森林防火視頻監(jiān)控技術(shù)應(yīng)用與探討

余少林

摘 要：森林防火工作責(zé)任重大，本文將對(duì)森林防火工作中的視頻監(jiān)控技術(shù)如何起到重要作用和進(jìn)一步要如何更好的利用視頻監(jiān)控技術(shù)進(jìn)行總結(jié)和探討。本文介紹了森林防火工作對(duì)視頻監(jiān)控技術(shù)的的具體要求，概括了視頻監(jiān)控技術(shù)在前端、網(wǎng)絡(luò)傳輸、以及監(jiān)控中心三個(gè)環(huán)節(jié)的特點(diǎn)及在森林防火工作中的重要意義。期待此文的總結(jié)，對(duì)日后防火工作起到積極作用。

關(guān)鍵詞：森林防火；視頻；監(jiān)控；技術(shù)應(yīng)用

森林資源是人類賴以生存的自然生態(tài)環(huán)境，森林不僅養(yǎng)育了各種動(dòng)植物也對(duì)調(diào)節(jié)氣候和改善空氣質(zhì)量都起到了重要作用，是人們身邊的綠色氧吧。長(zhǎng)久以來森林在凈化空氣、預(yù)防水土流失、調(diào)節(jié)氣候等方面都有著不可替代的位置。近些年，隨著科技水平的提高人們發(fā)現(xiàn)視頻監(jiān)控技術(shù)可以在森林的防火工作中起到重要的監(jiān)控作用，它具有高效性、及時(shí)性和監(jiān)測(cè)區(qū)域廣闊等優(yōu)勢(shì)，本文將對(duì)如何有效運(yùn)用視頻監(jiān)控技術(shù)進(jìn)行森林防火應(yīng)用進(jìn)行闡述和分析。

一、森林防火工作對(duì)視頻監(jiān)控技術(shù)的要求

1.及時(shí)發(fā)現(xiàn)火情，傳送有效信息

森林地區(qū)多是山地特征，存在海拔高和植被茂密的特性，光靠護(hù)林員人為巡查很難有效及時(shí)的發(fā)現(xiàn)火情。在森林中的火情出現(xiàn)都伴隨著勢(shì)頭急、波及范圍廣的特點(diǎn)，必須爭(zhēng)分奪秒的及時(shí)匯報(bào)火情，這就要求視頻監(jiān)控技術(shù)必須能有效、真實(shí)、及時(shí)、直觀地發(fā)現(xiàn)火情并傳遞預(yù)警信號(hào)。視頻監(jiān)控必須對(duì)火災(zāi)發(fā)生前和發(fā)生時(shí)的現(xiàn)場(chǎng)情況、具體位置等信息做及時(shí)、真實(shí)的反饋，并傳輸清晰有效的影像資料給指揮中心。

2.監(jiān)控區(qū)域面廣，無死角

指揮中心要能對(duì)前端攝像頭進(jìn)行長(zhǎng)焦、短焦的調(diào)整，要求在林區(qū)的瞭望臺(tái)頂端都架設(shè)上紅外功能的攝像機(jī)，覆蓋周圍2公里半徑內(nèi)的林區(qū)，以便于隨時(shí)觀測(cè)林區(qū)火情。通過高密度攝像機(jī)的架設(shè)，和對(duì)云臺(tái)進(jìn)行各方位的控制達(dá)到視頻監(jiān)控能覆蓋整個(gè)林區(qū)，使其盡量無死角便于監(jiān)測(cè)。

3.自動(dòng)報(bào)警

監(jiān)控中心要對(duì)架設(shè)在前端的攝像頭進(jìn)行24小時(shí)的監(jiān)視和遠(yuǎn)程控制，而如果前端的設(shè)備或者基站無法工作，監(jiān)控中心就會(huì)失去對(duì)林區(qū)火情的掌控。要求監(jiān)控技術(shù)必須做到一旦有基站設(shè)備遇到不明原因的損壞能立即自動(dòng)發(fā)出警報(bào)，通過無線訊號(hào)或網(wǎng)絡(luò)將警報(bào)傳遞到監(jiān)控中心，以便監(jiān)控中心的值班人員及時(shí)作出處理。

二、視頻監(jiān)控技術(shù)的構(gòu)造

1.前端監(jiān)控設(shè)備

為了保障清晰和穩(wěn)定的圖像及訊號(hào)傳輸，前端的監(jiān)控設(shè)備也分工明細(xì)。主要包括：高清透霧鏡頭、野外防護(hù)罩、精密重型數(shù)字云臺(tái)、煙火識(shí)別器、供電系統(tǒng)、基站控制設(shè)備，通過一套完整的前端設(shè)備才能為視頻監(jiān)控防火工作提供好前端保障。

2.網(wǎng)絡(luò)信號(hào)傳輸

網(wǎng)絡(luò)信號(hào)傳輸是作用于監(jiān)控指揮中心和前端監(jiān)控設(shè)備之間的連接紐帶，分為有線傳輸和無線傳輸兩種方式。其中無線傳輸是指衛(wèi)星通信技術(shù)、GPRS技術(shù)、遠(yuǎn)程微波圖像傳輸、無線擴(kuò)頻圖像傳輸；有線傳輸方式有公用電話網(wǎng)、光纖、電纜、網(wǎng)線、DDN專線。實(shí)際應(yīng)用中要考慮應(yīng)用環(huán)境和經(jīng)費(fèi)等因素，從中選擇相適應(yīng)的傳輸方式。

3.監(jiān)控指揮中心

監(jiān)控指揮中心的設(shè)備要配置多屏顯示終端、控制器、警報(bào)顯示器、消防設(shè)施等，同時(shí)軟件方面要搭載與前端監(jiān)控對(duì)應(yīng)的系統(tǒng)如GPS定位和GIS地理信息。監(jiān)控指揮中心還必須安排7x24小時(shí)的值班人員和調(diào)度人員，負(fù)責(zé)監(jiān)控視頻和指揮調(diào)度工作。

三、視頻監(jiān)控技術(shù)在森林防火中的應(yīng)用——以興隆山保護(hù)區(qū)為例

1.興隆山林區(qū)概況

興隆山林區(qū)是甘肅省的國(guó)家自然保護(hù)區(qū)，海拔高度1800米～3670米，連綿約17公里，寬約17公里，是祁連山的東部余脈，總面積約29584hm2。這里的植被茂盛種類豐富，包含了灌木、高山草甸、草原和森林。其中森林以松樹和闊葉林為主，林區(qū)內(nèi)的真菌類植物有109種，昆蟲約1048種，是一處優(yōu)美的自然景區(qū)也是一個(gè)典型的自然綜合體。人文方面，興隆山自然保護(hù)區(qū)內(nèi)有縱橫交錯(cuò)的省道和縣道公路，周邊行政村有47處，林區(qū)附近的人員活動(dòng)較為頻繁增加了火情發(fā)生的不確定因素，因此在火源的管理和控制方面就帶來了一定難度。

2.興隆山林區(qū)森林防火中的監(jiān)控技術(shù)應(yīng)用

（1）前端監(jiān)控設(shè)備的應(yīng)用。在保護(hù)區(qū)內(nèi)根據(jù)森林資源的分布選擇出10處良好視角點(diǎn)，架設(shè)鐵塔安裝重型云臺(tái)。云臺(tái)上要配備測(cè)溫報(bào)警模塊、紅外熱成像儀、可見光攝影機(jī)、轉(zhuǎn)臺(tái)等設(shè)施。在各重要火險(xiǎn)區(qū)域和交通路口安裝小型云臺(tái)共15套，其配備了感光元件，紅外距離可達(dá)15米～25米。一些監(jiān)控點(diǎn)沒有穩(wěn)定的電力供應(yīng)，采用了太陽能發(fā)電方式進(jìn)行供電，通過這樣的分配林區(qū)內(nèi)的監(jiān)控面積約已達(dá)到總面積的84%，基本能滿足24小時(shí)的持續(xù)穩(wěn)定監(jiān)控。

（2）網(wǎng)絡(luò)信號(hào)傳輸?shù)膽?yīng)用。要在森林環(huán)境中建立穩(wěn)定可靠的信息傳輸，久不能光依靠一種傳輸方式。結(jié)合林區(qū)的環(huán)境和監(jiān)控布局，興隆山林區(qū)采用的是以光纖傳輸為主，以微波傳輸為輔的方案，為了確保萬無一失還充分利用了當(dāng)?shù)氐碾娦刨Y源，結(jié)合多種方式，為監(jiān)控圖像與數(shù)據(jù)的傳輸做好保障工作。林區(qū)內(nèi)的信號(hào)傳輸工程共建設(shè)了28條線路，鋪設(shè)了78公里光纜，有機(jī)地連接了各瞭望臺(tái)、管理站和監(jiān)控點(diǎn)到監(jiān)控指揮中心間的網(wǎng)絡(luò)。

（3）監(jiān)控指揮中心的應(yīng)用。在興隆山的林區(qū)監(jiān)控指揮中心，配備了9塊46英寸的顯示屏，并內(nèi)置有應(yīng)用管理軟件、圖像拼接器、多路視頻畫面。預(yù)警平臺(tái)是采用的iVWS-4200軟件，不僅能進(jìn)行錄像存儲(chǔ)、實(shí)時(shí)監(jiān)控還支持遠(yuǎn)程回放。監(jiān)控中心運(yùn)用服務(wù)器、交換機(jī)、電腦、錄像機(jī)等終端進(jìn)行視頻監(jiān)控的存儲(chǔ)和監(jiān)測(cè)及控制工作，通過計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)將幾個(gè)獨(dú)立的設(shè)備進(jìn)行有機(jī)連接，使其相互配合，共同完成監(jiān)控中心的指揮工作。

四、結(jié)語

森林防火工作是保障生態(tài)平衡，確保人民生命財(cái)產(chǎn)不受損害的重要防護(hù)工作。隨著時(shí)代的進(jìn)步我國(guó)科技水平也不斷提高，視頻監(jiān)控技術(shù)也已經(jīng)日趨完善。將視頻監(jiān)控技術(shù)應(yīng)用在森林防火的日常工作中，這不僅能使傳統(tǒng)的護(hù)林防火工作轉(zhuǎn)變?yōu)橹悄鼙O(jiān)測(cè)，更能改善以往人工巡查火情的局限性，使工作效率提高還能降低管理成本，因此視頻監(jiān)控技術(shù)在森林防火工作中有重要的意義。在今后的工作中還需要不斷的總結(jié)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，對(duì)有缺陷的設(shè)計(jì)還要不斷修正，并確保與時(shí)俱進(jìn)使視頻監(jiān)控技術(shù)在森林防火工作中得到穩(wěn)定應(yīng)用，發(fā)揮更大的作用。

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