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為了適應市場(chǎng)經(jīng)濟條件下森林防火工作的需求，根據森林防火工作“預防為主，積極消滅”的方針，建立一個(gè)高科技含量的森林防火監控系統，采用新的現當代花的森林防護技術(shù)，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(huì )造成重大的經(jīng)濟損失，甚至造成人員傷亡。而且還會(huì )造成當地一定的環(huán)境污染。國家林業(yè)相關(guān)部門(mén)對森林防火監控系統越來(lái)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(shí)間內過(guò)火面積蔓延迅速，如果不能及時(shí)發(fā)現并采取有效的滅火措施，必將會(huì )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(shí)、正確，爭取把損失降到最低。所以是否能及時(shí)發(fā)現著(zhù)火點(diǎn)，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(shí)現森林防火工作的科學(xué)化、信息化、規范化、貫徹“預防為主，積極消滅”的方針，真正做到早發(fā)現、早解決，建立一個(gè)高科技含量的森林防火監控系統，提高組織指揮決策水平，走科技防火之路已經(jīng)刻不容緩。

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

森林防火無(wú)線(xiàn)視頻監控系統設計要求

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

2、能把森林火災現場(chǎng)圖像實(shí)時(shí)傳回指揮中心，指揮中心通過(guò)前端傳回的現場(chǎng)指揮滅火，更合理的分配滅火物資，調配人員。

3、能真實(shí)記錄火災發(fā)生時(shí)，救火過(guò)程中以及救火以后現場(chǎng)的真實(shí)情況，對以后火災進(jìn)行分析、存檔提供真實(shí)的直觀(guān)資料。

森林防火圖像監控系統的組成

森林防火圖像監控系統一般來(lái)說(shuō)有三大部分組成，分別是前端圖像和信息數據采集部分、數據傳輸部分、監控指揮中心部分?；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、供電系統和穩壓系統、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控要求嚴格。

攝像機

攝像機是系統的眼睛，攝像機的選用直接關(guān)系到采集圖像的效果。圖像采集過(guò)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(zhì)量差、壽命短造價(jià)高等特點(diǎn)，宜采用低照度寬動(dòng)態(tài)的彩色CCD攝像機。

鏡頭

由于森林面積廣大，監控點(diǎn)的數量有限，通常要求一個(gè)監控點(diǎn)白天要有3—10公里甚至更遠范圍的監控半徑，需要采用一定倍數的變焦鏡頭。根據我們在森林防火監控系統中的經(jīng)驗，大焦距的變焦鏡頭由于安裝鐵塔的抖動(dòng)，在大變倍情況下聚焦成像較為困難，而且長(cháng)焦距鏡頭通光量差，不利于低照度下的成像，同時(shí)由于長(cháng)焦距鏡頭價(jià)格昂貴，性?xún)r(jià)比不高，不建議采用焦距超過(guò)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

由于森林監控點(diǎn)的位置比較偏遠，所以云臺的選取主要考慮豈可靠，耐用，穩定性?？紤]到高山氣候條件惡劣，風(fēng)大，云臺要有足夠的抗風(fēng)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(shí)現對森林區域火災事故多發(fā)區和重點(diǎn)區域的監視監控。再有GIS系統的防火監控系統中，還要要求云臺具有角度指示功能。防火罩要容得下長(cháng)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(lèi)型。由于環(huán)境惡劣，不管有沒(méi)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字化網(wǎng)絡(luò )化的需求，需要把模擬的圖像信號轉化成數字信息碼流，這就需要模/數轉換的視頻編碼器?？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，森林防火監控中圖像壓縮技術(shù)多以MPEG4的處理方式為主。同時(shí)，基于MPEG4的視頻編碼設備具有豐富的報警,監控，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

森林監控系統的前端大部分設置在空曠且無(wú)人看守的野外，為了設備的安全，建議在其前端的監控點(diǎn)設置報警探頭和語(yǔ)音通話(huà)系統。為了實(shí)時(shí)了解森林地區的氣象條件，在其前端監控點(diǎn)建議安裝氣象采集裝置，采集當地森林的溫度濕度,氣壓,風(fēng)向,風(fēng)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，傳輸信號穩定，不容易被雷擊等有點(diǎn)，但是由于是有線(xiàn)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(cháng)且容易遭到破壞，光纖一般用在傳輸距離較近的監控點(diǎn)，容易布線(xiàn)的環(huán)境的下。

微波傳輸具有施工方便，安裝靈活，造價(jià)低等有點(diǎn)。尤其在森林監控中大多數監控點(diǎn)位于山上，在遠距離的森林防火監控中被廣泛的使用。微波無(wú)線(xiàn)傳輸系統在煤礦監控中也被越來(lái)越多的應用。

傳統的模擬微波由于占用頻譜寬，易于受到干擾，且傳輸的模擬圖像不利于后續的監控中心操作與處理，在森林防火中的應用越來(lái)越少了。取而代之的是數字擴頻微波傳輸。

數字擴頻微波傳輸容量大，傳輸性能穩定，不容易受到干擾，數字化線(xiàn)路的傳輸適合現代安防技術(shù)網(wǎng)絡(luò )化數字化的發(fā)展趨勢，尤其是2.4G和5.8G開(kāi)放頻段的數字擴頻設備，頻率無(wú)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控點(diǎn)數據回傳以及主干傳輸。