触发抓图保存数据等操作图13.可设置测温对象阈值报警4.细节增强：灰度拉伸去除或减弱不关注温度段图14.人工灰度拉伸前后对比DDE细节增强图15.DDE细节增强前后对比多种修正算法使得测温在不同环境下更加准确图16.多种算法使测温更准5.数字倍焦2×、4×6.可保存添加的测