森林防火一体化解决方案

森林防火一体化解决方案

目录

第一章背景及需求 (3)

1.1 应用背景 (3)

1.2 项目现状 (3)

1.3 总体目标 (4)

第二章系统总体设计 (5)

2.1 总体架构 (5)

2.1.1 系统拓扑 (5)

2.1.2 系统组成 (5)

2.2实现功能 (6)

第三章项目规模及预算 (8)

第一章背景及需求

1.1 应用背景

森林火灾是世界八大自然灾害之一，突发性强、破坏性大、危险性高、处置极其困难，严重危及人民生命财产和森林资源安全，甚至引发生态灾难。我国总体上是一个缺林少绿、生态脆弱的国家，是一个受季风影响、森林火灾多发的国家。党的十八大把生态文明纳入中国特色社会主义事业五位一体总体布局，明确提出大力推进生态文明建设，努力建设美丽中国，实现中华民族永续发展。森林是陆地生态系统的主体和重要资源，是人类生存发展的重要生态保障。森林防火是建设生态文明的基础保障，是森林资源保护的首要任务，是国家应急管理的重要内容，事关国土生态安全，事关人民生命财产和森林资源安全，事关“山水林田湖生命共同体”建设。未来十年，是全面建设生态文明的关键时期，是森林防火工作乘势而上大有作为的重要战略机遇期。

1.2 项目现状

森林防火长期以来基本上采取较落后的传统防火指挥手段，一直未建立科学先进、规范的森林防火指挥中心，与日益繁重的防火任务和火灾日趋增多的形势不相适应。为了适应市场经济条件下森林防火扑火工作的需要，急需建立一个高科技含量的省级森林防火指挥中心，采用新的现代化的林火管理技术，提高组织指挥决策水平，走高科技防火之路，确保发生火情后，能迅速报警，科学调度指挥，最快扑灭，最大限度地减少林火损失。

森林防火工作面临着许多新情况、新问题。一是林内可燃物多，冬春季节风大物燥，极易引发大的森林火灾。二是森林旅游已成为人们回归自然的一种时尚，野外生产生活用火频繁，火灾隐患增多，管理难度大。三是一些地方农村基层矛盾突出，引发的森林火灾案件增多，故意纵火案时有发生。一旦火灾发生并迅速蔓延将造成巨大的经济损失，对植被及生态环境的破坏更无法估量。为了免遭损失，必须进一步加大森林管护的基础设施和队伍建设的力度，用科学的手段来强化防火工作。我们计划分别对林区重点区域进行图像监控系统建设及林场护林防火图像监控系统，然后根据情况再由点到面，在其它地点建立监控点，进行系统

扩容。在整个林区建立一套完善的森林防火体系。

1.3 总体目标

通过本项目的建设，建立覆盖森林防火智能管控系统，运用现代科技手段建设森林防火视频监控、智能预警、辅助决策及应急指挥系统，实现防火工作的科学化、标准化、信息化和专业化，从而有效提高综合防控能力。综合运用“3S”（GIS-地理信息系统、RS-卫星遥感、GPS-全球定位系统）、计算机网络和现代通讯等高新技术和手段，实现集声音、图像、报警、定位信息的全天候、全方位、网络化的远程高清晰度的实时管控系统，进一步提高护林工作效率，推动森林管护工作由单一依靠人防向人防和技防结合、以技防为主的改革，进一步提高森林管护成效、保证天然林资源安全。

第二章系统总体设计

2.1 总体架构

森林防火应急指挥系统意在建立一套科学、有效的高科技智能管控系统，利用热成像智能识别前端视频、综合分析平台等科学技术，依托林区移动巡查、视频监控、无人机等手段，以实现对林区的保护和可持续发展。

2.1.1 系统拓扑

图1.系统拓扑图

2.1.2 系统组成

整个系统由前端系统、传输系统、指挥中心系统三大部分组成。前端系统根据森林的实际情况分别部署双光谱重型云台红外热成像一体化摄像机、高清网络摄像机、手持移动终端、扩音系统、供电系统和无线传输系统。后端部署中心林

火预警监控平台、GIS应急指挥平台、大屏、中心存储等设备。

2.2实现功能

火情自动报警

设备利用红外热成像设备实施探测目标环境的温度，通过嵌入式DSP温度分析火点探测自动报警模块，自动探测环境热源，自动报警装置跟随云台扫描过程中检测视场内着火点。当检测出有超出设定的热点阈值时发出报警信号，同时调用云台进入火点定位扫描模式对可疑火点进行重新判断，确认为着火点后立即发出报警信号，同时可以驱动内部开关量信号驱动周边其它设备。独特的森林火灾热成像分析算法，最远能监测5公里处2米*2米木质火源，能去除车辆等转瞬即逝的热源和日间太阳照在山体没有植披的石层和土层导致的高温干扰。DSP集成的可见光烟火识别功能，可辅助红外分析软件观测山背/山沟火情，即对回传的实时视频应用数字图像处理技术进行分析，识别烟火最小烟目标10×10像素，保证系统的高火情识别率，低误报率；可实现火源的早期发现、蔓延变化，同时借助数字云台和GIS地理信息系统实现着火点的准确定位，为森林火灾的扑救决策指挥，做到森林防火扑救的“打早、打小、打了”工作提供了重要的参考依据。

10Km可见光图像 10Km热成像&自动报警图像

图2.热成像与可见光图像展示

火险自动预警

森林火险气象预报监测站是为了应对森林火灾易发生而进行预警测报的一套高精度数字气象站。防火气象站通过显示、记录和气象数据传输等方面进行火险预报。森林防火气象站配有一整套高性能的传感器来监视风速风向、降水、空气温度及相对湿度。还可测量土壤体积含水量、土壤温度、太阳辐射以及其它很多与森林防火相关的气象参数。

根据气象台提供的气象信息，结合GIS地理信息系统中的森林资源地理信息，利用防火预测模型，评估各地的森林防火等级，计算出火险等级最高的地区，并予关注。指挥中心通过接入森林火险预报检测数据实现应急指挥处理。对不同等级的防火预警执行不同的防火指挥应急处理。

火情指挥处理

指挥中心通过红外热成像仪接收到火情报警，可在指挥中心第一时间通过预案显示当前火情片区工作人员联系方式，地图显示附近水资源，扑火队、瞭望塔、避险区等信息，根据火场情况、气象信息、火点周围人力资源分布情况调度人员队伍。向火场派出人员的指挥调度，并在指挥系统的电子地图上详细记录。并记录所乘森防工具。

火点自动定位

监控系统发现火点或热点自动报警后，利用回传的数字云台俯仰角、方位角及站点的地理位置信息（经纬度），计算出火点的具体位置。当前端红外热成像摄像机发现火点时，在GIS系统中，标记出火点的相应位置，并用闪烁的方式给予提示。