林火监测系统
森林防火智能预警监测系统方案
目录1.前言 (1)2.需求分析 (3)2.1.前端基站需求分析 (3)2.2.传输网络需求分析 (8)2.3.后端联网监控管理平台需求分析 (9)3.建设目标 (10)4.建设原则及标准 (11)4.1.建设原则 (11)4.2.建设依据及标准 (12)5.森林防火智能监测系统总体构成 (13)6.森林防火智能监测系统详细设计 (15)6.1.前端智能监测基站详细设计 (15)6.1.1.视频采集系统 (16)6.1.2.智能烟火识别处理器 (22)6.1.3.供电系统 (23)6.1.4.防盗系统 (25)6.1.5.基站控制设备 (26)6.1.6.防雷接地系统 (28)6.1.7.铁塔基建系统 (30)6.2.传输网络详细设计 (33)6.2.1.传输网络选型 (33)6.2.2.传输网络配置 (35)6.2.3.传输网络路由 (36)6.3.后端监控管理平台系统详细设计 (39)6.3.1.联网监控管理平台 (40)6.3.2.GIS管理平台 (44)6.3.3.大屏展示系统 (45)6.3.4.综合布线系统 (49)6.3.5.静电地板 (51)6.3.6.防雷接地系统 (52)1.前言森林资源是林地及其所生长的森林有机体的总称，以林木资源为主，还包括林下植物、野生动物、土壤微生物等资源。
森林资源是地球上最重要的资源之一，是生物多样化的基础，是人类赖以生存必备可少的资源之一。
据2005年全球森林资源评估结果，2005年全球森林面积39.52亿公顷，占陆地面积的30.3%,人均森林面积0.62公顷，单位面积蓄积110立方米，有史以来全球森林已减少了一半，主要原因是人类活动，全球森林从1990年到2000年每年消失的森林近千万公顷。
我国资源匮乏，其中以森林资源最为紧缺，国土面积960万平方公里，约占世界总量的7%，人口13亿，约占世界总量的22%，而森林面积仅占世界的4.6%。
我国森林总面积15894.1万公顷，林木总蓄积量不足世界总量的3%，森林蓄积量为112.7亿立方米，森林覆盖率为16.55%，排世界第142位，人均森林面积0.128公顷，只有世界平均水平的1/5，排世界120位，人均森林蓄积量9.048立方米，只有世界平均水平的1/8。
森林山火监测系统设计报告
森林山火监测系统设计报告1. 引言森林山火是一种严重的自然灾害，给生态环境和人类居住地带来巨大威胁。
为了及时掌握森林火灾的发生情况，预防和控制火势蔓延，设计一个森林山火监测系统的重要性日益凸显。
本报告将介绍一个基于现代技术的森林山火监测系统设计方案。
2. 系统架构2.1 硬件设备森林山火监测系统的核心设备包括红外传感器、温湿度传感器和相机。
红外传感器用于检测火源，温湿度传感器用于监测环境温度和湿度，相机用于拍摄实时图像。
这些传感器和相机将连接到一个控制单元，将收集到的数据传输到服务器。
2.2 软件模块系统的软件模块包括数据采集模块、数据处理模块和报警模块。
数据采集模块负责从传感器和相机收集数据，包括温度、湿度和图像。
数据处理模块将对采集到的数据进行分析和判定，识别是否有火灾发生以及确定火势大小。
报警模块基于数据处理模块的结果，向系统管理员发送报警通知。
3. 系统工作流程系统工作流程如下：1. 传感器和相机采集环境数据和图像。
2. 数据采集模块将数据传输到数据处理模块。
3. 数据处理模块对数据进行分析，判断是否有火灾发生。
4. 若判断为火灾发生，确定火势大小。
5. 报警模块根据数据处理模块的结果发送报警通知给系统管理员。
4. 系统特性4.1 实时监测监测系统能够实时采集环境数据和图像，确保监测结果的实时性，提供准确的监测信息。
4.2 精准判断通过对采集到的数据进行分析和判定，系统能够判断是否有火灾发生，并根据火势大小进行评估。
4.3 远程监控监测系统将连接至服务器，实现对森林火灾情况的远程监控。
系统管理员可以通过网络远程访问系统，获取实时监测结果和报警通知。
4.4 报警通知系统能够及时向系统管理员发送报警通知，提醒他们采取相应的应急措施，以防止火势蔓延。
5. 系统应用森林山火监测系统可以应用于以下场景：- 森林和丛林地区- 自然保护区- 旅游景区- 边境地区6. 结论设计一个森林山火监测系统是为了减少森林山火对环境和人类造成的损害。
可见光林火智能监测与决策支持系统的设计与应用
2020年第22期现代园艺林火监测技术在现阶段开展过程中，主要有4种方法，包括人力地面巡护、近地面监测、航空巡护及卫星监测4种方法。
而随着科学技术的进步，这4种方法又逐步引入了科学技术内容，进行了优化与完善，现如今，物联网技术也被逐步应用于林火预警系统中，但由于缺乏捕获其图像早期特征，导致很难在第一时间发现林火出现，往往发现时林火已呈现出一定的蔓延态势。
1系统设计1.1系统应用现状林火发生时，最早出现的显著视觉现象，往往是从烟雾的腾升而开始，因此，监测系统都是通过补充对应区域存在烟雾，进而定位林火发生及具体位置。
但在实际应用过程中，关于可见光识别的应用，我国目前还处于静态识别阶段，静态识别是指我国现阶段对烟雾的识别并非动态捕捉，而是通过静态识别其颜色和纹理特征，这导致在识别过程中，可能会存在较大误判。
此后，我国除了进一步开展自主研发工作外，不同地方都开始相继引入国外林火智能检测软件系统，通过光散射光谱特征算法，动态监测烟雾，有效提升了监测的准确性，且定位准确，识别率超过了95%以上，且能在较早时间内监测到林火。
总之，我国林火智能系统最大的区别在于对林火识别的算法及基于算法形成的火灾点定位，而此内容又渗透到4个模块中，具体内容如下。
1.2烟雾识别模块烟雾识别模块是林火智能监测与决策支持系统中的核心模块，是决定林火智能监测与决策支持系统能否发挥作用的关键点。
究其根本，就是通过图像处理器、烟雾算法2个部分形成的图像处理系统。
具体到实际中，光散射光谱特征林火烟雾算法就是通过监测林火烟雾，对比其可见光波长，并通过烟雾与背景光散射强度的不同性，得出结论，形成火情预警[1]。
值得一提的是，烟雾识别模块会形成基础的数据库，即汇总并分类已监测完成的数据，如记忆监测区域内存在的厂房烟雾或道路烟雾，然后存入数据库中，后续在监测发现这类烟雾时，通过数据对比能较快地形成判断，且不进行火情预警行为，大大降低了误报的可能性。
森林火灾远程监测及移动预警系统
ａ ｈ ｅ ｅ ｔ ｅ ｉ ｅ ｌ ｆ ｃ ，ｉ ｒ ａｉｅ ｈ ｕ ｃｉ ｎ ｏ ｅ ｌｔ ｎｔ ｒ ｇ ａ ｄ ｍｏ ｉ ａ ｙ ｗ ｒ ｉｇ，ａ ｄ ｐ ｏ ｉｅ ｓｆ ｌ ｉｅ ｏ ｏ ｅ ｔｆ ｅ ｃ ｉｖ ｈ ｄ ａ ｅ ｔ ｔ ｅ ｌｓ ｓ ｔｅ ｆ ｎ ｔ ｆ ｒａ — ｍｅ ｍｏ ｉ ｉ ｎ ｂ ｌ ｅ ｄ ａ ｎ ｎ ｅ ｏ ｉ ｏｎ ｅ ｎ ｒ ｖｄ ｓ ａ ｕ ｅｕ ｄ ａ ｆｒｆ ｒ ｓ ｉ ｒ
第２ ９卷 第 ４期
２１ ０ ２年 ４ 月
计 算机 应 用与软件
Ｃｏ ｍｐｕ ｅ ｐ ｉ ａｉｎｓａ ｄ Ｓ ｆｗａ ｅ ｔｒＡｐ ｌｃ ｔｏ ｎ ｏｔ ｒ
Ｖｏ ＿ ９ Ｎｏ ４ ｌ２ ．
Ａｐ ． ０１ ｒ２ ２
森 林 火 灾 远 程 监 测 及 移 动 预 警 系统
和 移 动 预 警 ， 林 火 监 测 提 供 了有 益 的 思 路 。 对
关键 词
中图分类号
无线传感器 网络
Ｔ２２ Ｔ ３ １ Ｐ １ Ｐ ９
Ｇ Ｒ 森林 防火 实时监测 移动预警 ＰＳ
文献标识码 Ａ
ＦｏＲＥＳＴ ＲＥ ＦＩ ＲＥＭ ｏＴＥ ｏＮＩ Ｍ ＴｏＲＩ ＮＧ ＡＮＤ ｏＢＩ Ｍ ＬＥ ＥＡＲＬＹ ＡＲＮＩ Ｗ ＮＧ ＳＹＳＴＥＭ
Ａｂ ｔ ａ ｔ ｓｒ ｃ Ａｃ ｏ ｄ ｎ ｈ ｎ ｄ ｑ ａ ｉｓ ｉ ｕ ｒ ｎ ｏ ｅ ｔｆ ｅ ｍｏ ｉ ｒ ｇ ｃ ｒ ｉ ｇ ｔ ｔｅ ｉａ ｅ ｕ ｃｅ ｎ ｃ ｒｅ ｔｆｒ ｓ ｉ ｎｔ ｉ ，ｗｅ ｐ ｏ ｏ ｅ ａ ｄ ｉ ｌ ｍｅ ｔａ ｆ ｒ ｓ ｆ ｅ ｒ ｍｏｅ ｍｏ ｉ ｒ ｇ ａ ｄ ｏ ｒ ｏｎ ｒ ｐ ｓ ｎ ｍｐ ｅ ｎ ｏ ｅ ｔｉ ｅ ｔ ｎ ｔｉ ｎ ｒ ｏｎ
森林防火视频监控系统解决方案
目录第一章项目总体概述 (4)1.1 方案背景 (4)1.2 系统概述 (6)第二章系统建设方案 (9)2.1 某市监控模拟布点 (9)2.2 某市模拟覆盖效果图 (10)2.3 系统技术特点及优势 (11)2.3.1 系统技术特点 (11)2.3.2 系统技术优势 (13)2.3.3 系统核心技术及价值 (14)2.4 系统结构组成 (15)2.4.1 视频监控终端 (15)2.4.2 信号传输与通讯 (16)2.4.3 处理服务器 (16)2.4.4 监测、控制与分析客户端 (17)2.5 系统功能设计 (17)2.6 前端智能监测基站设计 (24)2.6.1 智能监测基站设计要求 (24)2.6.2 智能监测基站整体设计 (25)2.6.3 基站前端组成 (25)2.6.4 视频采集系统设计 (25)2.6.5 供电系统设计 (32)2.6.6 防盗系统设计 (32)2.6.7 基站控制系统设计 (34)2.6.8 防雷接地系统设计 (35)2.6.9 传输系统设计 (36)2.6.10 UPS系统设计 (38)2.7 森林防火指挥中心建设 (43)2.7.1 防火指挥中心建设要求 (43)2.7.2 联网监控管理软件结构 (44)2.7.3 联网监控管理软件功能模块 (44)2.8 GIS管理软件设计 (45)第三章系统设备 (51)3.1 远红外热成像仪 (51)3.2 高清摄像仪选型 (52)3.3 高清镜头 (52)3.4 野外护罩 (53)3.5 野外数字重型云台 (54)3.6 基站工控机 (55)3.7 微波传输基站与天线 (56)3.8 前端交换机 (56)3.9 后端路由器 (57)3.10 UPS后备电源系统 (58)3.11 内置定位防盗装置 (59)第一章项目总体概述1.1 方案背景针对森林防火的薄弱问题，有必要建立智能化的森林火险综合管理系统，弥补人工防范的不足，采取有效的手段能够对林区进行大范围、大视野的全天候24小时实时监测，能够自动发现林区火源并自动报警，并且能够将火点的位置准确定位，通过这种方式可以解决因人工护林造成的森林防火的不足。
森林防火监测预警系统方案
森林防火监测预警系统方案第1篇森林防火监测预警系统方案一、背景随着我国森林资源的不断丰富，森林防火工作日益重要。
为提高森林火灾的防范和应急处理能力，减少森林火灾造成的损失，确保森林资源和人民生命财产安全，依据国家相关政策法规，结合当前森林防火工作的实际需求，特制定本方案。
二、目标1. 实现森林火灾的早期发现、及时报告、快速处置。
2. 提高森林火灾预警能力，降低森林火灾发生的风险。
3. 减少森林火灾造成的损失，保障森林资源和人民生命财产安全。
三、系统设计1. 系统架构森林防火监测预警系统采用“三级架构、四级应用”的设计模式，即：（1）国家级森林防火监测预警平台；（2）省级森林防火监测预警平台；（3）市、县级森林防火监测预警系统；（4）基层森林防火监测预警应用。
2. 系统组成（1）监测系统：包括地面监测站、无人机、卫星遥感等；（2）通信系统：包括有线、无线、卫星通信等；（3）预警系统：包括预警信息发布、接收、处理等；（4）指挥调度系统：包括火情信息处理、指挥调度、应急资源管理等；（5）信息管理系统：包括火情档案、防火设施设备、防火人员等。
四、实施方案1. 监测预警体系建设（1）在森林火灾高风险区域设立地面监测站，配备火情监测设备；（2）利用无人机、卫星遥感等技术进行森林火情监测，实现火情及时发现；（3）建立森林火情监测预警数据库，实现火情数据的实时更新和共享。
2. 通信系统建设（1）建设有线、无线、卫星通信相结合的通信网络，确保火情信息的快速传输；（2）建立防火通信指挥中心，实现火情信息的统一接收、处理和发布；（3）配备火情信息接收和处理设备，提高火情信息的处理效率。
3. 预警系统建设（1）制定森林火险预警指标体系，实现森林火险的动态评估；（2）建立森林火险预警发布机制，确保预警信息的及时发布；（3）通过短信、微信、广播等多种方式，将预警信息发送给相关责任人。
4. 指挥调度系统建设（1）建立森林火灾应急预案，明确各部门职责和应急响应流程；（2）建立森林火灾应急指挥中心，实现火情信息的实时监控和指挥调度；（3）配备应急资源，包括扑火队伍、扑火设备、交通工具等。
设计实例：森林火灾实时监测与预警系统
设计实例：森林火灾实时监测与预警系统一、项目概述1.1 引言森林是人类生存和可持续发展的宝贵资源，在国家经济建设和可持续发展中具有不可替代的地位和作用。
森林资源是地球上重要的资源之一，是生物多样化的基础，它不仅能够为生产和生活提供多种宝贵的木材和原材料，能够为人类经济生活提供多种食品，更重要的是森林能够调节气候、保持水土、防止和减轻旱涝、风沙、冰雹等自然灾害；还有净化空气、消除噪音等功能。
但往往出于人为因素和自然因素的影响，使森林资源饱受森林火灾的致命侵害，严重威胁和损害森林生态和人类生命财产安全。
因此，研究森林的火灾特征并提供相应的防治与控制技术，为其设计合理的火灾自动监控报警系统及灭火系统是十分必要，而且刻不容缓的。
传统的森林火灾监测、扑救、火险预测等防火技术存在实时监测难、数据分散、通信不方便、应急反应慢、不易归档统计、评估预测无可比性等诸多缺憾。
作为与地理信息密切相关的森林防火，本文采用无线传感和以太网技术，可以大为提高森林防火的监测、预测、分析、统计、决策水平，从而防患于未燃，发现于小火，及时扑救，最大限度地减少森林火灾的损失，保护森林生态资源和人民生命财产安全。
1.2 项目背景/选题动机森林是人类赖以生存及社会发展最重要和不可缺少的资源之一,更是地球生态平衡的保护者。
它不仅可以生产木材及其它林副产品，供人类从事生产和生活需要，成为国民经济建设不可缺少的物质基础，而且又是维持生态系统平衡，保护和美化环境，有利于农、牧、副等生产事业，造福于人类的一种伟大的力量。
但是,由于人们在社会活动中的某些失控及异常自然因素影响等原因,森林火灾时有发生。
森林火灾是破坏森林资源安全、威胁人类生存环境最为严重的灾害之一。
近些年随着气候变动、人为活动等因素的影响,森林火灾有加剧上升的趋势,预防和监测森林火灾已成为世界各国森林防火部门的一个重要研究热点。
森林火灾是指失去人为控制，在林地内自由蔓延和扩展，并对森林、生态系统和人类带来一定危害和损失的林火行为。
森林防火智能监测预警指挥系统
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• 二/三维扑火预案部署
• 二/三维动态预案推演
• 二/三维电子沙盘指挥
• 二/三维扑火预案输出
• 二/三维态势标绘
• 二/三维联动展示
• 通视分析、监控点优化
跟踪、定位
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日常巡视，确保任务落实
救灾资源，一目了然
应急队伍，实现有效突击
撤退线路优化，确保一线人员安全
资源管理系统-系统截图
辅助决策管理系统
科学的灾后评估体系
多种技术手段
联动的应急指挥体系
前端与后端
智能的监测预警体系
全生命周期
平战结合的业务体系
智慧
规划设计
监测预警
火场分析
指挥决策
灾后评估
日常办公
规划讨论
演练、实战
监控、破案
对传统业务的提升
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林区防火规划优化提升
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2 审查当前的林火监测系统
在下面的小节中，我们将简要地回顾显示器和林火监测的共同方法。
2.1 口头的林火监测系统
口头的林火监控系统广泛应用于世界上(abarquez，murshed，2004)。
它是一个人类群落基地林火检测系统，——利用人际沟通传送林火信息。
因此，如果林火发生时，一个警告信息是通过人类传播链输送和达到消防部门或急救中心。
这些连锁店将活跃于积极的重要事件中。
联合国的研究指出，许多人际交往链可以通过人际沟通（联合国DRO/22/76司，1986年）形成的。
该系统的功能都列于表1。
口头林火监控系统的利与弊总结在表2。
表1 口头林火监测系统的特征
监测通道通信媒介通信技术
人人类沟通链电话
电报
无线电
传真
表2 口头林火监测系统的利弊
优点缺点
系统易于开发发送报警信息不准确
系统不需要维修报警信息可能无法及时发送
可能失踪报警信息
详细信息例如位置，温度不能恰当准时地被公布
2.2 消防手表塔林火监测系统
当提到林火探测系统，消防手表塔最有可能想到的飞跃（卢克和麦克阿瑟，1978）。
森林大火手表塔被建成一个能提供稳定的金字塔形状，和一个在机舱的顶部，在那里有一个检查员定位现场火。
塔楼通常高10-20米，并且被兴建在平顶山上，或者30-40米高的话通常建在很平坦的地形上，通过周围树的覆盖提供一个好的视角。
有些设备在客舱里可以提供便利的检测，记录信息和交流。
当观察员发现火灾时，他们引导指针的方位角，报告一个森林区划分，或者通过电话或无线电发射机报告到森林企业办公室(卢克，麦克阿瑟，1978)。
该系统的工作过程描述如下：
一个机灵聪明的林火监测和检测系统采用的是GSM技术221
•一个观察员检测到火灾，并注意到火方向方位角，按摩是一个警告，然后发送到森林部或通过电话或无线电发射机到森林企业办公室
•办公室使用森林地图确定火的地方。
本火灾监测系统的特征在表3。
火灾的优点和手表塔监控系统缺点列于表4.
表3火灾手表塔监控系统的特征
监测通道通信媒介通信技术
森林大火手表塔人（观察员）电话
和观察员无线电
传真
表4 消防手表林火监测系统的利弊
优点缺点
早期为发现火有更好的能见度系统探测森林大火的手表塔成本高
该塔的工作范围是有限的（〜18公里）
观察员可发送报警信息不准确
观察员只能发送方位角到办公室，所以办公
室需要确定火的位置，所以要花费一些时间2.3 地面空中林火监测系统的巡逻
土地由林农和临时火焰卫士进行巡逻。
这些人进行森林火灾探测，全面保护和控制，他们除了正常的日常工作（钟和金，2008）之外。
还巡逻到个人通信基站的信息，如定期防火纠察队。
因此，当林火发生时，正在巡逻的个人在火塔用无线电和其总部（卢克和麦克阿瑟，1978年）联系。
空中的的巡逻要求聘请一个从空中侦察的巡逻飞机。
虽然这种做法是昂贵的，但它一般用来提高其他检测方法（卢克和麦克阿瑟，1978年）。
空中巡逻通常用于特殊用途，例如，在提供额外的检测火灾的危险时期。
该系统主要工作流程开始于地面或空中巡
逻的林火探测，然后向消防手表塔或森林企业办公使用无线电。
这种林火检测系统的功能都列在表5。
地面和空中巡逻林火监测系统的优点和缺点列于表6。
表5地面和空中巡逻监察系统的特点
监测通道通信媒介通信技术
巡逻飞机人（观察员）无线电
消防手表塔。