龍口森林防火監(jiān)控預(yù)警設(shè)計技術(shù)方案要求

1.1.設(shè)計背景

隨著森林防火監(jiān)控預(yù)警保護(hù)和林業(yè)建設(shè)的不斷發(fā)展，林地面積、林業(yè)蓄積量逐年增加，防火任務(wù)日益艱巨。森林火災(zāi)是林業(yè)重要災(zāi)害之一。森林火災(zāi)具有突發(fā)性、災(zāi)害發(fā)生的隨機(jī)性、短時間內(nèi)能造成巨大損失的特點。因此一旦有火警發(fā)生，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)，大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)。為此無論國內(nèi)、國外都在預(yù)防、減少和控制森林火災(zāi)方面做了大量的工作。為了貫徹“預(yù)防為主，積極撲救的方針”，真正做到早發(fā)現(xiàn)，早解決。采用先進(jìn)技術(shù)，用高科技手段來加強(qiáng)森林防火工作，在最短的時間內(nèi)作出決策和調(diào)度，從而為森林滅火贏得寶貴時間，最大限度地減少損失是森林防火管理發(fā)展的必然趨勢。

1.2.設(shè)計目的 、選配設(shè)備

由于近年來龍口生態(tài)建設(shè)進(jìn)程加快，森林資源豐富，風(fēng)景旅游區(qū)林草茂密，以森林景觀為主的風(fēng)景旅游區(qū)面積不斷擴(kuò)大，林區(qū)可燃物增多，面臨著林火隱患和森林火災(zāi)威脅，防火任務(wù)日益艱巨。森林防火工作仍存在野外火源管理難度大，林區(qū)火災(zāi)隱患增多等薄弱環(huán)節(jié)。如何提升森林防火現(xiàn)代化水平，及時掌握了解各個林區(qū)、風(fēng)景旅游區(qū)的現(xiàn)狀，及早發(fā)現(xiàn)火情，將森林火災(zāi)帶來的損失減少到最小，是目前急需解決的。

根據(jù)龍口森林防火的實際情況，設(shè)計基于熱成像測溫報警及可見光煙火識別報警雙模式森林防火探測系統(tǒng)。利用熱成像原理，通過接收物體發(fā)射的紅外線，將被測目標(biāo)物體表面的紅外輻射轉(zhuǎn)變成視頻信號.它接收被探測目標(biāo)自身輻射的熱能，即長波紅外能量，并將其轉(zhuǎn)換成反映目標(biāo)特征的實時物體表面的熱圖像并自動提供輻射能量場的最高溫度值，來監(jiān)測火災(zāi)及其他異常事件，同時采用煙火識別技術(shù)，對隱藏在林下或山背火情進(jìn)行識別報警。并結(jié)合現(xiàn)今行業(yè)發(fā)展水平的集成化，網(wǎng)絡(luò)化的紅外熱成像森林防火圖像監(jiān)控系統(tǒng)的解決方案。

1.3.設(shè)計原則、依據(jù)和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

設(shè)計原則：技術(shù)先進(jìn)、質(zhì)量可靠、經(jīng)濟(jì)實用、方便管理。本設(shè)計以國家、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)作為設(shè)計依據(jù)，結(jié)合我市森林防火的具體情況，充分考慮森林防火系統(tǒng)總體協(xié)調(diào)的統(tǒng)一和兼容性，先進(jìn)性、安全性、可靠性及穩(wěn)定性等方案設(shè)計所依據(jù)的重要原則。在八個地域各設(shè)立監(jiān)測點，用以監(jiān)測各個區(qū)域的林區(qū)，以達(dá)到對森林火災(zāi)的預(yù)警和處理的快速機(jī)動。

1.4.系統(tǒng)應(yīng)具備的技術(shù)優(yōu)勢和特點

目標(biāo)自動識別管理

對系統(tǒng)采集的熱圖進(jìn)行自動目標(biāo)識別，通過圖像配準(zhǔn)的方法識別出該有效的監(jiān)測目標(biāo)，保證溫度監(jiān)測的有效性。 基于電子地圖的預(yù)警指揮系統(tǒng)提供基于3D實景地圖的GIS信息系統(tǒng)，結(jié)合天氣狀態(tài)，對火情早發(fā)現(xiàn)、早預(yù)報、早撲救，變有災(zāi)為無災(zāi)、變大災(zāi)為小災(zāi)（配合平臺軟件）。

防誤報識別系統(tǒng)

所有的火情隱患都基于有效的目標(biāo)識別，可對監(jiān)控范圍內(nèi)的干擾源區(qū)域進(jìn)行屏蔽，能有效過濾霧、霾、雪、云、樹枝晃動等因素造成的環(huán)境干擾，能過濾建筑、水體、車輛等熱源引起的環(huán)境變化干擾，能智能識別監(jiān)控范圍內(nèi)的工礦企業(yè)、居民點、農(nóng)電內(nèi)的煙火等常規(guī)火情，避免對上述區(qū)域的反復(fù)報警,有效的防治了誤報警的產(chǎn)生。

詳細(xì)監(jiān)測目標(biāo)狀態(tài)管理

建立所有目標(biāo)溫度狀態(tài)的管理體系，在自動巡檢的同時這些目標(biāo)進(jìn)行溫度分析記錄。在報警的時候可以直接輸出告警點的GPS坐標(biāo)（配合平臺軟件）。

自動巡航

采用方位角控制云臺，可以任意設(shè)置需要定時檢測的位置。提供多種方式的自動巡航方案，實現(xiàn)完全自動化運(yùn)行，實現(xiàn)實時的對目標(biāo)溫度狀態(tài)的巡檢、自動預(yù)警、自動輸出監(jiān)測記錄等功能。減少了人員巡視次數(shù)，提高運(yùn)行人員工作效率。

自動預(yù)警

在系統(tǒng)巡航過程中，如發(fā)現(xiàn)目標(biāo)設(shè)備溫度異常自動報警，報警信息有文字信息和聲音信息，提示運(yùn)行人員具體的報警位置狀況信息，以便跟蹤報警點，確認(rèn)告警情況并排除隱患。

具備靈活多變的通知方式，火情發(fā)生同時值班室發(fā)出聲光報警，平臺監(jiān)控畫面彈出突出顯示，智能手機(jī)遠(yuǎn)程報警，并發(fā)送手機(jī)短信通知。

雙視場監(jiān)視，輔助識別

紅外熱像儀與高倍變焦可見光攝像機(jī)安裝在同一個云臺上，既可以保證兩個攝像頭監(jiān)視的是同一個設(shè)備位置，也解決了紅外熱像難以識別目標(biāo)的問題，便于及時判斷的具體報警點

自動定位：

當(dāng)發(fā)現(xiàn)火情后，系統(tǒng)應(yīng)具備報警定位功能，并將報警點在GIS地圖中標(biāo)識，誤差應(yīng)小于100米。網(wǎng)絡(luò)帶寬在保證溫度數(shù)據(jù)、圖像數(shù)據(jù)同時傳輸?shù)那闆r下帶寬不低于3M。豐富的開發(fā)支持

1.5.系統(tǒng)建設(shè)的目標(biāo)

實時監(jiān)控

     利用建立分布在龍口八個鄉(xiāng)鎮(zhèn)的監(jiān)控點，獲取覆蓋范圍內(nèi)林區(qū)的監(jiān)控紅外及可見光視頻圖像，實現(xiàn)全天候不間斷監(jiān)控。在正常情況下攝像頭工作在自動巡航掃描方式，觀測人員在監(jiān)控中心可觀測到一定范圍內(nèi)的林木地貌、道路、人員等紅外及可見光視頻圖像，系統(tǒng)可進(jìn)行全程錄像，若遇異常情況，發(fā)生火情自動停止巡航，并對準(zhǔn)火情目標(biāo)。云臺支持停止后五分鐘內(nèi)自動巡航功能。工作人員可及時將紅外及可見攝像頭從自動狀態(tài)下轉(zhuǎn)為手動狀態(tài)，并對相關(guān)目標(biāo)進(jìn)行跟蹤、定位、放大（可見光），以便仔細(xì)全面地進(jìn)行觀測分析。

動態(tài)監(jiān)控

     在有、無線傳輸系統(tǒng)的支持下，將紅外及可見光視頻圖像及其它信息實時、同步傳輸?shù)奖O(jiān)控中心，實現(xiàn)真實觀測森林區(qū)域的動態(tài)情況。

超溫自動報警

     實時自動測量視場中物體的最高溫度，超過系統(tǒng)設(shè)置報警溫度自動報警，并輸出報警信號，實現(xiàn)森林防火早期預(yù)警。

煙火自動報警

    實現(xiàn)在巡航過程中，對采集的視頻圖像進(jìn)行分析報警，發(fā)現(xiàn)煙火時，自動報警，同時系統(tǒng)應(yīng)具備環(huán)境學(xué)習(xí)能力，可根據(jù)安裝點的位置，進(jìn)行環(huán)境變量調(diào)整，提高煙火報警準(zhǔn)確率。

1.6.系統(tǒng)組成

     森林防火探測預(yù)警系統(tǒng)中心監(jiān)控管理系統(tǒng)、傳輸系統(tǒng)、信號采集系統(tǒng)、供電系統(tǒng)、基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)系統(tǒng)組成。根據(jù)本項目特殊性質(zhì)的特點，考慮在監(jiān)控點與監(jiān)控中心之間采用光纜連接或者無線微波傳輸，監(jiān)控中心能對指定區(qū)域進(jìn)行巡視、圖像采集和視頻分析，實時進(jìn)行監(jiān)測區(qū)域內(nèi)火情識別搜索，實時防火預(yù)警。 實時監(jiān)視、調(diào)看各個監(jiān)控點的紅外、可見光圖像和錄像資料。監(jiān)控中心可自動或手動切換出各監(jiān)控點該的圖像。

森林防火探測預(yù)警系統(tǒng)由五部分構(gòu)成：

     前端信號采集系統(tǒng)、中心監(jiān)控管理系統(tǒng)、傳輸系統(tǒng)、供電系統(tǒng)、基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)系統(tǒng)。系統(tǒng)暫設(shè)25個防火監(jiān)控前端（監(jiān)控點）。在各監(jiān)控點制高點架設(shè)紅外熱成像攝像機(jī)及低照度長焦距可見光攝像頭各一臺，覆蓋半徑為3-5km，采用市電及太陽能給前端設(shè)備供電，配備室外全天候云臺及紅外熱成像儀專用防護(hù)罩，紅外熱成像儀及可見光攝像頭共用一個云臺。監(jiān)控前端的任務(wù)就是負(fù)責(zé)各個林區(qū)視頻信號采集和控制實現(xiàn)，包含的其它設(shè)備還有：無線圖像發(fā)送設(shè)備、無線指令接收設(shè)備，數(shù)字光端機(jī)、太陽能供電設(shè)備；避雷設(shè)備等。

中心監(jiān)控管理系統(tǒng)

     監(jiān)控中心由監(jiān)控工作站、矩陣控制主機(jī)、電視墻、硬盤錄像機(jī)等設(shè)備組成，監(jiān)控工作站的圖像數(shù)據(jù)接入防火監(jiān)控專用，系統(tǒng)采用TCP/IP協(xié)議，網(wǎng)內(nèi)經(jīng)授權(quán)的任何一臺計算機(jī)均能監(jiān)控各監(jiān)控點的信息，系統(tǒng)采用模塊化結(jié)構(gòu)，具有良好的可擴(kuò)充性，可隨時增加撤減監(jiān)控點。 監(jiān)控中心主要的功能就是：預(yù)警、顯示、控制、錄像和視頻數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化。主要實現(xiàn)視頻信號的圖像顯示、錄像控制，遠(yuǎn)程控制、數(shù)據(jù)壓縮處理、網(wǎng)絡(luò)傳輸、系統(tǒng)控制管理、防火預(yù)警及數(shù)據(jù)庫管理。向指揮調(diào)度人員提供全面的、清晰的、可操作的、可錄制、可回放的現(xiàn)場實時圖像，并提供向上級部門連網(wǎng)功能。

傳輸系統(tǒng)

     提供系統(tǒng)互聯(lián)及信息交互的聯(lián)網(wǎng)能力，監(jiān)控系統(tǒng)的傳輸方式主要有電纜傳輸、光纜傳輸、無線微波傳輸?shù)取Ｒ话銇碚f，當(dāng)攝像頭的安裝位置離監(jiān)控中心較近時（幾百米以內(nèi)），多采用電纜傳輸方式，當(dāng)攝像頭的位置距離監(jiān)控中心較遠(yuǎn)時，往往采用無線微波或光纜傳輸方式。本系統(tǒng)考慮到各野外監(jiān)控點的具體情況，擬采用光纜和無線微波傳輸方式。

紅外熱成像系統(tǒng)

     提供森林防火早期預(yù)警信號，自動測量視場中物體的最高溫度，超過系統(tǒng)設(shè)定的報警溫升，自動報警。

可見光成像系統(tǒng)

     提供直觀準(zhǔn)確地現(xiàn)場情況和定位信息，在無災(zāi)情期間里，可見光成像系統(tǒng)為森林巡檢增加了遠(yuǎn)程視察的能力，在災(zāi)情發(fā)生時，可見光成像系統(tǒng)能為監(jiān)控中心提供直觀的現(xiàn)場信息，以便及早做出有效的應(yīng)對方案。

穩(wěn)像平臺控制系統(tǒng)

     對監(jiān)控主機(jī)發(fā)出的控制信號進(jìn)行解碼，控制穩(wěn)像平臺、鏡頭動作，操作人員可用計算機(jī)、控制鍵盤等進(jìn)行畫面的操作和穩(wěn)像平臺控制等的動作。

供電系統(tǒng)

     提供系統(tǒng)運(yùn)行的基本電力保障及突發(fā)情況下的后備電力供應(yīng)，供電系統(tǒng)根據(jù)各野外監(jiān)控點的具體情況，采用市電及太陽能供電方式滿足常規(guī)使用及極端情況下的電力儲備和供應(yīng)。

避雷系統(tǒng)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)系統(tǒng)

     本系統(tǒng)主要是鐵塔建設(shè)和防雷接地，為系統(tǒng)提供安全保障。通過對現(xiàn)場立地條件（植被、土質(zhì)、交通等）、可監(jiān)測范圍、海拔高度等基礎(chǔ)條件進(jìn)行勘察自行設(shè)計。

（1）新建鐵塔材質(zhì)規(guī)格要求：四角鋼架結(jié)構(gòu)，材質(zhì)為Q235—A型鋼，塔頂加防護(hù)欄,設(shè)置操作臺和避雷針，結(jié)構(gòu)部分全標(biāo)準(zhǔn)聯(lián)接，防腐處理采用熱鍍鋅?？癸L(fēng)速：25m/s，抗震：8級以上。

（2）鐵塔基礎(chǔ)及防雷接地：基礎(chǔ)經(jīng)夯實平整后，鋪混凝土墊層，待其安全硬化后，再綁鋼筋及澆注混凝土；塔基澆至高出地面200mm止。防雷接地沿四周放置，保證實測阻值小于10歐姆，

1.7.關(guān)鍵參數(shù)要求

     通過紅外熱成像森林防火圖像監(jiān)控系統(tǒng)，工作人員在監(jiān)控中心可對八個地區(qū)的周邊半徑3－5公里左右的林區(qū)進(jìn)行24小時實時動態(tài)的監(jiān)控，能在第一時間偵察到火情，盡早發(fā)現(xiàn)災(zāi)情或隱患，及時處理可能突發(fā)的火災(zāi)及其他異常事件，并且為災(zāi)情發(fā)生時現(xiàn)場指揮提供依據(jù)。

報警溫升設(shè)置

     首先，根據(jù)上面對森林火災(zāi)類型的描述，設(shè)計的報警溫度對象為地表火，實際地表火的溫度為400℃，按環(huán)境溫度為30℃計算，溫升可達(dá)到370℃。但由于距離、相對濕度和風(fēng)速的影響，熱像儀最終探測的溫升將產(chǎn)生衰減。根據(jù)紅外線在大氣中傳輸?shù)囊?guī)律，并經(jīng)過測試，在濕度小于85%，風(fēng)速小于3級的情況下，一般在目標(biāo)溫升在1000米將衰減70%，5000米將衰減90%以上。因此，考慮到現(xiàn)場情況，目標(biāo)距離在1000米到5000米之間，相對濕度一般小于85%，同時考慮風(fēng)的影響，報警溫升可設(shè)置為40℃左右。報警溫升值遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于現(xiàn)場正常物體的溫升（正常物體溫升一般在10℃以內(nèi)），可減少誤報警率。

紅外熱像儀鏡頭參數(shù)設(shè)置

     由于紅外能量探測原理，最小的報警區(qū)域至少要充滿紅外探測器的四個像元，有效的報警區(qū)域為九個像元。

系統(tǒng)主要技術(shù)參數(shù)

系統(tǒng)在建成投運(yùn)后應(yīng)達(dá)到如下基本性能：

1.穩(wěn)像平臺方位角精度：≤0.01度

2.監(jiān)控中心的監(jiān)控終端（工作站）圖像控制切換響應(yīng)時間< 1秒

3.圖像分辨率達(dá)到D1格式（640×512）以上（包括CIF格式）

4.計算機(jī)顯示分辨率≥1024×768

5.系統(tǒng)平均無故障工作時間MTBF > 3000小時

6.系統(tǒng)平均維護(hù)時間MTTR<0.5小時

7.計算機(jī)CPU負(fù)荷率平均<30%

8.監(jiān)控畫面顯示與實際事件發(fā)生時間差< 0.5秒

9.事件報警到系統(tǒng)自動記錄相應(yīng)畫面時間差< 1秒

10.    提供SDK開發(fā)包

1.8.林火監(jiān)控指揮平臺要求

     基于“數(shù)字林業(yè)”思路開發(fā)的林火監(jiān)控平臺，其業(yè)務(wù)范圍涵蓋了森林資源數(shù)字化管理、森林防火與應(yīng)急指揮綜合信息管理、林業(yè)資源動態(tài)監(jiān)測等不同層級的應(yīng)用軟件模塊，覆蓋了林業(yè)工作的全業(yè)務(wù)范圍，底層還提供包括林業(yè)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫和林業(yè)資源數(shù)據(jù)庫在內(nèi)的數(shù)據(jù)管理和業(yè)務(wù)支撐平臺。平臺采用模塊化架構(gòu)，可以根據(jù)用戶的要求進(jìn)行“積木式”搭建系統(tǒng)，可迅速提供滿足用戶要求的系統(tǒng)，同時具有良好的擴(kuò)展性。

視頻監(jiān)控管理：

    通過攝像機(jī)自動或人員手動控制巡航，能夠保證7*24小時不間斷的對重點地區(qū)進(jìn)行監(jiān)控，幫助管理人員在第一時間發(fā)現(xiàn)火情。

火情自動識別：當(dāng)監(jiān)控攝像機(jī)自動巡視中撲捉到林火時，系統(tǒng)具有的火情識別功能，可及時告警并聯(lián)動報警錄像，提醒值班人員察看顯示畫面，及早發(fā)現(xiàn)火情及火點位置。

火情報警：  一旦火情自動識別模塊判斷出圖像上有疑似火點，立即自動發(fā)出報警、通知監(jiān)測人員。

火點定位： 發(fā)生火警，平臺自動接收角度回傳數(shù)據(jù)，并聯(lián)動GIS電子地圖，進(jìn)行火點位置確認(rèn)，為決策者提供輔助功能。

指揮撲救： 利用地理信息平臺，火情蔓延、可用資源分析、撲火最佳路徑，態(tài)勢標(biāo)繪出形象可視化管理和撲救策略。

GIS管理：  系統(tǒng)提供電子地圖管理與服務(wù)功能，地圖數(shù)據(jù)和相關(guān)信息能在電子地圖上進(jìn)行發(fā)布和瀏覽；可與監(jiān)控平臺、智能分析系統(tǒng)集成在統(tǒng)一平臺；可根據(jù)道路、地名、攝像機(jī)編號等條件快速查看對應(yīng)的地圖信息；提供攝像機(jī)數(shù)據(jù)條件查詢、檢索查詢；能以地圖為背景給指定攝像機(jī)進(jìn)行控制和操作；提供地圖放大縮小、平移漫游、距離測量等等常用功能。

1.8.1.數(shù)字視頻解碼

     采集來自前端監(jiān)控設(shè)備傳來的視頻信息，通過視頻采集驅(qū)動將視頻信息轉(zhuǎn)換成指定的視頻流和圖像，以便進(jìn)行林火圖像的識別；

自動接收來自煙火自動檢測軟件傳送來的云臺碼流，根據(jù)云臺碼流采集模塊獲取云臺關(guān)鍵控制參數(shù)，解析的云臺的動作以及預(yù)制位的信息。

1.8.2.林火圖像識別

     林火圖像識別模塊是林火識別報警系統(tǒng)實現(xiàn)火災(zāi)探測的關(guān)鍵，它充分利用森林背景圖像與火災(zāi)、煙霧圖像在光譜特征、空間幾何特征上的差異，運(yùn)用通用的圖像處理方法，采用自主研發(fā)的煙火識別算法，對林區(qū)圖像進(jìn)行分析，并根據(jù)火焰動態(tài)、色差相似度等的變化來判斷林區(qū)圖像上是否有疑似火點。

1.8.3.云臺角度信息回傳

    根據(jù)云臺碼流采集模塊獲取云臺關(guān)鍵控制參數(shù)，實時動態(tài)計算并顯示當(dāng)前云臺的水平旋轉(zhuǎn)角度和垂直旋轉(zhuǎn)角度。

1.8.4.林火定位

    利用前端采集系統(tǒng)中的數(shù)字云臺的角度回傳與鏡頭的焦距信息，在地理信息系統(tǒng)里將每一個監(jiān)控點進(jìn)行地址編碼，同時將每一個監(jiān)控點的坐標(biāo)直接落實在電子地圖上，當(dāng)自動識別確認(rèn)火情后，可過根據(jù)前端攝像機(jī)的絕對三維(緯度，經(jīng)度，相對高程)以及該攝像機(jī)的疑似火情時的三維(云臺的水平轉(zhuǎn)角，云臺的垂直夾角，鏡頭的焦距)，結(jié)合GIS地理信息系統(tǒng)，精確計算出目標(biāo)的具體經(jīng)緯度，從而向指揮中心發(fā)出報警信息通過建立特定的位置轉(zhuǎn)換數(shù)學(xué)模型，實現(xiàn)定位功能。

1.8.5.應(yīng)急指揮

     開發(fā)了“災(zāi)情報告-處置方案-態(tài)勢標(biāo)繪-輔助決策-指揮調(diào)度”等功能模塊。災(zāi)情報告向上級及時通報火災(zāi)當(dāng)前狀態(tài)，處置方案記錄了火災(zāi)的主要應(yīng)對措施，態(tài)勢標(biāo)繪直觀精確顯示火場及撲救態(tài)勢，輔助決策為指揮提供各類基于GIS的智能分析，指揮調(diào)度將系統(tǒng)和通信與調(diào)度硬件對接，提供直觀實時的通信服務(wù)。

1.8.6.監(jiān)視功能

     通過綜合視頻監(jiān)控系統(tǒng)可實現(xiàn)大容量、分布式的實時直播：即在系統(tǒng)中可通過監(jiān)控管理終端和專用的操作設(shè)備(如專用控制鍵盤)方便、快捷的對前端監(jiān)控點進(jìn)行切換、云臺快速轉(zhuǎn)動、鏡頭縮放的操作，從而及時的發(fā)現(xiàn)違法犯罪行為及各種突發(fā)事件，并通過對被監(jiān)控對象的跟蹤顯示，及時通知相關(guān)人員進(jìn)行圍捕或處理。

1.8.7.攝像機(jī)控制功能

    值班員可手動控制高速球型攝像機(jī)、云臺攝像機(jī)的所有可變參數(shù)，包括焦距、光圈、監(jiān)控范圍等。

1.8.8.異常狀態(tài)報警

     黑幀檢測：攝像頭的鏡頭出現(xiàn)故障的時候以及有外界物體遮擋攝像機(jī)鏡頭時都會影響監(jiān)控系統(tǒng)的正常工作，系統(tǒng)智能分析這種情況的圖像特征并進(jìn)行事件報警。

過飽和度檢測：如果攝像頭增益控制失敗，或者由于強(qiáng)光造成圖像飽和度過高，系統(tǒng)智能分析這種情況的圖像特征并自動報警。

鏡頭遮擋檢測：如果攝像頭鏡頭被完全的或者部分的遮擋,系統(tǒng)智能分析這種情況的圖像特征并自動報警。

      模糊報警：由于自動聚焦故障或者維護(hù)問題造成畫面模糊，算法通過對攝像機(jī)當(dāng)前畫面與前面畫面進(jìn)行比較分析，通過兩者進(jìn)行邏輯相減算出變化值的大小，并且可以設(shè)定比較區(qū)域。系統(tǒng)自動報警。

      鏡頭移位：由于清潔鏡頭或者人為破壞的原因,使攝像頭的取景范圍偏離出了預(yù)先設(shè)置的場景，系統(tǒng)智能分析這種情況的圖像特征并自動報警。

     檢索功能：系統(tǒng)通過設(shè)定“Simple Motion”窗口中的過濾器噪音和閾值兩個參數(shù)，定義監(jiān)控區(qū)域的掩模區(qū)域來完成事件后的智能搜索。通過使用智能搜索技術(shù)，用戶可以選擇性的只瀏覽特定監(jiān)控區(qū)域內(nèi)的有物體移動的記錄。對關(guān)聯(lián)事件的相關(guān)畫面進(jìn)行同步同屏回放。

1.8.9.分組顯示及輪詢

     視頻監(jiān)控系統(tǒng)可根據(jù)需要對前端監(jiān)控點進(jìn)行分組顯示，如按監(jiān)控區(qū)域、管理范圍和實際使用情況（如行進(jìn)路線）等，滿足視頻監(jiān)控系統(tǒng)中重大保衛(wèi)、領(lǐng)導(dǎo)指揮決策等工作的需要。在實時直播顯示時，系統(tǒng)還具備視頻自動巡視功能，在可設(shè)定的間隔時間內(nèi)對全網(wǎng)的監(jiān)控點進(jìn)行圖像巡檢，參與輪巡的對象可以任意設(shè)定，輪巡間隔時間可設(shè)置。

1.8.10.   預(yù)案功能

報警聯(lián)動預(yù)案

     系統(tǒng)的報警可以來自視頻服務(wù)器的視頻丟失、移動偵測或者報警輸入，也可以來自其它數(shù)據(jù)采集設(shè)備。用戶可根據(jù)報警的工作屬性任意設(shè)定報警啟動和關(guān)閉的時間。

用戶手動加載預(yù)案

     系統(tǒng)自動記憶用戶監(jiān)控模式，當(dāng)用戶成功登錄系統(tǒng)后，自動進(jìn)入該用戶退出時的監(jiān)控模式。同時，當(dāng)用戶切換畫面監(jiān)控模式時，自動進(jìn)入上一次該畫面的監(jiān)控模式。

1.8.11.   報警管理功能

     根據(jù)性質(zhì)，重要級別對告警進(jìn)行分類，與處理流程相結(jié)合，系統(tǒng)能自動判定報警等級，完成相應(yīng)的處理工作，并進(jìn)行歷史告警記錄。

1.8.12.   配置功能

     系統(tǒng)的所有前端設(shè)備的參數(shù)（如占用帶寬、清晰度及圖像參數(shù)等）都可以在監(jiān)控中心由系統(tǒng)管理人員遠(yuǎn)程配置和修改，在進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)備配置時，不會對系統(tǒng)的正常運(yùn)行產(chǎn)生絲毫影響?？梢耘渲秒娮拥貓D并且在電子地圖上映射這些攝像機(jī)的位置，在監(jiān)視時點擊電子地圖上的攝像機(jī)圖標(biāo)，即可以查看實時圖像，攝像機(jī)的狀態(tài)（如正在錄像或者發(fā)生報警）也可以在電子地圖上顯示出來?？梢詫δ承┲匾臄z像機(jī)（視頻編碼器）圖像進(jìn)行冗余備份配置，當(dāng)這臺攝像機(jī)所屬的存儲服務(wù)器出現(xiàn)故障時自動由其它的管理服務(wù)器或本地服務(wù)器接管該攝像機(jī)，從而確保錄像和實時圖像不會中斷?？梢酝ㄟ^系統(tǒng)的配置功能可以任意調(diào)整或者建立新的虛擬矩陣，如可以增加虛擬矩陣輸入或者輸出的端口數(shù)量，也可以改變輸入的攝像機(jī)及輸出的監(jiān)視器。

1.8.13.   智能分析子系統(tǒng)

     系統(tǒng)應(yīng)用先進(jìn)的數(shù)字圖像處理和模式識別算法和技術(shù)對視頻數(shù)據(jù)流進(jìn)行分析。在森林背景下，根據(jù)不同的視頻源選擇不同的分析模塊，提取煙火目標(biāo)有效圖像特征，使該軟件系統(tǒng)實現(xiàn)了高概率的森林火情的自動識別，并具有較低的火情虛警率。軟件可自動實時讀取和控制各云臺當(dāng)前狀態(tài)，在發(fā)現(xiàn)火情時，將云臺自動停在對應(yīng)的位置，在實時視頻圖像中自動用紅框標(biāo)出火情發(fā)生的位置，并向值班人員發(fā)出報警信號。

實時識別煙火目標(biāo)：

     該軟件系統(tǒng)應(yīng)用圖像分割和識別技術(shù)，自動區(qū)分并標(biāo)記出森林區(qū)域和天際線，這樣做的目的是為了降低火情虛警率。 對視頻圖像中非火情區(qū)域（如村落，湖泊、田野等）的煙火目標(biāo)不進(jìn)行報警（ 這一部分也可按用戶的需要改為報警）。 在自動監(jiān)測狀態(tài)下，云臺自動轉(zhuǎn)動，對一定的俯仰角，每隔10度云臺停止，程序?qū)崟r地抓取基本照片、比較圖片，經(jīng)圖像處理提取煙火特征（如煙火的灰度分布特征、形狀和煙火的運(yùn)動特征等）后，應(yīng)用模式識別技術(shù)進(jìn)行煙火自動判別。通過相應(yīng)的算法，其他的非煙火目標(biāo)（如飛行物、車輛等）將被排除。另外，在該系統(tǒng)中，通過相應(yīng)的算法消除其他一些因素（如風(fēng)，光照和虛像等）對煙火自動識別的影響。 顯示出了煙火自動目標(biāo)識別及其輪廓信息。

1.9.地理信息應(yīng)急指揮系統(tǒng)

      森林防火應(yīng)急指揮決策系統(tǒng)包括火情動態(tài)監(jiān)測、撲救指揮管理、遠(yuǎn)程指揮調(diào)度、防火預(yù)案管理等功能模塊，傳統(tǒng)的視頻監(jiān)控方式與林火自動檢測、識別和報警軟件監(jiān)測相結(jié)合，實現(xiàn)大面積無人值守。通過GIS地理信息系統(tǒng)，展現(xiàn)與林業(yè)應(yīng)急指揮相關(guān)的所有資源，資源內(nèi)容包括：事件類型、地點、周邊通道、人員物資分布等，根據(jù)事件周邊情況研判、現(xiàn)場信息研判、次生事件預(yù)測研判、決策支持。

1.9.1.火情動態(tài)監(jiān)測

1、云臺控制

?遠(yuǎn)程控制各個監(jiān)視點的云臺設(shè)備工作狀態(tài)；

?實現(xiàn)對各個監(jiān)視點監(jiān)視鏡頭的調(diào)節(jié)控制；

?遠(yuǎn)程控制獲取不同角度的圖像；

?通過煙火自動識別軟件發(fā)出報警控制信息，遠(yuǎn)程控制云臺固定范圍（或定點）掃描。自動調(diào)節(jié)、控制各個監(jiān)視點云臺及鏡頭,自動獲得多角度監(jiān)控圖像.

支持實現(xiàn)下述功能：

     遠(yuǎn)程控制、查詢和切換各個監(jiān)視點的云臺設(shè)備工作狀態(tài)；實現(xiàn)對各個監(jiān)視點監(jiān)視鏡頭的調(diào)節(jié)控制；遠(yuǎn)程控制、獲取不同角度的圖像；一旦自動檢測識別判斷出圖像上有疑似火點，立即自動發(fā)出報警、通知監(jiān)測人員，同時，自動跟蹤和鎖定的火點位置，并能實時接入、自動跟蹤和動態(tài)顯示在GIS軟件平臺上，在GIS軟件平臺上，進(jìn)行火情自動跟蹤和交互確認(rèn)；通過煙火自動識別軟件發(fā)出報警控制信息，遠(yuǎn)程控制云臺固定范圍（或定點）掃描。

2、視頻采集設(shè)置

?根據(jù)實際情況，調(diào)整和設(shè)置煙火識別的敏感度、掃描時間、掃描范圍等，采集的視頻數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)位置信息存儲入庫。

3、監(jiān)控點信息查詢顯示

?在軟件平臺地圖上，能夠動態(tài)顯示監(jiān)視窗口，實時顯示監(jiān)控點工作狀態(tài)，并返回到信息平臺進(jìn)行評估。

4、監(jiān)測數(shù)據(jù)存儲入庫

?用錄像、連續(xù)抓圖的方式將采集的視頻數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)位置信息存儲入庫，并自動識別。

1.9.2.火點定位

     實現(xiàn)前端智能識別的控制，可以設(shè)置預(yù)置位和掃描軌跡，并能聯(lián)動報警完成相關(guān)的智能應(yīng)用，它具有以下主要功能：

本軟件除了可以控制云臺的水平轉(zhuǎn)角和垂直夾角以外，還可以聯(lián)動控制鏡頭焦距，可以將重點監(jiān)測區(qū)域或遠(yuǎn)處的山頭拉近觀測，實現(xiàn)真正的三維預(yù)置位。當(dāng)基于視頻圖像的煙火識別軟件發(fā)現(xiàn)疑似火情后，控制軟件可聯(lián)動報警，鎖定目標(biāo)，回傳前端設(shè)置的運(yùn)行參數(shù)（云臺的水平轉(zhuǎn)角和垂直夾角，以及鏡頭焦距），結(jié)合GIS系統(tǒng)實現(xiàn)目標(biāo)的精確定位。此外，為降低煙火識別的誤報率，本軟件還可以聯(lián)動設(shè)置煙火二次判別，當(dāng)發(fā)現(xiàn)疑似火情后，控制軟件鎖定該目標(biāo)，自動將煙火在視頻中居中、放大，然后進(jìn)行二次煙火識別，可有效降低煙火識別的誤報率。

1、視頻接入

? 在地圖中點擊監(jiān)控設(shè)施圖標(biāo)即可實時接入并窗口顯示前端監(jiān)控視頻圖像，并對前端設(shè)備進(jìn)行手動控制，并手動控制鏡頭變倍，來實現(xiàn)圖像清楚。

2、云臺控制

?對前端云臺進(jìn)行上、下、左、右4個方位的轉(zhuǎn)動控制以及自動巡航控制以及云臺轉(zhuǎn)速控制。

3、鏡頭控制

?遠(yuǎn)程實現(xiàn)對鏡頭變倍、光圈、焦距控制。

1.9.3.撲救指揮管理

1、態(tài)勢標(biāo)繪專題圖制作

? 可根據(jù)林火位置、林區(qū)分布、滅火預(yù)案、設(shè)施分布、人員分布等，制作或形成相應(yīng)的專題圖，供防火指揮管理中使用；支持預(yù)先制定各種情形下的應(yīng)急指揮管理預(yù)案和針對現(xiàn)場指揮管理中的特殊情況，制作相應(yīng)的緊急防火指揮管理預(yù)案。根據(jù)火點位置、撲火人員分布等信息制定撲火預(yù)案，包括常規(guī)預(yù)案制作和任務(wù)預(yù)案制作，常規(guī)預(yù)案主要包括常規(guī)地點定位、預(yù)案信息錄入、相關(guān)關(guān)注信息錄入等，任務(wù)預(yù)案主要包括任務(wù)工作流管理、任務(wù)輸出、動態(tài)推演等。

2、火點跟蹤定位和預(yù)測

?自動跟蹤和顯示火點的位置；

   自動顯示火點的變化軌跡；

?綜合預(yù)測并顯示火點的變化趨勢。

    一旦煙火自動識別模塊判斷出圖像上有疑似火點，立即自動發(fā)出報警、通知監(jiān)測人員，同時，也可在GIS軟件平臺上，進(jìn)行火情自動跟蹤和交互確認(rèn)，如果確認(rèn)火情，發(fā)出正式的林火報警信息。通過煙火自動檢測軟件、煙火自動識別和報警軟件的連動控制，自動跟蹤和鎖定的火點位置，并能實時接入、自動跟蹤和動態(tài)顯示在GIS軟件平臺上。

1.9.4.防火預(yù)案管理

1、預(yù)案定義:定義預(yù)案的分類、類型、相應(yīng)的內(nèi)容、級別等，便于預(yù)案制作人員根據(jù)預(yù)案模板制作預(yù)案。

2、預(yù)案修改：修改預(yù)案模板各項內(nèi)容。

3、預(yù)案刪除：刪除預(yù)案模板。

5、預(yù)案啟動：使預(yù)案處于啟動狀態(tài)，便于自動匹配。

5、預(yù)案終止：預(yù)案終止，實現(xiàn)預(yù)案模板的定義、修改和刪除。

1.9.5.輔助決策

1、災(zāi)損評估軟件

根據(jù)煙火自動識別、檢測的實時動態(tài)圖像，自動計算和評估火場面積和邊界范圍。根據(jù)森林資源分布數(shù)據(jù)、分布范圍以及過火面積和范圍的動態(tài)數(shù)據(jù)，實時動態(tài)評估受損區(qū)域內(nèi)的森林蓄積量和森林損失。根據(jù)森林資源分布數(shù)據(jù)、分布范圍、風(fēng)向、風(fēng)速、地面溫度、濕度以及當(dāng)前過火面積和范圍的動態(tài)數(shù)據(jù)，實時動態(tài)預(yù)測評估未來某個時間段內(nèi)或時間點內(nèi)的受損區(qū)域森林蓄積量和森林損失。支持以報表輸出的形式，及時或根據(jù)需要輸出當(dāng)前森林資源災(zāi)損評估結(jié)果數(shù)據(jù)或預(yù)測評估結(jié)果數(shù)據(jù)。

2、最短路徑分析軟件

     支持動態(tài)分析計算滅火指揮管理中的最佳路徑

3、火情蔓延分析

     提取氣象數(shù)據(jù)信息，在火點區(qū)域，著火時間的蔓延分析。

4、視頻圖像接入與切換

     在GIS滅火指揮管理平臺上，支持接入多個監(jiān)控視頻圖像和實現(xiàn)多個監(jiān)視點視頻圖像的切換。

5、火點跟蹤定位預(yù)測

    主要功能包括：

    支持自動跟蹤和顯示火點的位置、變化軌跡；

    支持綜合預(yù)測并顯示火點的變化趨勢

6、 預(yù)案查詢與發(fā)布

    支持按條件檢索、全文檢索、地點檢索、級別檢索、預(yù)案多媒體顯示、三維顯示以及動態(tài)推演查詢等功能。按條件檢索:基于以上事件要素的預(yù)案查詢?nèi)臋z索:輸入任意關(guān)鍵詞進(jìn)行預(yù)案查詢。按地點檢索：按地點、編制單位、編制時間等進(jìn)行檢索。按級別檢索：按照事件級別、權(quán)限等進(jìn)行檢索。預(yù)案多媒體顯示：顯示預(yù)案的多媒體信息。三維顯示：顯示預(yù)案區(qū)域的電子三維沙盤。動態(tài)推演：對預(yù)案進(jìn)行動態(tài)推演。

1.9.6.人員權(quán)限管理

     為了保證聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控平臺使用的安全，堵住管理的漏洞，追溯人員的操作痕跡，特別設(shè)立了適合森林防火監(jiān)控使用的專用的人員權(quán)限管理。能夠確認(rèn)操作人的名稱、角色、部門、職務(wù)、操作時間、使用痕跡、可使用的權(quán)限。