智慧森林防火解决方案
智慧森林防火系统建设方案
03
智慧森林防火系统架构设计
系统总体架构设计
感知层
通过多种传感器和监控设备获 取森林环境和火灾信息。
网络层
通过无线通信和互联网实现数 据传输和信息共享。
应用层
针对森林防火需求，开发相应 的应用软件和系统。
系统感知层设计
空气温湿度传感器
监测林区空气温湿度，及时发现异常情况。
烟雾传感器
监测林区烟雾，及时发现火源并报警。
视频监控
通过视频监控画面实时监测林区情况，及时发现 火源。
系统网络层设计
无线通信
通过4G/5G等无线通信技 术实现数据传输和信息共 享。
网络覆盖范围
保证森林防火系统的网络 覆盖范围，实现全方位的 信息交互。
数据传输速率
提高数据传输速率，确保 实时监测和及时响应。
系统应用层设计
1 2 3
信息共享平台
系统应具备高度的稳定性和可靠性，能够在 各种环境下持续稳定运行，保证防火工作的 正常进行。
可展性，能够根据需要进行升 级和扩展，以适应未来发展的需要。
系统应采取严格的安全措施，确保数据和系 统的安全性，防止信息泄露和被攻击。
系统建设的意义
01
保障森林资源和生态 安全
05
系统建设实施阶段与计划
系统建设阶段划分
前期准备阶段
包括需求调研、技术方案设计、系 统软硬件选型和采购等。
建设实施阶段
按照技术方案进行具体实施，完成 系统的硬件和软件建设，并进行初 步调试和试运行。
测试验收阶段
对建设好的系统进行全面测试，确 保系统功能和性能达到设计要求， 并组织专家进行验收评审。
提高管理效率
智慧森林防火系统可以提高森林防 火的管理效率，降低人力和物力成 本。
智慧景区项目森林防火系统建设方案
智慧景区项目森林防火系统系统概述目前，我国森林林区火险监控预警的方式主要有人工监测、卫星林火监测、远程林火视频监测、早期林火物联网监测预警四种方式。
其中远程林火视频监测和早期林火物联网监测预警属于适用于小面积人工管护林防火的信息化方案。
结合景区的现状以及要求，采用可见红外热成像测温识别系统、摄像机、长焦镜头及后端监测管理软件实现烟火智能识别并自动报警，运用重型数字云台转动的方位角和俯仰角、长焦镜头的焦距及后端GIS管理软件平台实现火点自动精确定位，通过摄像机和传输链路将视频影像和控制信号传输到指挥中心进行监视、存储、管理的智能型的森林防火视频监控系统。
（1）摄像机选择根据国家林业规范要求和实际林火监测需要，要求用于林火监测的摄像机除了具备高清监控能力外，要求能在远距离对林火进行识别，具有较高的准确性；同时，摄像机还需能对火点位置进行准确定位，和采集林场周边的气象信息（风力，风速等）。
在性能上要求摄像机具有良好的稳定性，防雷抗风能力等。
基于视频图像方面技术优势，在林火监测方面，采用热红外智能烟火检测技术，实现烟火智能识别，并结合高清一体化可见光云台摄像机及后端智能可视化综合监测管理软件实现烟火智能识别并自动报警，与单一采用可见光检测方式相比具有更高的准确性；同时，运用重型数字云台转动的方位角和俯仰角、长焦镜头的焦距及后端GIS管理软件平台实现火点自动精确定位，通过摄像机和传输链路将视频图像和控制信号传输到指挥中心进行监视、存储和管理。
（2）红外热成像实现原理自然界中，一切高于绝对零度的物质每时每刻源源不断地向外辐射与自身性质、温度相关的电磁波能量，我们称这一现象为热辐射现象。
不同温度下，物体所发出热辐射的波长不一样。
热成像摄像机通过测量目标与背景或目标各部分之间的辐射差异，将物体辐射的功率信号转换成电信号，经过放大处理形成视频图像。
通俗的讲热成像摄像机的作用，将物体发出的不可见红外能量转变为人眼可识别的热图像。
森林防火智能监控-解决方案
1、方案背景：森林防火监控的意义及现状 2、建设目标：浪潮森林防火智能监控系统优势 3、实现途径：浪潮森林防火视频监控方案 4、功能特点：浪潮森林防火智能监控系统功能
3
森林防火视频监控系统是一个以计算 机网络 技术为 基础， 将视频 监控与 GIS（ 地理信 息）系 统、北 斗∕GPS（全球 定位系 统）系 统、林 火自动 识别报 警系统 、多媒 体技术 结合起 来的， 能够实 现森林 火灾火情实时监控、林火自动识别、 自动报 警功能 的信息 网络系 统。
3、实现途径：浪潮森林防火视频监控方案
3.3平台控制系统
3.3.2GIS地图系统 根据地理情况设计电子地图，并可和设备间及时联动，实现地图点
与实际监控位置的协调一致，可以快速地从地图概念切换到实际的视 频图像，或者从视频图像快速切换到地图位置，并可获得各类地形、 地貌等信息；
16
整个系统的设计要求非常严格，保证 在今后 相当长 的时间 内保持 整个系 统技术 和性能 上的先 进水平 ，并具 备扩展 性和兼 容性， 以满足 未来迅 速发展 的要求 。2.4 项目建设的理念和基本原则
4、功能特点：浪潮森林防火智能监控系统功能
4.1森林火险报警可靠性高：
可见光烟雾识别功能+红外热成像温度异常报警相结合，可以及时发 现隐火。
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xx县地形以丘状高原为 主，相 间河谷 平地和 高山， 有较大 的山74座，海 拔4500米以上 的山峰60余座 。 xx县 最高海 拔杜拉 甲格则 山5178米，最 低海拔2650米 ，县城 所在地 壤柯镇 海拔3285米，
4、功能特点：浪潮森林防火智能监控系统功能
4.3GIS地图联动，智能化水平高
视频信息、报警信息与GIS地图联动，有利于火险定位及组织扑救。
Ai森林防火监控系统解决方案
火势预测分析
预测模型
利用大数据和人工智能技术，建立火势预测模型，根据实时监测数据和气象、地 形等因素，预测火势蔓延趋势和可能的影响范围。
分析工具
提供可视化图表、地图和数据报表等多种分析工具，辅助指挥决策者迅速制定有 效的扑救方案。
智能告警系统
告警方式
通过语音合成、短信、电话等多种方式，向相关人员发送告 警信息，确保及时传达火险情况。
支持向量机(SVM)
一种分类算法，可实现高维数据的 降维和分类，应用于森林防火监控 中可有效识别异常情况。
贝叶斯网络(BN)
基于概率论的分类算法，能够处理 不完整数据和不确定信息，适用于 森林火险预警等场景。
AI模型训练流程
01
02
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04
05
数据预处理
对原始数据进行清洗、去 噪、归一化等处理，提高 数据质量。
通过红外相机和智能监控系统，监测野生动物活动，为保护濒危物种提供支持。
环境因素监测
实时监测空气质量、湿度、温度等环境因素，为保护生态环境提供数据支持。
违规行为预警
智能识别违规行为，如非法狩猎、盗伐、污染等，及时预警并制止。
气候变化监测应用
要点一
气候数据采集
要点二
数据挖掘与分析
通过多种传感器，采集林区气候数据 ，为研究气候变化提供第一手资料。
06
系统应用前景
森林防火领域应用
01
实时监控火情
通过高精度传感器和智能监控设备，实时监测林区火情，及时预警和
处置。
02
火源识别与定位
利用人工智能技术，快速准确地识别和定位火源，提高应急响应速度
。
03
扑灭火源辅助决策
根据实时气象、地形和火势信息，为消防队员提供扑灭火源的最佳方
智慧森林消防系统建设方案
智慧森林消防系统
应用场景与功能实
04
现
森林火灾监测与预警
监测方式：采用卫星监测、视频监控、林火自动识别等手段
预警级别：根据火险等级、火势大小等划分预警级别，及时发布预警信 息 预警信号：采用多种方式发布预警信号，包括手机短信、微信公众号、 广播等
预警响应：建立预警响应机制，根据预警级别启动相应的应急处置方案
确定建设方案：明确智慧森 林消防系统的目标、任务和 实施方案
组织与协调：成立专门工作 组，协调各部门和资源，确
保实施顺利进行
培训与宣传：对相关人员进 行培训，提高技能水平，加 强宣传教育，提高公众意识
监测与评估：对实施过程进 行监测和评估，及时发现问
题并进行调整和改进
技术培训与人才培养
培训对象：消防管理人员、技术人员等 培训内容：智慧森林消防系统的技术原理、设备操作、维护保养等 培训方式：线上+线下相结合，理论教学与实际操作相结合 人才培养：建立完善的人才培养机制，培养更多的智慧森林消防系统专业人才
项目管理与质量保障
制定详细的建设方案，明确各项任务和时间节点 建立项目管理制度，确保各项工作按照规定的要求进行 加强质量监管，确保系统建设的质量符合要求 制定验收标准，对完成的系统进行严格验收，确保系统质量符合要求。
资金来源与投入预算
政府财政投入
企业投资
社会捐赠
银行贷款
运营维护与升级改造
定期检查：对 系统进行定期 检查，确保正
06
智慧森林消防系统建设 方案效果评估与展望
智慧森林消防系
01
统概述
背景介绍
智慧森林消防系统的产生背景
智慧森林消防系统的应用领域和优 势
添加标题
智慧森林防火系统建设方案
大数据技术
数据存储
采用分布式存储系统，存储海量的森林火灾数据，包括遥感影 像、气象数据、生物信息等。
数据处理
利用大数据分析技术，对海量数据进行清洗、整合、分析，提取 有价值的信息，为火灾预警和扑救提供决策支持。
数据挖掘
通过数据挖掘算法，发现数据中的规律和趋势，预测森林火灾发 生的可能性，提高预警的准确性和时效性。
02
智慧森林防火系统概述
智慧森林防火系统的定义
智慧森林防火系统是指利用先进技术手段，对森林火灾进行 监测、预警、扑救和后续处理的一体化信息管理系统。
该系统涵盖了传统森林防火工作的各个方面，并对其进行信 息化、智能化升级，提高了森林防火的效率和准确性。
智慧森林防火系统的特点
先进性
智慧森林防火系统采用了最新的物联网、大数据、人工智能等技术，具有信息采集、处理 、分析、预测等功能，能够实时监测森林火险等级、火灾发展趋势等信息。
云计算技术
云基础设施
构建高性能计算集群、存储集群和网络集群，为智慧森林防火系 统提供稳定、高效的计算和存储资源。
云平台
基于云计算技术构建智慧森林防火系统的应用平台，实现数据的 可视化展示、交互式操作和智能化管理。
云服务
通过云计算技术，为森林防火部门提供在线服务，包括火点监测 、火势预测、扑救指挥等功能，提高防火工作的效率和准确性。
感知层
由各类传感器、摄像头等设备组成，用于实时监测森林 环境变化，如温度、湿度、烟雾等。
网络层
由数据传输网络、通信网络等组成，用于将感知层采集 的数据传输至应用层进行处理。
应用层
由数据处理中心、预警系统、应急指挥系统等组成，用 于对传输过来的数据进行处理、分析，实现预警和应急 指挥等功能。
智慧林业信息化应用管理解决方案
智慧林业信息化应用管理解决方案LEKIBM standardization office【IBM5AB- LEKIBMK08- LEKIBM2C】智慧林业信息化应用管理解决方案1.方案综述森林是与人类生存息息相关的重要生态资源，森林病虫害及森林火灾一旦大规模发生，会将多年的绿化成果毁于一旦，对我国生态文明建设构成严重威胁。
森林火灾的许多不良后果还没法用数字严格计算。
比如，土壤侵蚀、燃烧物质造成的大气、水污染。
火灾产生的烟雾对全球大气系统有明显的负作用。
温室效应加剧，糖类代谢(碳水化合物代谢)受到破坏。
如何采用现代化信息技术手段对森林火灾、林业病虫害等灾害对森林生态进行更好的保护是摆在我们面前的又一新课题。
近年来，在森林病虫害及森林火灾防护方面，林业局及相关部门已做出了巨大的努力，也取得了很大的成效，但和少数发达国家相比还存在着一定的差距，尤其是在“智慧城市”建设的大潮下，建设智慧林业信息化应用管理系统更是迫在眉睫。
为了保护来之不易的绿化成果，保证生态建设可持续发展，需从体制上建立健全森林防火防病虫害长效机制，更需运用技术手段切实提高依法治林、科学管林、预警响应、应急处置和基础保障等森林智慧管理能力建设，有效预防和积极扑救发生的森林灾害，保护森林资源和人民群众生命财产安全。
2.方案组成本方案集信息科学、计算机科学、遥感观测、通讯技术、林政管理、地理信息系统、物联网、云计算、大数据、卫星定位技术等众多学科、理论、前沿科技于一体，旨在运用技术手段实现对林业立体化、信息化、智能化管理的目标。
系统构架图本方案由前端采集设备——GAKES工业级、捷可视车辆位置管理智能终端、捷可视双波段远距离热成像摄像机、捷可视ZigBee温湿度传感器和监控中心的应用软件平台——捷可视自主研发的监控管理平台和应急指挥系统组成。
3.方案宗旨智慧林业信息化应用管理解决方案旨在实现：1）当护林人员巡检过程中如果发现有潜在病虫害或森林火灾现象发生时，可即时通过GAKES卫星定位手持智能终端对潜在病虫害局部进行拍照、描述并实时上传至指挥中心，指挥中心收到信息后，系统能够在监控大屏自动弹出该条信息内容，并实现声光报警提，同时通过上传的经纬度信息自动识别林场位置。
智慧城市之森林防火信息系统解决方案
智慧城市之森林防火信息系统解决方案1现状及需求 (3)2建设目标 (3)3建设内容 (4)3.1系统架构 (4)3.2系统组成 (5)3.2.1前端设备 (5)3.2.2中继设备 (6)3.2.3中心控制设备 (6)3.3森林防火综合管理系统功能 (8)3.3.1烟火识别 (8)3.3.2人员定位 (10)3.3.3三维动态显示 (11)3.3.4火情动态监测 (13)3.3.5火情蔓延分析 (14)3.3.6扑救指挥管理 (15)3.3.7防火辅助决策 (16)3.3.8灾损评估管理 (19)3.3.9实施资源管理 (19)3.3.10气象监控 (20)4智慧能力 (20)1现状及需求森林火灾具有突发性强、破坏性大、处置救助较为困难等特点。
目前森林火灾预防主要靠“死看死守”，扑灭火害主要靠“人海战术”，防火设施布局存在盲区，森林火情监测靠人工野外巡查，火灾损失评估主要靠外业调查，自动化程度较低，科技含量不高，无法很好地满足森林防火的需要。
在监测到火情后，准确地预测林火蔓延情况对人员转移，扑救灭火及减少损失起着至关重要的作用。
然而，林火蔓延是一个多相、多组分可燃物在各种气象条件(温度、湿度、风向和风力等)和地形影响下燃烧和运动的极其复杂的现象。
林火蔓延的预测是需要多学科知识的融合，这对决策者、策略执行者提出很高的要求。
为了更好的理解森林火灾，科学家们运用多种方法来模拟林火现象。
随着计算机科学，特别是三维建模技术、地理信息系统、虚拟现实技术的发展，同时林火的蔓延模型不断改进，通过这些新技术与理论模型的集成，构建科学、多维的林火动态蔓延模拟过程环境，这能为林火预测提供新的辅助手段。
直观、形象、动态地表达林火的蔓延过程，能有效地利用人的直感思维与启发式思维，提高人们对林火蔓延过程、预测的理解，提高决策的效率和准确性。
2建设目标森林防火系统是以现有的森林资源数据库、林相资料、森林资源统计数据、防火力量的配置、人员分布情况、历史数据等标准的及非标准的资源基础上，综合利用影像数据和矢量数据，建立一个有效的林火地理信息系统，综合管理全市森林资源，为各级党政领导和防火指挥员提供一个指挥扑救森林火灾的技术平台，辅助扑火指挥员对火情做出正确的判断，同时可以监测各个火点的状况，避免火灾的发生。
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救火最佳路径分析、应急指挥 调度
火灾发生中期
火灾损失评估、火灾档案管 理、火灾报表管理等
火灾发生后期
解决方案——设计思路
林区安全监管方面
林区出入人员，车辆 管控，防火检查
林区出入人员 车辆管理
林区案件侦查
林区安全监管
森林火灾案件/非法盗 猎野生动物案件/林木
盗窃案件
林区日常安全监 管维护
智慧森林防火解决方案
技术创新，变革未来
- 目录 -
CONTENTS
1
2
3
背景分析
森林防火解决方案
方案总结
4
案例分享
行业背景—概述
2011年：5550次 2014年：3703次
2012年：3966次
2013年：3929次
数据取自国家统计局
森林火灾是我国林业重要灾害之一，每年都有数千起的森林火灾发生，区域覆盖内蒙，辽宁，四川，湖南，湖北，云南，山东，江 西等多个省份区域，造成森林资源的重大损失和全球性的环境污染。
火灾中期—应急指挥调度
应急指挥调度 通过应急指挥调度 系统，指挥各种扑 救力量以不同的方 向，方式进入火场 救火，同时将现场 的音视频数据实时 反馈回指挥中心， 指挥中心根据现场 情况制定各种应急 策略。
火灾后期—损失评估
损失评估 根据导入人工实测 GPS受灾数据或者 在电子地图上进行 圈定，再与二类数 据进行叠加分析， 计算出过火面积， 林种损失情况。
火灾后期—火灾档案管理
火灾档案管理 通过对森林火灾起火地点，起火 时间，扑灭时间，起火原因，过 火面积，损失情况以及救火过程 统计等信息录入形成一份完整的 火灾档案，便于进行统一管理和 后续查阅。
控制器
蓄电池
太阳能供电系统
自动拍照语音 播报系统
高清检测抓拍 单元
林场核心出入口
光纤专网/无线网桥
无线网络/3G/4G
风力发电机
林火监测识别系统
太阳能电池板
电源适配器 防盗报警摄像机
无人机火情监测系统
应急指挥/日常巡护
风光互补控制器
220V电源接口
多光谱云台摄像机 电源适配器
蓄电池
气象六要素传感器 逆变器
火灾前期—辅助决策—火点定位
自动定位 根据前端摄像机回 传GPS数据、俯仰 角信息、水平旋转 角度等信息结合高 程地图自动计算火 点位置
人工定位 人工录入GPS信息， 从而实现快速定位。
火灾前期—辅助决策—扑救力量检索和救火最佳路径分析
扑救力量检索 通过在电子地图上 对火点周边进行资 源扑救搜索，自动 搜索出当前火点位 置周边存在的各种 扑救力量和救火资 源等。
1
背景分析
- 目录 -
CONTENTS
2
3
森林防火解决方案
方案总结
4
案例分享
解决方案——设计思路
日常防火工作方面
非防火期
春季防火期
非防火期
秋季防火期
非防火期
火情监测、森林火险分级预警，林场核心出入防火宣传，扑救力量，防火物资管理，护林员火情隐患巡护管理，护林员绩效管理等
发生森林火灾时
火点定位，火灾蔓延分析，扑 救力量，救火物资检索
现状分析—应急指挥&林区安全监管
应急指挥
通信技术落后，协同调度性差 功能单一，不便于指挥调度 各部门系统独立，权限不清晰 ·各子系统各自为政，难以融合，存在信息孤岛
林区安全监管
林区纵火案件，野生动物盗猎，珍贵 名木盗窃等各种林区案件频发；
林区出入防火检查，核心出入监管； …….
建设目标
对于森林防火来说，“早发现，早应对”是使火灾损失降到最低的唯一方法。因此，建设一套全面覆盖森林的林火监测系统，已经 是全世界森林防火领域公认的有效防范手段。
行业背景—概述
现状分析—国内森林防火主要手段
1. 地面巡护
通过宣传群众，控制人为火源，深入瞭望台观测的死角进行巡 逻，对来往人员及车辆，野外生产和生活用火进行检查和监督。
Hale Waihona Puke 智能林火监测预警系统2. 火点定位 5. 火灾蔓延分析
1. 林火监测预警 4. 应急指挥调度 7. 损失评估，档案管理
3. 救火物资，扑救力量 管理
6. 林区出入管理，辅助 案件侦查，护林员巡护管
理
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救火最佳路径分析 结合地理道路信息， 自动分析出各个扑 救力量到达救火现 场的最佳路径。
火灾前期—辅助决策—火灾蔓延态势分析
火灾蔓延态势分析 根据火险等级预报 和行为分析模型， 结合火点位置的地 形地貌、森林资源 分布、气象因子和 可燃物因子，自动 形成林火推演和蔓 延模拟效果，为决 策者提供火场面积、 蔓延速度、火场扩 展趋势、火线长度 等林火行为信息等。
2. 瞭望塔监测
瞭望台监测，是通过瞭望台来观测林火的发生，确定火灾发生 的地点，报告火情，它的优点是覆盖面较大、效果较好。
3. 航空巡护
航空巡护，是利用巡护飞机进行林火的探测。它的优点是巡护 视野宽、机动性大、速度快同时对火场周围及火势发展能做到 全面观察，可及时采取有效措施。
4. 视频监控
这是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；人工监视易造成肉眼疲劳，视频中的火 情不易被查觉，造成漏报。
系统架构
大屏显示系统
控制键盘
视综平台
大屏
森林防火综合管理系统
森林防火指挥中心
辅助决策系统
视频质量诊断服务器
领导座席
应急指挥调度系统
智能运维服务器
磁盘阵列
操作终端
光纤专网 /3G/4G
辅助卡口系统 林场核心出入防火宣传系统
闪光灯
卡口主机
地感线圈
高清抓拍单元
车辆检测器
频闪灯 高清全景监控单元
林场公路重要出入路段
林区监控点
应急指挥车载系统 单兵移动巡护系统
林火监测 | 多光谱林火监测系统
超远距离探测 探测距离可达 5km/8km/10km
远距离探测
全天候探测
多光谱林火 监测系统
24小时全天候监测，不 受天气，环境等影响
一体化设计，集成度高， 稳定性好，抗风能力强
一体化设计
可见光与热成像探测方式 互补，二次火情识别，提
高准确性
林火监测 | 多光谱林火监测系统
林火监测系统
温度：21℃ 湿度：10% 风向：无持续风向 风速：1m/s 光照强度：30000lux 森林火险：一级，低火险
火灾前期—辅助决策—林火监测
林火监测 通过多光谱林火监 测系统对林区火情 进行识别分析，将 火灾警情信息同时 上报至辅助决策系 统，在辅助决策系 统中进行报警展示。