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一、項目背景
森林火災(zāi)是世界性林業(yè)重要災(zāi)害之一，具有突發(fā)性，災(zāi)害的發(fā)生的隨機(jī)性，在較短的時間內(nèi)能造成較大的損失的特點，每年都有一定數(shù)量的發(fā)生，造成林業(yè)資源的重大損失和全球性環(huán)境污染。一旦有火災(zāi)發(fā)生，就必須以極快的速度采取撲救措施，撲救是否及時，決策是否得當(dāng)，重要原因都取決于對林火行為的發(fā)現(xiàn)是否及時，分析是否準(zhǔn)確合理，決策措施是否得當(dāng)。如何實現(xiàn)森林防火工作的規(guī)范化、科學(xué)化、信息化，真正做到早發(fā)現(xiàn)、早解決火災(zāi)隱情。數(shù)字化森林監(jiān)控已成為及早發(fā)覺，排除森林火災(zāi)隱情的必要手段。
二、系統(tǒng)總體構(gòu)成
“森林衛(wèi)士”智能監(jiān)控系統(tǒng)是采用“邊緣計算+AI”技術(shù)，在前端利用視頻監(jiān)控技術(shù)結(jié)合智能化的煙火識別技術(shù)，對數(shù)公里范圍內(nèi)的森林資源進(jìn)行監(jiān)測，通過智能化的森林防火預(yù)警手段，不僅可以實時監(jiān)看和記錄森林資源情況，而且采用了智能化的監(jiān)測機(jī)制，通過智能化設(shè)備自動完成對森林資源的火災(zāi)監(jiān)測和報警，輔助森林防火監(jiān)測人員完成對森林資源的自動監(jiān)測，是一種由傳統(tǒng)的人工監(jiān)測轉(zhuǎn)變?yōu)橛蓹C(jī)器自動監(jiān)測的智能化科技手段。
系統(tǒng)通過在運營商鐵塔、現(xiàn)有的瞭望塔、新建鐵塔或立桿等設(shè)施基礎(chǔ)上，采用可見光和紅外熱成像智能雙光譜識別系統(tǒng)、攝像機(jī)、長焦鏡頭及后端監(jiān)測管理軟件實現(xiàn)對森林防火區(qū)域可視范圍內(nèi)火情的“自動掃描、自動發(fā)現(xiàn)、自動報警、自動定位”。雙光譜識別系統(tǒng)能夠克服霧霾天氣對可見光攝像機(jī)成像的影響，以及紅外攝像機(jī)抗遮擋能力差、圖像不直觀等單一智能識別系統(tǒng)存在的缺點，提高林火智能識別能力，達(dá)到全年、全天候的高效智能識別預(yù)警。
三、系統(tǒng)流程
系統(tǒng)全天候24小時自動對前端林區(qū)進(jìn)行掃描，當(dāng)前端林區(qū)出現(xiàn)火情時，系統(tǒng)會自動識別火情并向后端監(jiān)控中心發(fā)送報警信號，同時會將火點位置在地圖上精確定位，一旦火災(zāi)確定，決策人員可以通過視頻追蹤、資源查詢、火情推演、預(yù)案管理等功能進(jìn)行撲救會商并制定詳細(xì)的滅火作戰(zhàn)方案，然后將滅火作戰(zhàn)方案下發(fā)至各個執(zhí)行單位，決策人員還可通過系統(tǒng)對人員、車輛、物資、通訊設(shè)備等進(jìn)行指揮調(diào)度達(dá)到快速消滅火災(zāi)的目的。
四、主要功能
●自動巡護(hù)功能
全天候24小時實時巡護(hù)，能自動識別火情并報警;
●報警聯(lián)動功能
系統(tǒng)監(jiān)測到火災(zāi)信息后，監(jiān)控中心會發(fā)出聲光報警，同時還可將包含火點GIS定位報警信息自動發(fā)送到用戶手機(jī)上;
●林火定位功能
在收到前端煙火自動識別子系統(tǒng)傳送過來的預(yù)警信號后，在地圖中及時標(biāo)注出預(yù)警火點;
●視頻追蹤功能
通過調(diào)整云臺參數(shù)或者直接在地圖上單擊要監(jiān)控的位置點，均可實現(xiàn)查看該點實時視頻;
●資源管理功能
管理撲火物資、撲火隊伍、撲火車輛、水資源等深林防火主題相關(guān)的資源數(shù)據(jù);
●火情推演功能
根據(jù)火點周圍氣象、植被等信息動態(tài)推演計算火災(zāi)在N個小時內(nèi)火蔓延的方向、面積、速度、強(qiáng)度以及直接侵害的區(qū)域;
●輔助決策功能
根據(jù)火情推演分析，火情周邊保護(hù)對象、撲火資源查詢、歷史預(yù)警分布、氣象信息查詢等信息為決策者提供重要的輔助決策信息;
●應(yīng)急指揮功能
根據(jù)火情在地圖中的推演、評估分析，結(jié)合電子白板，實時對車輛、人員進(jìn)行指揮調(diào)度，實時視頻監(jiān)控火情發(fā)展態(tài)勢;
●災(zāi)后評估功能
指針對林火后進(jìn)行損失評估及檔案整理，災(zāi)情損失評估對象包括：1)根據(jù)林相圖計算出森林資源損失;2)計算過火范圍內(nèi)有哪些保護(hù)對象，根據(jù)保護(hù)對象的估計價值計算保護(hù)對象的損失;
●護(hù)林員管理功能
護(hù)林人員電子檔案管理、人員位置與歷史軌跡查詢、歷史軌跡回放、指揮調(diào)度功能、考勤管理、各類數(shù)據(jù)報表、火情與遇險報警、電子地圖等相關(guān)操作;
●火險預(yù)報功能
結(jié)合氣象因子、防火季節(jié)、地理信息等對不同地理片區(qū)進(jìn)行火險等級預(yù)警及火險預(yù)報;
●三維電子沙盤功能
三維操作包括： 三維地圖瀏覽、地圖檢索、圖層控制、圖例控制、三維標(biāo)注控制、三維飛行模擬、二三維地圖同步顯示、三維地圖輸出、三維地圖上矢量信息疊加、三維林火定位、三維最佳路徑、三維林火標(biāo)繪、三維面積距離量算。
五、拓展應(yīng)用
●在病蟲害防治方面的應(yīng)用
在病蟲害防治方面視頻監(jiān)控系統(tǒng)可用于查看有害生物的實時視頻和照片，根據(jù)葉面形態(tài)、蟲體特征等觸發(fā)預(yù)警報警。
●在野生動物監(jiān)測方面的應(yīng)用
在野生動物監(jiān)測方面視頻監(jiān)控可用于對野生動物的生活環(huán)境、位置、活動路線等進(jìn)行實時監(jiān)控并傳回監(jiān)控中心，為專家對野生動物的研究提供依據(jù)。
●在卡口防盜方面的應(yīng)用
在卡口防盜方面視頻監(jiān)控可用于對林區(qū)的亂砍、亂伐、偷盜等違法行為進(jìn)行實時監(jiān)控，為日后追責(zé)取證提供依據(jù)。
●在護(hù)林管理方面的應(yīng)用
在護(hù)林管理方面視頻監(jiān)控可用于護(hù)林員查看林區(qū)的實時監(jiān)控狀況，及時發(fā)現(xiàn)林區(qū)的災(zāi)情隱患。
●在資源監(jiān)測方面的應(yīng)用
在資源監(jiān)測方面視頻監(jiān)控可用于查看林區(qū)各類資源的生長和分布情況。
視頻監(jiān)控系統(tǒng)除在林業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用外，另外該系統(tǒng)還廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)、交通、公安、國防等多個領(lǐng)域。