森林防火智能预警监测系统方案
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森林防火智能监测系统总体建设方案V2在我们国家,每年都会出现森林火灾的情况,给生态环境和经济的发展带来极大的损失。
为了做好森林火灾的预防和控制工作,相关部门需要建立一套完善的森林防火智能监测系统。
第一步,需要建立一个完整的传感器网络。
这个传感器网络可以覆盖整个森林区域,能够实现多点、实时、准确地监测不同区域的气象情况、燃烧物质的含量等相关信息。
在这个传感器网络中,我们需要加入温度、湿度、风速、风向、大气压力、氧气含量等多种传感器,使得数据能够全面、准确、实时地监测到。
同时,在传感器设备上也需要加入智能化的监测系统,能够分析数据并及时向系统发出预警。
第二步,需要建立一个统一的数据中心。
数据中心需要与传感器网络相连接,能够自动地收集和处理传感器网络中的数据,并能够将数据及时地传输给系统的用户。
在数据中心中,我们也需要引入人工智能技术,能够实现数据的智能分析,发现异常情况,同时也可以协助火源的定位,以及随时预测火灾的发展趋势,帮助防火工作更加高效地进行。
第三步,需要建立一个预警系统。
预警系统可以根据传感器网络中收集的大量数据,预测出火灾可能的发生时间、地点以及火烟的扩散情况,帮助相关部门及时地制定应对策略,并开展实施。
同时,在这个预警系统中,我们也需要引入3D实时模拟技术,将火灾的扩散情况以三维立体图像的方式展现出来,帮助人们更直观地了解和掌握火灾的情况,以便采取更加科学、有效地措施。
总体来说,这个智能监测系统旨在采用全面、准确且及时的传感器网络技术,辅以人工智能技术和实时模拟技术,使森林防火监测系统能够更加高效地掌握和防范火灾的情况,进一步提高我们国家的森林防火能够力度,保护好我们美丽的生态环境,实现森林的可持续发展。
森林防火智能预警监测系统建设方案目录1.前言 ................................................................................................................错误!未定义书签。
2.需求分析 (1)2.1.前端基站需求分析 (1)2.2.传输网络需求分析 (5)2.3.后端联网监控管理平台需求分析 (6)3.建设目标 (7)4.建设原则及标准 (8)4.1.建设原则 (8)4.2.建设依据及标准 (9)5.森林防火智能监测系统总体构成 (11)6.森林防火智能监测系统详细设计 (12)6.1.前端智能监测基站详细设计 (12)6.1.1.视频采集系统 (14)6.1.2.智能烟火识别处理器 (19)6.1.3.供电系统 (20)6.1.4.防盗系统 (22)6.1.5.基站控制设备 (23)6.1.6.防雷接地系统 (25)6.1.7.铁塔基建系统 (27)6.2.传输网络详细设计 (30)6.2.1.传输网络选型 (44)6.2.2.传输网络配置 (45)6.2.3.传输网络路由 (46)6.3.后端监控管理平台系统详细设计 (30)6.3.1.联网监控管理平台 (31)6.3.2.GIS管理平台 (35)6.3.3.大屏展示系统 (36)6.3.4.综合布线系统 (40)6.3.5.静电地板 (42)6.3.6.防雷接地系统 (43)2.需求分析2.1.前端基站需求分析前端基站对于森林防火智能监控系统是非常重要的,是实现林区视频采集、烟火智能识别、GIS定位等森林防火中非常重要功能的设备站点。
由于前段基站位于野外林区内,而且四周一般都有高达灌木林以及林区的地形地势条件等,森林防火智能监控需要考虑监控半径范围、野外供电、烟火智能识别,根据地势地形结合智能监控的特点需要进行基站选址,根据四周灌木林的高度以及所需监控的范围选择修建铁塔的高度,根据气候条件考虑设备是否需要保温措施等;在无人值守的环境需要考虑基站自身的防盗问题,以及野外环境必须要考虑的防雷接地,铁塔基站等问题。
森林防火智能监测预警指挥系统解决方案随着全球气候变暖的加剧,林火频发的现象也日益严重。
因此,如何有效应对林火已经成为了现代社会所面临的一个重要挑战。
在这一背景下,发展出一种能够及时监测、预警和指挥的智能森林防火系统显得尤为重要。
下面,我们将围绕“森林防火智能监测预警指挥系统解决方案”,阐述它的开发及实施过程。
第一步:监测设备的选取和安装智能森林防火系统的重要组成部分是各种监测设备,如红外线传感器、风力传感器、温度计和湿度计等。
这些设备要在有关方面的指导下积极选取和合理安装。
在安装监测设备时还应注意设备的互相衔接,以避免信息传递过程中的失误。
第二步:数据传输与处理通过监测设备采集的数据需要传输到相关的处理中心进行分析,以便对监测结果进行变化分析和预警。
数据传输可以通过互联网或其他方式来实现。
该步骤需要确保数据的传输可靠、及时和安全,以避免信息泄露和不及时的监测预警。
第三步:数据分析与预警数据传输之后的数据需要进行分析处理以提取有效信息。
例如,当监测设备发现降水量较少、温度升高和湿度下降时,就需要对这一信息进行警报。
通过预先设定的预警机制,预警信息可以及时推送给基层行政机关和相关单位以及事故发生处置中心。
第四步:信息指挥系统的建立信息指挥系统是最后的一步,它将所有集成的毛细管数据信息进行综合处理、整合与分析,并实现全局的指挥,及时处理全局危机,指挥救援行动,减轻损失。
此系统将建立在现代化指挥中心,以便推送警报信号、收集反馈信息、发送指挥管制信号,最终保护公众免受火灾侵害。
总结:通过上述分步骤的实施,可以打造成“森林防火智能监测预警指挥系统”。
该系统充分利用现代化技术成果和信息化手段,具有响应速度快、数据可靠、预测准确、指挥精准等优势。
这是一项前瞻性的工程,将为保障中国的森林、绿化工程,以及人类在这个美好的星球上的生存提供强有力的技术支持。
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。
森林防火智能可视化系统总体设计方案1.系统组成林木防盗子系统,巡护管理子系统,林火监测子系统,防盗报警子系统,无线传输子系统,存储子系统,拼接大屏子系统以及应急指挥子系统等。
2. 系统结构林木防盗子系统:通过在林场公路重要节点位置布设卡口或者辅助卡口系统,对进出林场的车辆人员进行抓拍识别,对非法车辆进行重点布控,出现可疑情况进行报警。
林火监测预警子系统:主要由热成像双目高清云台摄像机实现,对林场区域进行全天候监测,监测林场火情隐患,当有隐患发生时,通过前端摄像机进行火情识别,火点定位,气象信息采集并上传中心进行报警等。
移动巡护子系统:主要由移动巡护终端和中心平台组成,用于护林员、森林公安、管理人员等对林场进行日常巡护和稽查巡护、监测巡护、武装巡护等,实时掌握林场的现场视频信息和巡护人员的位置,巡护轨迹等,用于指挥中心指挥巡护人员巡护工作(通过音视频对讲来实现),协助巡护人员提高工作效率,同时,采集的现场音视频信息可留作证据使用。
航空巡护子系统:主要由无人机系统和指挥中心平台组成,利用无人机巡护视野宽、机动性大、速度快等特点,用于林场日常巡护、林火扑救指挥等。
无人机具有对地快速实时巡察监测能力,是一种新型的中低空实时电视成像和红外成像快速获取系统。
在对车、人无法到达地带的资源环境监测、森林火灾监测及救援指挥等方面具有其独特的优势。
尤其在林火指挥中,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。
防盗报警子系统:主要负责基站铁塔及铁塔上设备的安全防盗,防止不法人员破坏铁塔或铁塔上林火监测设备装置等。
无线传输子系统:将林场前端摄像机采集的图像信息,定位数据,气象信息等数据传输至指挥中心,保障数据的实时安全传输。
风光互补供电子系统:负责对铁塔基站林火监测设备及防盗,通信传输等系统设备进行供电,保障系统安全稳定运行。
铁塔基建子系统:建设在林场制高点或者其它林场关键点位,覆盖林场林火监测区域,用于搭载林火监测设备及防盗,通信传输设备等。
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。
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。
森林资源减少受诸多因素的影响,比如人口增加、当地环境因素、政府发展农业开发土地的政策等,此外,森林火灾损失亦不可低估,森林火灾是危害森林的大敌,一场火灾在旦夕之间就能把大片苍翠茂密的森林化为灰烬,给国家和集体造成严重损失,同时林地失去了森林的覆盖,容易造成水土流失,容易发生水旱风沙灾害,影响农业稳产高产。
在居民点、农田、山林交错的山区发生了森林火灾,还会烧毁房舍、粮食、农具和耕畜,影响群众生产、生活。
森林火灾还会烧死林中的大量益鸟、益兽和烧毁各种林副产品。
发生森林火灾,必须动员大批人员去扑火,既耽误生产,又浪费人力物力,甚至造成人身伤亡事故,给国家人民带来损失。
了解森林火灾的原因,是做好防火工作的前提。
火灾原因不外乎自然的和人为的两类。
自然原因中,有雷电触及林木引起树冠燃烧和在干旱季节,由于阳光的辐射强烈,使林地腐殖质层或泥炭层发生高热自然。
这类性质的森林火灾是少数的。
而最普遍、最大量的森林火灾,是由人为引起的。
人为原因中又有生产性和非生产性火源之分。
生产性火源如烧灰积肥、烧田埂草、炼山整地、烧垦烧荒、烧牧场以及烧炭等用火不慎引起的。
这种生产性火源引起的森林火灾占百分之七十以上。
非生产性火源如在林中烧火取暖、煮饭、小孩玩火、夜间行路用火把照明、乱丢烟头等。
我国现阶段的森林火灾防范大多数采取的措施是宣传教育、由森林防火指挥部安排护林员或其它人员对重点时段、重点区域野外火源进行人工巡查和管理、日常工作防范以护林员进入林区巡护为主、建立灭火扑救队等措施。
根据大多数地方的实际情况分析,有限的护林员面对大范围的林区资源进行巡护时,很难做到较大范围的巡查覆盖,而且大多数林区的道路条件不好,到达每个瞭望塔需要花费较长的时间,无论是巡查覆盖范围还是时效性都不能满足现阶段日益增长的林区人员活动的监护巡查需要。
往往实际情况是,每天都在巡护,而因人员活动引起的火灾却时有发生,造成这种情况的原因是基于人工方式林区巡护监看主要缺点有,一是人的眼睛可视的范围较小,即使通过瞭望塔能够达到的可视距离和范围是有限的无法对大面积的林区资源实现观看,二是护林员训查的路径所覆盖的林区是有限的,巡查路径和时间相对固定,而进取林区的人或者游客无论是路径还是时间都存在很多不确定,可能造成每天都在巡护,而因人员活动引起的火灾却时有发生的情况。
基于这些存在的问题进行分析,有效的手段是能够对林区的资源进行大范围、大视野的全天候24小时实时监测,能够对自动发现林区内的有火或者有烟的时候自动报警,并且能够将火点的位置能够定位,通过这种方式可以解决因人工护林造成的森林防火不足的情况。
一种有效的解决手段是利用视频监控技术结合智能化的烟火识别技术,对数公里范围内的森林资源进行监测的一种方式,通过智能化的森林防火预警手段,不仅可以实时监看和记录森林资源的情况,同时由于采用了智能化的监测机制,可以通过智能化设备自动完成对森林资源的火灾监测和报警,辅助森林防火监测人员完成对森林资源的自动监测,由传统的人工监测转变为由机器自动监测的智能化科技手段,一旦遇到火灾自动报警,及时通知相关的工作人员的一种先进合理的预警机制,采用这种预警机制可以为现阶段森林防火预警提供一种非常有效的解决方法。
2.需求分析项目地理位置和植被情况(来自百度)。
随着景(林)区内不断增长的游客活动,给**单位的森林防火带来了严重的考验,原有的人工看护方式已经不能满足森林防火要求,需要借助先进的信息技术对**地的宝贵的森林资源进行智能化、大范围、大视野、全天候的实时监控,采用烟火智能识别技术、GIS定位技术、视频监控技术为指挥中心提供**地大范围、全天候的实时视频监控图像、林火智能识别并报警、GIS快速定位现场等,为日常森林防火管理、遇到火灾及时报警,为决策层制定快速高效扑救方案提供可靠的依据和保障。
根据**项目的规划,以及公园结合实际情况,需要在**里部署N个智能化森林防火监控点,采用无线网络方式将视频监控图像及信号传回监控中心,监控中心需要采用联网监控管理平台管理,需要采用大屏显示前端监控视频图像等信息。
智能化的森林防火监控系统是由前端基站、智能烟火识别处理器、传输网络、后端联网监控管理平台构成,根据森林防火智能监控的系统特点结合**项目的需求进行部署的监控点具体分析如下:2.1.前端基站需求分析前端基站对于森林防火智能监控系统是非常重要的,是实现林区视频采集、烟火智能识别、GIS定位等森林防火中非常重要功能的设备站点。
由于前段基站位于野外林区内,而且四周一般都有高达灌木林以及林区的地形地势条件等,森林防火智能监控需要考虑监控半径范围、野外供电、烟火智能识别,根据地势地形结合智能监控的特点需要进行基站选址,根据四周灌木林的高度以及所需监控的范围选择修建铁塔的高度,根据气候条件考虑设备是否需要保温措施等;在无人值守的环境需要考虑基站自身的防盗问题,以及野外环境必须要考虑的防雷接地,铁塔基站等问题。
前端基站选址分析前端基站首先需要分析的是基站的选址,基站选址主要是根据林区的地形地貌结合智能化森林防火监控的特点进行选址,其选址原则如下:1)根据地形选址原则:➢长条形山选址:一般选址在长条形山两侧向外的位置;可以获得较大监控半径范围。
➢起伏较大的山:一般选址在半山腰视野较为开阔的位置;➢起伏较小的山:一般选址在山顶制高点位置;➢长条形山沟:一般选址在半山腰的位置;2)根据智能化监控烟火识别的特点选址原则:➢摄像机监控范围以平视为主、俯仰为辅的原则,这也是我们选址基站铁塔高度的重要因素之一。
3)根据人群活动的情况选址原则:➢选址人群活动较为密集的地方对于不符合以上选址原则的山形,可以根据实际的山形进行现场实地勘察进行选址。
基于以上分析,结合**项目的地形特点,具体的选址的地点情况如下:**项目选点平面分布图如图所示(百度或google图即可):⏹监控范围分析作为智能化监控系统需要涉及到摄像机、镜头、防护罩、云台,根据用户对监控图像质量需求分析摄像机,根据监控的范围需要分析镜头和云台。
1)摄像机按分辨率可以分为:标清D1、高清:720P、全高清1080P;2)根据监控半径的范围,一般采用长焦电动镜头,监控半径范围及长焦镜头选择原则如下:➢3公里以内的监控范围:选择不低于200mm长焦镜头就可以满足要求;➢3-5公里的监控范围:选择不低于300mm长焦镜头;➢5-8公里的监控范围:选择不低于500mm长焦镜头;➢8公里以上的监控范围:选择不低于700mm长焦镜头。
⏹考虑到野外恶劣的环境,需要采用野外大型防护罩对摄像机和镜头进行保护,采用的野外大型防护罩需要配有温控系统,保障摄像机和镜头能够在全天候的高低温环境下正常工作,有特别针对北方,能够支持在零下45°环境下保障摄像机和镜头正常工作的保温性能。
⏹智能化森林防火监控需要采用云台实现对林区资源进行大范围、大视野的监控,云台是森林防火智能化监控系统中非常重要的设备,因为森林防火的云台一般都安装在野外较高的位置,一般的普通云台在林区有风的情况下,非常容易发生抖动,从而导致监控图像抖动,对于森林防火智能监控系统需要采用重型数字云台才能满足野外森林防火监控的要求,针对森林防火智能监控系统需求的重型数字云台是:➢自重≥20kg以上,防止监控图像抖动;➢载重≥50kg以上,满足森林防火监控采用较重设备的承重需要;➢旋转范围:0-360°方位角,俯仰角:-45°~+45°,实现对林区资源大范围监控需要。
➢集成数字云台接口,支持远程控制云台的角度回传,并联动控制镜头焦距,支持实时采集云台的方位角和俯仰角以及镜头焦距等参数;➢可维护性:云台控制电路板可以插拔,通过更换云台控制电路板即可完成云台维护;➢耐低温性:特别针对北方,能够支持在零下45°环境下正常工作的性能。
⏹前端基站供电分析森林防火智能监控前端基站一般都位于野外,基站设备的供电是非常重要的环节,是保障前端基站设备正常工作的重要前提的条件,大多数情况下,野外前端基站都没有市/农电接入,接入市/农电的接入点距离一般都较远,长距离的接入市/农电到前端基站不仅导致到达基站的电压非常低容易造成设备损坏,而且沿途施工会对环境造成破坏,费用也非常高,所以针对野外森林防火智能监控前端基站优先考虑采用太阳能供电或者风能和太阳能互补供电。
采用太阳能或者风光互补发电系统,是根据当地的气候条件进行选择,其供电系统的选择原则如下:1)基站附近有市/农电接入的情况下:采用市/农电接入,由于野外电压不稳容易造成前端基站设备的损坏,须在市/农电接入到基站后加入稳压电源设备,通过稳压电源设备输出稳定的220V 电源为基站设备供电。