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為了適應市場經(jīng)濟條件下森林防火工作的需求，根據(jù)森林防火工作“預防為主，積極消滅”的方針，建立一個高科技含量的森林防火監(jiān)控系統(tǒng)，采用新的現(xiàn)當代花的森林防護技術，提高組織指揮決策水平，走高科技防火之路勢在必行。

森林防火是世界性的林業(yè)重要災害之一，每年都有森林火災的發(fā)生，每次都會造成重大的經(jīng)濟損失，甚至造成人員傷亡。而且還會造成當?shù)匾欢ǖ沫h(huán)境污染。國家林業(yè)相關部門對森林防火監(jiān)控系統(tǒng)越來越重視，投入大量的人力物力做好預防森林防火。森林火災具有突發(fā)性、隨機性、短時間內(nèi)過火面積蔓延迅速，如果不能及時發(fā)現(xiàn)并采取有效的滅火措施，必將會造成巨大的經(jīng)濟損失。因此一旦有火警發(fā)生，就必須快速采取滅火措施，決策及時、正確，爭取把損失降到最低。所以是否能及時發(fā)現(xiàn)著火點，分析是否準確合理，決策是否正確直接決定了能不能把火災造成的經(jīng)濟損失控制在最少。國內(nèi)外對森林火災采取預防為主，減少和控制森林火災而努力。為了早日實現(xiàn)森林防火工作的科學化、信息化、規(guī)范化、貫徹“預防為主，積極消滅”的方針，真正做到早發(fā)現(xiàn)、早解決，建立一個高科技含量的森林防火監(jiān)控系統(tǒng)，提高組織指揮決策水平，走科技防火之路已經(jīng)刻不容緩。

針對林區(qū)范圍廣，環(huán)境復雜，布線造成工程復雜成本很高而且相當困難，普通的有線監(jiān)控系統(tǒng)不適合森林監(jiān)控?，F(xiàn)在很多地方都是采用在山上設固定監(jiān)測點，人工監(jiān)測，但是人的視野范圍有限，而且晚上看的更有限，基本失去監(jiān)測作用。因此設置固定監(jiān)測也不能實現(xiàn)全天侯時時監(jiān)控的要求。綜上所述，只用測用無線視頻監(jiān)控系統(tǒng)才能既經(jīng)濟又實用的解決森林防火中遇到的困難。隨著國家相關部門對安全的高度重視，無線監(jiān)控在不同的行業(yè)中被廣泛應用。

森林防火無線視頻監(jiān)控系統(tǒng)設計要求

1、能直觀、真實、在森林發(fā)生火災的時及時發(fā)現(xiàn)火情，防止偷盜、捕獵的發(fā)生，真正起到預防的目的。

2、能把森林火災現(xiàn)場圖像實時傳回指揮中心，指揮中心通過前端傳回的現(xiàn)場指揮滅火，更合理的分配滅火物資，調(diào)配人員。

3、能真實記錄火災發(fā)生時，救火過程中以及救火以后現(xiàn)場的真實情況，對以后火災進行分析、存檔提供真實的直觀資料。

森林防火圖像監(jiān)控系統(tǒng)的組成

森林防火圖像監(jiān)控系統(tǒng)一般來說有三大部分組成，分別是前端圖像和信息數(shù)據(jù)采集部分、數(shù)據(jù)傳輸部分、監(jiān)控指揮中心部分?；窘Y構示意如下圖：

圖像和信息采集部分

森林防火監(jiān)控圖像和信息采集部分由位于前端的攝像機、鏡頭、云臺和護罩、解碼器、供電系統(tǒng)和穩(wěn)壓系統(tǒng)、圖像編碼設備、煙感探測器和其他擴展設備組成。由于該部分處于高山森林深處，環(huán)境狀況比較惡劣，所以在設備選擇和施工中比普通的圖像監(jiān)控要求嚴格。

攝像機

攝像機是系統(tǒng)的眼睛，攝像機的選用直接關系到采集圖像的效果。圖像采集過程中，云臺旋轉形成的光照變化、山地情況復雜、背光以及兼顧夜間成像的需求，考慮到紅外熱像儀成像質量差、壽命短造價高等特點，宜采用低照度寬動態(tài)的彩色CCD攝像機。

鏡頭

由于森林面積廣大，監(jiān)控點的數(shù)量有限，通常要求一個監(jiān)控點白天要有3—10公里甚至更遠范圍的監(jiān)控半徑，需要采用一定倍數(shù)的變焦鏡頭。根據(jù)我們在森林防火監(jiān)控系統(tǒng)中的經(jīng)驗，大焦距的變焦鏡頭由于安裝鐵塔的抖動，在大變倍情況下聚焦成像較為困難，而且長焦距鏡頭通光量差，不利于低照度下的成像，同時由于長焦距鏡頭價格昂貴，性價比不高，不建議采用焦距超過300mm的鏡頭，如果對鏡頭焦距卻有要求，一般建議在200mm為宜。

云臺和護罩

由于森林監(jiān)控點的位置比較偏遠，所以云臺的選取主要考慮豈可靠，耐用，穩(wěn)定性?？紤]到高山氣候條件惡劣，風大，云臺要有足夠的抗風能力，負擔要有足夠的余量。

為了操控的靈活性，盡量選用帶有預置位的云臺，以實現(xiàn)對森林區(qū)域火災事故多發(fā)區(qū)和重點區(qū)域的監(jiān)視監(jiān)控。再有GIS系統(tǒng)的防火監(jiān)控系統(tǒng)中，還要要求云臺具有角度指示功能。防火罩要容得下長焦距鏡頭和攝像機，而且要有雨刷和恒溫設置。

解碼器

解碼器的選擇，以符合云臺和攝像機的控制要求為主，控制接口以422或485為主，不建議選擇232控制接口類型。由于環(huán)境惡劣，不管有沒有設備機箱房，解碼器的配置最好是室外型的產(chǎn)品，以保證設備的低故障率。

編碼設備

攝像機輸出的是模擬信號，為了翻遍傳輸和中心數(shù)字化網(wǎng)絡化的需求，需要把模擬的圖像信號轉化成數(shù)字信息碼流，這就需要模/數(shù)轉換的視頻編碼器?？紤]到傳輸帶寬和圖像清晰度的要求，并考慮到信息在中心處理,存儲,傳輸和操作，森林防火監(jiān)控中圖像壓縮技術多以MPEG4的處理方式為主。同時，基于MPEG4的視頻編碼設備具有豐富的報警,監(jiān)控，音視頻接口，可以方便的接入前端其他輔助設備的信號。

其他輔助設備

森林監(jiān)控系統(tǒng)的前端大部分設置在空曠且無人看守的野外，為了設備的安全，建議在其前端的監(jiān)控點設置報警探頭和語音通話系統(tǒng)。為了實時了解森林地區(qū)的氣象條件，在其前端監(jiān)控點建議安裝氣象采集裝置，采集當?shù)厣值臏囟葷穸?氣壓,風向,風速等氣象信息.

傳輸部分

圖像傳輸不外乎兩種方式，光纖和微波。光纖作為傳輸載體，具有傳輸容量大，傳輸信號穩(wěn)定，不容易被雷擊等有點，但是由于是有線傳輸，在森林防火的施工中鋪設光纜，施工難度大、施工周期長且容易遭到破壞，光纖一般用在傳輸距離較近的監(jiān)控點，容易布線的環(huán)境的下。

微波傳輸具有施工方便，安裝靈活，造價低等有點。尤其在森林監(jiān)控中大多數(shù)監(jiān)控點位于山上，在遠距離的森林防火監(jiān)控中被廣泛的使用。微波無線傳輸系統(tǒng)在煤礦監(jiān)控中也被越來越多的應用。

傳統(tǒng)的模擬微波由于占用頻譜寬，易于受到干擾，且傳輸?shù)哪M圖像不利于后續(xù)的監(jiān)控中心操作與處理，在森林防火中的應用越來越少了。取而代之的是數(shù)字擴頻微波傳輸。

數(shù)字擴頻微波傳輸容量大，傳輸性能穩(wěn)定，不容易受到干擾，數(shù)字化線路的傳輸適合現(xiàn)代安防技術網(wǎng)絡化數(shù)字化的發(fā)展趨勢，尤其是2.4G和5.8G開放頻段的數(shù)字擴頻設備，頻率無需申請即可使用，所以被廣泛應用在森林防火中，在視距的情況下主要用作遠距離的監(jiān)控點數(shù)據(jù)回傳以及主干傳輸。