视频监控系统在森林防火工作中的应用及其功能和特点

王世春

（遵化市国营东陵林场，河北 遵化 064206）

随着国家林业政策的转变，我国的林业工作正从植树造林向保树方向发展，而在森林植被维护的各项工作中，森林防火工作是其中的重中之重。森林防火重在防患于未“燃”，预防森林火灾，不只是一个行业或部门的事情，而应动员全社会力量积极防范，首先要在加强可燃物的管理、火源管理、生物防火工程建设的同时，加强森林火灾的监测预测，及时发现火情火警，及时进行扑救，减少扑火费用和提高灭火成功率，将损失降到最低程度。

视频监控技术的日臻成熟，被广泛地应用到交通、电力、安防等各个领域，野外林火视频监控系统也被越来越多的防火组织所采用，在森林防火中发挥了重要作用，就其工作原理、功能、特点等阐述如下：

1 野外林火视频监控系统的工作原理及作用

在硬件设备和远程网络的基础上，在现有的森林资源GIS数据库和基于GIS公共数据库建立的远程监控支撑平台，实现森林防火远程监控的信息化系统，组建一个有效、实用的森林防火指挥信息系统。

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摄像机巡回监控覆盖区域的林木视像，一旦发现火情，GIS系统接收到特定地区编码的前端数字云台回传的火情位置数据，经GIS系统通过数据处理即可实现火点定位，同时启动后台的短信发布平台，在第一时间通知防火组织的相关领导和成员。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防火能力，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。在正常情况下摄像机工作在自动巡回扫描方式，观测人员在监控中心可观测到一定范围的林木相貌、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。

2 野外林火视频监控系统的主要功能

（1）监控中心屏幕墙可以按16、9、4、1画面实时显示前端采集点的图像；可显示时间、风力、风向、即时温度、湿度、标语等信息内容；所有采集点视频图像全程录像存储，并可对以往的历史图像进行查询和回放（满足7×24h存储）。

（2）野外重载云台，具有实时回显位置信息功能，同时配备电动三可变长焦距镜头和低照度高清摄像机；操作人员身份认证，具有访问控制功能和审核功能；采用时间流设计，可按时间、日期、前端采集点完成资料检索。

（3）采集点具有防盗报警、电视监控和双语言警示系统；具有采集点防雷措施和监控中心防雷措施，确保系统能够安全运行；电源供给在全天候的情况下，保证不间断供电72h。

（4）火情识别报警功能。当监控摄像机捕捉到林火时自动报警，由值班人员确认火情及火点位置，通过短信平台发布警报信息。

（5）火灾的预报定位功能。以电子地图为基础，实现地图基本操作的功能，通过各类空间操作和分析方法，采用三维电子沙盘功能查看山形地势，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；采用前端采集系统的数字云台，在地理信息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。

（6）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，提供防火隔离带位置及赶赴火场的时间等重要信息，为科学决策提供依据。

（7）联网功能。通过系统中配置的网络管理系统，实现对各类设备的综合网络管理；完全的数字化传输模式，方便与其他防火中心及其他森林防火管理相关部门连接，实现资源共享。

3 野外林火视频监控系统的特点

（1）投资省，建设快，特别适合无通信线路、无电能及交通不便的情况；可节省大量人力物力。

（2）可实现远程图像实时传输和控制，通过前端设备实时掌握现场情况；界面清晰、操作简单、便于指挥中心统一监视控制，使决策者可以观察火点实际情况，以便做出正确反应。

（3）具有森林地理信息系统等辅助系统，可进行林火识别自动报警和火点精确定位。

（4）可对火警进行记录存档,为研究森林防火工作提供现实资料；视频信息可在IP网络上传输，用户可在网络终端看到现场的图像。

（5）系统具有可扩展性，适合市级防火监控系统的发展要求，方便系统升级。

4 野外林火视频监控系统的硬件组成

系统主要由基础设施，前端设备，传输设备及指挥中心等硬件组成。

（1）基础设备。主要包括铁塔、供电设施等。

（2）前端设备。主要包括镜头、摄像机、护罩、数字云台、编解码器、图像编码器（数字传输专用）、自动气象站、防盗报警设备等。

（3）传输设备。主要包括微波发射、接收设备、电缆、无线云镜控制设备等。

（4）指挥中心。主要包括房屋装修、机房空调、照明、会议桌椅、音响设备、电视墙、监视器、投影仪、控制台等。