一、系统概述
森林火灾是世界性的林业重要灾害之一，随着中国造林事业的不断发展，防火工作成为首要任务。森林防火必须贯彻“预防为主，积极扑救”的方针，真正做到早发现，早解决。
近年来，红外热成像检测和可见光图像检测在火焰检测中有一定程度的应用，但由于自身成像和检测原理，只是单一的检测模式极容易产生误报、漏报，影响用户使用，使得这一技术的推广受到了阻碍。基于这种现象，智泰联创科技采用双光谱探测森林防火智能预警系统，采用两种光谱的图像智能检测技术最大程度发挥了各自优势，取长补短，能有效准确地检测出火焰，弥补传统火灾报警系统与单一检测模式所存在的不足，以达到森林防火智能预警的效果。
智泰联创森林防火预警管理指挥系统主要运用视频监控技术和网络传输技术、地理信息技术、遥感技术、图像智能识别技术等，通过安装在不同位置的大型户外摄像系统将林区的影像信息实时、清晰地传输到森林防火指挥中心，由智能烟火识别软件自动处理，一旦发现烟、火等疑似火情，自动定位并触发声、光报警，并自动通知扑火相关人员单位。
智泰联创森林防火预警管理指挥系统由前端基站信息采集系统、传输系统森林防火指挥部监控中心等构成。
前端基站信息采集系统主要包含红外热成像信号采集系统、变速重型云台、气象站系统、设备防盗看护系统、电源、防雷与接地以及铁塔。
前端采集点一般设置在林区各消防瞭望塔制高点上。包括彩转黑低照度全天候透雾摄像机、长焦距电动变焦镜头、数字回显云台、高清网络摄像机、热成像系统。各监控点通过无线传输系统，将图像传输到监控中心，无线网络基站由无线网桥和天馈系统构成；监控中心通过无线监控系统，不仅可以获得全面的、清晰的、可录制并回放的多画面现场实时图像，而且还可以对前端摄像机焦距和云台运动进行操作和控制，通过云台的实时角度数据回传，结合GIS系统可以实现火灾发生点的精确定位；前端设置智能化微型气象站，可以实时的了解当前监控点的风力、风向、温湿度等数据，为森林防火指挥提供有力数据信息；满足当前森林防火的各种要求。
传输系统是整个视频监控系统的神经中枢，主要包含：数字微波、编解码器、光纤收发器(含10/100M网口)。传输的信号包括：正向传输彩色视频信号、气象信息数据、云台俯仰角度值和反向传输摄像头、云台镜头控制信号。
中心控制及存储系统是整个监控系统的中心，具有远程控制功能，主要包含：数字硬录主机、林区管护政务通系统、林区GIS三维地理信息系统、网络视频矩阵、网络控制键盘等设备。
二、方案目标
建设以热成像远距离非接触森林测温报警为主，以可见光烟雾识别林火报警为辅的森林防火智能探测系统，初步实现林区覆盖，实现夜视监控、森林火灾无人值守报警、远程监控24小时不间断逐圈扫描，落实“早发现、早出动、早扑灭”的森林防火“三早”战略思想，力争把森林火灾扑灭在萌芽或始发阶段。
建设林场监控中心，实现数字化智能报警中心，达到林业局监控系统的“数字化、高清化、智能化”，以前端视频监控为基础，以火灾自动预警为条件，以数字化通讯为手段，实现林业防火管理的数字化。
三、方案优势
“智泰联创森林防火预警管理指挥系统”避免了原始人工了望观察火情的局限，实现了林区管理数字化、科学化，大大减少了林业部门的费用支出和管理成本，提高了林区企业的效应，具备下优势：
(1)林火自动识别，火情自动报警，24小时不间检测，及时发布火情信息，及时迅速。
(2)全天候全方位图像采集系统结合GIS，火点精确经纬度定位;
(3)首创业界“红外热成像测温与高清可见光烟火识别”双模式林火预警技术，通透火采用远距离红外热成像测温预警，隐藏火通过可见光烟火识别预警，杜绝漏报、减少误报。
(4)自主知识产权热成像远距离测温林火算法，报警更准确、过火面积更小、反应更灵敏。
(5)大型数据库和空间数据库引擎进行海量地理信息的存储与管理
(6)设备防盗告警系统，有效防止设备丢失和人为破坏，保护用户投资
(7)丰富的系统功能，深入了解客户需求，贴近森林公安实战要求，和林业系统无缝对接。
四、主要功能简介
“智泰联创森林防火预警管理指挥系统”项目为监控控制人员提供监控控制功能，正常情况下摄像机在云台带动下工作在自动扫描方式下时，观测人员在监控中心可观测到一定范围内的森林、道路、人员等实况图像，系统可进行全程录像；若遇异常情况，工作人员可及时将摄像机从自动状态下转为手动状态，并对有关目标进行跟踪、定位、放大，以便更加仔细全面地进行观测。
本系统方案的主要功能如下：
1)监控指挥屏幕墙可以实时显示前端采集点的图像。图像中同时包括相关数字信息如坐标,时间等；
2)数字图像可以通过无线通讯和计算机网络实现远程传输；
3)所有视频图像进行全程录像存储，并可以对以往的历史图像进行查询和回放；
4)采用野外重载数字回显云台，具有实时回显位置信息功能；电动可变长焦距镜头配备远程可控滤色片低照度高清晰透雾摄像机，具有透雾、深化云烟功能，即使雾天也可以进行正常的监控；可以通过专用操作键盘或监控软件控制云台和镜头；
5)通过现有设置的监测点,实现整个有林面积的监视范围达到95%以上；
6)系统安全性高，采用人员身份认证、访问控制功能和审核功能等方式保证系统安全可靠；
7)查询简便性：采用时间流设计，可由时间、日期、前端采集点完成资料检索；
8)无线传输模式，方便与其他防火中心及其他森林防火管理相关部门连接；
9)防盗告警，在监控点装置红外探头，有盗窃入侵时监控中心告警，保护用户投资，或将损失降低；
10)火情识别报警：当监控摄像机扑捉到林火时，系统具有的火情识别功能，可及时告警并联动报警录像，提醒值班人员察看显示画面，及早发现火情及火点位置；
11)GIS管理系统：以电子地图为基础,实现地图基本操作功能,实现对森林火灾的分析预报,森林防火工作的动态管理，为防火提供直观的规划和决策支持。
12)火灾定位功能：利用前端采集系统中的数字回显云台，在地理信息系统里将每一个监控点进行地址编码，同时将每一个监控点的坐标直接落实在电子地图上，这样地理信息系统一旦接收到特定编码的数字云台回传的位置数据，通过建立特定的位置转换数学模型，实现定位功能。同时，系统具备实现人工定位功能。
13)辅助决策功能：GIS信息系统提供最近扑火队前往火情点最短路径以及通往现场的主要道路和通行能力,提供防火隔离带的位置及赶赴火场的时间等重要信息。
14)电源系统:电源供给在全天候的环境下,保证系统不间断供电；
15)防雷系统:系统要有安全的防雷保障措施,确保系统能够安全运行；
16)系统配置设备网络管理系统，实现对各类设备的综合网络管理。
五.系统定义
“森林防火数字化监控预警系统”引进国际上先进的防火技术，以国内价格水平提供国际品质的优质、稳定的森林防火监控系统。该系统是以森林火情监测为主，将GIS技术、远红外热成像技术、数字图像处理技术等高新技术综合应用于森林资源管理中的高科技产品。
本系统在监控森林火情的同时，还可以对森林资源、生态环境、森林病虫害及野生动物等进行有效监控。系统构成图示如下：
系统中每个前端采集站有独立地址编码，且每个前端采集站的坐标与地理信息系统中的位置一一对应，通过安装在前端采集站的定位云台巡视监控覆盖区域的林区火情，一旦发现火情，GIS系统接收到特定地址编码的定位云台回传的位置数据，即可实现火点定位功能。同时，第一时间通知防火相关领导和人员。系统还可以提供最近扑火队前往火情点最短路径以及通往现场的主要道路和通行能力，提供防火隔离带的位置和阻火能力，以及赶赴火场的时间等重要信息，相关领导可以在监控中心进行远程调度指挥。
系统以数字设备的监控方式，通过传输网络将采集的信息、数据传输到防火监控指挥中心，利用GIS（地理信息系统）对发生的火情、火警区域实现定位，并实时做出分析判断，确定扑救方案，将火险控制在萌芽状态。同时对大量资料数据进行储存、处理和分析，对今后的森林防火预防工作起到指导和参考决策价值。
l 获取信息：利用建立分布在火灾易发区不同至高点的野外信息采集站，获取覆盖范围内的监控视频图像、环境信息，实现全天候不间断监控；
l 动态监测：在数字化网络平台系统的支持下，将视频图像及其它信息实时、同步传输到防火监控中心，实现真实观测林区的动态情况；
l 火灾预警：通过远红外热感应成像技术，准确探测林区火险，即使在恶劣天气，如雨、雪、大雾天气都不影响火情识别，是真正意义上的全天候火情自动识别预警手段；
l GIS及辅助决策系统：如有火情，利用GIS地理信息系统，提调相关数据了解并掌握火场的基础情况，实现准确定位，同时通过专业林业数据库分析，得出一套切实可行的扑火方案，确定扑火的人、机、物力量的配置，得出扑救具体措施和最佳路线方案；
l 预报分析：参考林区物候、可燃物特性数据、气象信息等,利用专家数据库模型进行综合分析,预测出相应地区的森林火灾等级数据。
“森林防火数字化监控预警系统”避免了原始人工了望观察火情的局限，实现了林区管理数字化、科学化，大大减少了林业部门的费用支出和管理成本，提高了林区企业的效应。该系统在监控森林火情的同时，还可以对森林资源、生态环境、森林病虫害及野生动物和乱砍乱伐等林业活动进行有效监控。
六. 系统组成
1.前端设备
前端由采集定位系统、传输设备、设备防盗报警系统、避雷接地系统、智能风光互补供电等系统组成。
2.线传输系统
中继由无线网桥、传输天线、智能风光互补供电系统、避雷接地系统等组成； 中继点选择可以是独立也可以利用其它监控点。
3.中心控制
中心控制设备视频监控设备及管理软件和GIS地理信息系统、林火监测预警系统、传输系统、电视墙系统、UPS电源等组成。
3.1 地理信息系统
现在的视频监控系统正在向数字化方向发展，并且与地理信息系统（GIS）结合也是其发展的必然方向。
经过与地理信息开发部门的合作，我公司应用定位云台与地理信息系统无缝连接，成功的投入使用，将定位云台所返回角度将送入地理信息系统，并在林业地理信息系统上进行精确坐标定位。
3.2 GIS系统实现的功能
利用1：10000、1：50000、1：100000等地形图进行数字化处理生成电子地图，并依据实际使用情况分层制作。
在地理信息系统上，可以对扑救林火进行宏观调控，指挥整个扑火的行动，同时在地图上进行扑火行动标绘，对火情态势进行跟踪，为火场扑救提供辅助决策。根据不同需要，GIS对数据库资料进行统计分析，生成各类专题图，实现资源管理信息化。通过地理信息系统，可以在电子地图上数字化显示监测地区林场 的归属，林区面积，种植林种、树径、树高、树龄，方便林区部门领导直观的了解林区概况。
此外，利用地理信息系统，还可以进行火灾发生地形地势分析、火势蔓延分析、是否可视分析、扑火最佳路径分析等。
