⑴ 森林防火監控系統的簡介
行業概述
隨著造林事業的不斷發展,林地面積、林業蓄積量逐年增加,防火工作是首要任務。森林火災具有突發性、災害發生的隨機性、短時間內能造成巨大損失的特點。因此一旦有火警發生,就必須以極快的速度採取撲救措施,撲救是否及時,決策是否得當,重要原因都取決於對林火行為的發現是否及時。為此國內外都在為預防、減少和控制森林火災而努力。
針對我國森林面積覆蓋的實際情況,由於林區地形條件很復雜,不適用通常的有線傳輸模式,中天華易公司經過幾年的項目實踐,推出一套切實可行的解決方案——森林防火無線圖像監控系統。
森林防火無線圖像監控系統由林區監控管理指揮中心系統、無線傳輸系統、攝像機和鏡頭系統、雲台控制系統、電源系統和鐵塔組成。林區監控管理指揮中心系統是整個系統的圖像顯示、圖像錄像控制中心,具有遠程式控制制功能,向指揮調度人員提供全面的、清晰的、可操作的、可錄制、可回放的現場實時圖像。林區監控管理指揮中心系統還具有向上級林業局和省林業廳介面的功能。
系統設計關鍵點
在林區復雜環境下實現實時監控,系統要考慮具備以下特點:
1 、環境導致監控范圍大。監控點的選擇,首先攝像機應安裝在森林制高點,要求視野廣、無障礙、監控角度大,盡量少設監控點,並盡可能使得每個監控點監控覆蓋的森林面積最大,如無法迴避有死角,可增加監控點。
2 、全天候監控。監控點要全天候工作,這就需要選擇攝像機時應選用紅外敏感型彩色轉黑白攝像機;鏡頭應選用日夜兩用型鏡頭,並且 3KM 外能看清人物活動;雲台要求選用螺桿傳動的室外一體化雲台,為了減少遠距離圖像的抖動,攝像機的安裝也要確保牢固穩定。
3 、傳輸鏈路是系統中最關鍵的環節。 由於森林防火監控自身的特點,傳輸方式不可能採用有線或光纜的方式,因此最理想的方式就是無線傳輸。無線傳輸方式以施工簡便,成本低,一次性投入等優勢,無疑成為監控系統傳輸鏈路的首選。圖像實時傳輸、清晰,傳輸頻率可選,並且可根據傳輸距離的遠近、現場自然條件的不同,其功率的大小可以按要求配製,在遇障礙物阻擋的情況下,可採用架設中繼(圖像 / 數據)系統。
4、 森林防火涉及的范圍廣,距離遠。各個需要監控的林區與監控管理中心距離較遠,分布較為分散。通常採用 2.4G 與 5.8G 產品混合組網模式。對於分布密集的遠端點採用 5.8G 點對多點組網模式;對於個別距離較遠的遠端點可以採用 2.4G 產品組網。
5、 前端設備的供電。在森林防火監控系統中,能夠給前端設備提供穩定的電源是非常重要的。所以我們在選擇監控點的時候,要盡量考慮選擇有固定電源的地方,但大家會考慮到有電源的監控點距離中心很遠,這時就體現出遠距離傳輸的無線設備優勢。如果無法找到合適的有源點,那麼只能採用太陽能供電方式。
在採用太陽能供電方式時,首先,要選擇專業的太陽能電源公司的產品;其次,太陽能供電系統最少要保證在陰雨天,能給每一個監控點的前端所有設備提供 24 小時的電力。太陽能供電系統由太陽電池組件構成的太陽電池方陣、太陽能充電控制裝置、逆變器、蓄電池組構成。太陽電池方陣在晴朗的白天把太陽光能轉換為電能,給負載供電的同時,也給蓄電池組充電;在無光照時,由蓄電池給負載供電。
6、 避雷接地要安全可靠。森林防火監控系統的軟肋是前端的避雷與接地,前端設備的避雷與接地直接影響整個工程的安全性和可靠性,忽視了避雷與接地將會給用戶帶來巨大的的損失,避雷原則是所有設備都要安裝在避雷針的保護范圍之內,接地電阻不大於 10 歐姆,如工程商沒有避雷與接地能力,建議與本地專業的避雷與接地公司合作,避雷與接地的自身特點是由環境決定的並影響到的實際避雷效果,因此脫離了工程所在地的具體情況而設計避雷與接地是紙上談兵,且不可行。
7、為及時發現火警,前端需要有煙感等感應器以及報警聯動設備。此時,需要注意:
(1)將感應器與報警聯動設備正確與視頻編碼器的 485 線連接。
(2)設置 485 地址。
(3)前端和後端的控制協議必須保持一致。
(4)遠端及後端設備的波特率必須設置一致。
8、中心實時監控前端設備工作狀態。由於整個監控前端設備地處深山,維護極為不便,所以中心要能隨時掌握前端設備的工作狀態,對維護將起到重要的指導分析作用,一方面降低了整個系統維護工作的強度和費用,另一方面也保護了用戶和工程商雙方的利益。
9、後端監控指揮控制系統通常是以多客戶端方式查看圖像。在無線鏈路帶寬足夠的前提下,所有圖像應採用組播方式傳輸,以便節約無線鏈路帶寬,保證無線鏈路的穩定性。此時,監控中心的交換機必須具備組播轉發控制功能,防止廣播風暴發生。
無線傳輸鏈路的要求
在選擇微波產品時,要滿足能夠在惡劣復雜的森林環境下建立可靠高效的鏈路,從而保證整個系統的性能,那麼必須要考慮以下因素:
1. 滿足室外型產品。
2. 支持遠距離和點對多點大規模組網傳輸,提供足夠高的鏈路帶寬,同時支持帶寬分配。
3. 支持視頻組播包的轉發控制。
4. 無線傳輸的高穩定性和可靠性。
5. 安裝簡便、具有強大的管理功能、維護成本低
⑵ 基於無線感測器網路在海洋環境監測中的應用有何意義
這是無線網路的一種應用,會更大地提高工作效率,提升管理水平,是環境監測走向網路化、智能化的標志。
一般多用於在海洋水質的浮漂監測系統上。
⑶ 森林火災衛星監測是通過什麼監測的
衛星遙感,利用極軌氣象衛星、陸地資源衛星、地球靜止衛星、低軌衛星探測林火。能夠發現熱點,監測火場蔓延的情況、及時提供火場信息,用遙感手段製作森林火險預報,用衛星數字資料估算過火面積。它探測范圍廣、搜集數據快、能得到連續性資料,反映火的動態變化,而且收集資料不受地形條件的影響,影像真切。
(3)基於無線感測器網路的森林火險監測系統意義擴展閱讀
危害
1、燒毀林木
森林一旦遭受火災,最直觀的危害是燒死或燒傷林木。一方面使森林蓄積下降,另一方面也使森林生長受到嚴重影響。森林是生長周期較長的再生資源,遭受火災後,其恢復需要很長的時間。特別是高強度大面積森林火災之後,森林很難恢復原貌,常常被低價林或灌叢取而代之。
如果反復多次遭到火災危害,還會成為荒草地,甚至變成裸地。例如,1987年「5.6」特大森林火災之後,分布在坡度較陡的地段的森林嚴重火燒之後基本變成了荒草坡,生態環境嚴重破壞,再要恢復森林幾乎是不可能的。
2、燒毀林下植物資源
森林除了可以提供木材以外,林下還蘊藏著豐富的野生植物資源。如東北大興安嶺林區的「紅豆」(越桔)和「都仕」(篤斯越桔)等是營養十分豐富的野果,現已開發了紅豆果茶、都仕果酒等天然綠色食品,深受廣大消費者的青睞;利用黃芪做原料而生產出來的「北芪神茶」,以其營養豐富、無污染,且滋補功能強等特點而馳名中外。
長白山林區的人參、靈芝、刺五加等是珍貴葯材。我國南方的喜樹可提煉出喜樹鹼,喜樹鹼是良好的治療癌症的葯物;漆樹可加工製成漆;桉樹提煉出的桉油是製造香皂、香精的最佳原料等等,不勝枚舉。所有這些林副產品都具有重要的商品價值和經濟效益。
然而,森林火災能燒毀這些珍貴的野生植物,或者由於火干擾後,改變其生存環境,使其數量顯著減少,甚至使某些種類滅絕。
3、危害野生動物
森林是各種珍禽異獸的家園。森林遭受火災後,會破壞野生動物賴以生存的環境.有時甚至直接燒死、燒傷野生動物。由於火災等原因而造成的森林破壞,我國不少野生動物種類已經滅絕或處於瀕危。如野馬、高鼻羚羊、新疆虎、犀牛、豚鹿、黃腹角雉、台灣鷳等幾十種珍貴鳥獸已經滅絕。
另外,大熊貓、東北虎、長臂猿、金絲猴、野象、野駱駝、海南坡鹿等國家級保護動物也面臨瀕危,如不加以保護,有滅絕的危險。因此,防治森林火災,不僅是保護森林本身,同時也保護了野生動物,進而保護了生物物種的多樣性。
4、引起水土流失
森林具有涵養水源,保持水土的作用。據測算,每公頃林地比無林地能多蓄水30立方米。三千公頃森林的蓄水量相當於一座100萬立方米的小型水庫。因此,森林有「綠色水庫」之美稱。
此外,森林樹木的枝葉及林床(地被物層)的機械作用,大大減緩雨水對地表的沖擊力;林地表面海綿狀的枯枝落葉層不僅具有雨水沖擊作用,而且能大量吸收水分;加之,森林龐大的根系對土壤的固定作用,使得林地很少發生水土流失現象。然而,當森林火災過後,森林的這種功能會顯著減弱,嚴重時甚至會消失。因此,嚴重的森林火災不僅能引起水土流失,還會引起山洪爆發、泥石流等自然災害。
然而,當森林火災過後,森林的這種功能會顯著減弱,嚴重時甚至會消失。因此,嚴重的森林火災不僅能引起水土流失,還會引起山洪爆發、泥石流等自然災害。
參考資料來源:網路-森林火災
參考資料來源:網路-森林防火監控
⑷ 森林防火監測系統有什麼作用
你好森林防火監測系統是可以最大限度的避免森林火災的,比如鄭州托萊斯的森林防火監測系統通過對於森林環境溫度、濕度、乾燥度等氣候數據監測,可以提高森林火災預防級別!
⑸ 森林防火監控方案具體有什麼作用
對於前端發生林火報警的監控點,通過雲台的實時角度回傳,結合GIS系統的經緯度數據可以實現火災發生點的精確定位,這點華瑞通科技做的比較好,很專業,安全。
⑹ 森林環境監測的意義
1、掌握森林火災的動向;
2、巡視森林生長狀況,為制定森林生態效益優化綱要提供依據。
⑺ 森林防火預警監控系統 是什麼 有哪些
森林防火監控系統先進技術。。
國際森林防火技術
1,德國:FIRE-WATCH森林火災自動預警系統 德國投入使用的FIRE-WATCH森林火災自動預警系統,正常監測半徑10公里,安裝該系統每套需7.5萬歐元,而在勃蘭登堡州安裝需要120-130套,約1000萬歐元。 2,美國:護林飛機和紅外遙感火災預警飛機巡邏 美國利用「大地」衛星在離地面大約705公里的軌道上繞地球運轉,探測地面上的高溫地區、濃煙地帶以及火災遺址。美國使用無人駕駛林火預警飛機進行24小時監測,雖獲得了成功,但耗費了巨額資金。 3,加拿大:加拿大採用衛星巡迴監測系統 加拿大採用從衛星上發射電磁射線檢測林區溫度,當檢測出某一林區局部溫度上升到150℃~200℃,紅外線波長達3.7微米時,便是火災前兆,立即測定具體溫度,採取措施及時防火.同時,加拿大林區採用多架配備先進的直升飛機輪流監測森林火災,飛行費每小時需5000-6000加元。 國外的技術有的雖然可靠,但需要藉助高空衛星,且施工太復雜;有的技術方案基礎實施投資太大,多達幾十萬美元,投入成本過高,這些難以滿足我國森林資源監測的實際需要。
(三)國內採用的監測方法
1,地面巡護 地面巡護,主要任務是宣傳群眾,控制人為火源,深入瞭望台觀測的死角進行巡邏。對來往人員及車輛,野外生產和生活用火進行檢查和監督。存在的不足是巡護面積小、視野狹窄、確定著火位置時,常因地形地勢崎嶇、森林茂密而出現較大誤差;在交通不便、人煙稀少的偏遠山區,無法進行地面巡護,需用各種交通工具費用及人員工資費用,只能用視頻監測方法來彌補。 2,瞭望台監測 瞭望台監測,是通過瞭望台來觀測林火的發生,確定火災發生的地點,報告火情,它的優點是覆蓋面較大、效果較好。存在的不足:是無生活條件的偏遠林區不能設瞭望台;它的觀察效果受地形地勢的限制,覆蓋面小,有死角和空白,觀察不到,對煙霧濃重的較大面積的火場、余火及地下火無法觀察;雷電天氣無法上塔觀察;瞭望是一種依靠瞭望員的經驗來觀測的方法,准確率低,誤差大。另外瞭望員人身安全受雷電、野生動物、森林腦炎等的威脅。 3,航空巡護 航空巡護,是利用巡護飛機進行林火的探測。它的優點是巡護視野寬、機動性大、速度快同時對火場周圍及火勢發展能做到全面觀察,可及時採取有效措施。但也存在著不足:夜間、大風天氣、陰天能見度較低時難以起飛,同時巡視受航線、時間的限制,而且觀察范圍小,只能一天一次對某一林區進行觀察,如錯過觀察時機,當日的森林火災也觀察不到,容易釀成大災,固定飛行費用2000元/小時,成本高,租用飛機費用昂貴,飛行費用嚴重不足,這就需要用定點視頻監測來彌補其不足。 4,衛星遙感 衛星遙感,利用極軌氣象衛星、陸地資源衛星、地球靜止衛星、低軌衛星探測林火。能夠發現熱點,監測火場蔓延的情況、及時提供火場信息,用遙感手段製作森林火險預報,用衛星數字資料估算過火面積。它探測范圍廣、搜集數據快、能得到連續性資料,反映火的動態變化,而且收集資料不受地形條件的影響,影像真切。 存在的不足:NOAA-AVHRR准確率低,需要地面花費大量的人力、物力、財力進行核實,尤其是交通不便的地方,火情核實十分重要。當熱點達到3個像素時,火已基本成災。
[編輯本段]二、國內主流的防火監控技術其不足及發展
森林火災危害大,撲滅困難,於是在火災還在萌芽狀態立即撲滅它就顯得尤為重要。 森林火災因為常常處在深山老林中,不易發現,故而發現火災對於早撲滅火災具有重要意義。 1,興建瞭望塔 國內目前存在較多的技術落後方式。 瞭望台監測,是通過瞭望台來觀測林火的發生,確定火災發生的地點,報告火情,它的優點是覆蓋面較大、效果較好。存在的不足:是無生活條件的偏遠林區不能設瞭望台;它的觀察效果受地形地勢的限制,覆蓋面小,有死角和空白,觀察不到,對煙霧濃重的較大面積的火場、余火及地下火無法觀察;雷電天氣無法上塔觀察;瞭望是一種依靠瞭望員的經驗來觀測的方法,准確率低,誤差大。另外瞭望員人身安全受雷電、野生動物、森林腦炎等的威脅。 2.,建立視頻監控系統 目前國內主流的監控方式。 這是傳統城市監控的簡單延伸,將採集視頻圖像通過微波匯總,由人工完成集中監視; 人工監視易造成肉眼疲勞,視頻中的火情不易被查覺,造成漏報; 監控中心的視頻線路較多,人工監視也無法一一監看,易造成漏報。 所以,傳統視頻監控的最大缺點是漏報率非常高。 傳統視頻監控是非數字化系統,許多智能應用無法實現。 3,建立智能預警系統 這是森林防火的發展方向,實現森林防火的智能化,信息化。 利用無縫融合智能圖像識別技術、面向對象的3D GIS技術、大型網路監控技術等高新技術,利用多項專利技術,結合林業管理的專業知識和林業防火的經驗,建立林業防火智能監測預警及應急指揮系統,從而實現林區視頻的自動監控、煙火准確識別、火點精確定位、火情蔓延趨勢推演、撲救指揮的輔助決策、災後評估等多方面功能,建立森林防火的完整業務鏈,並針對性地解決用戶的各種個性化需求。 如「森林衛士365」系列產品,主要由前端智能監控產品和後端應用系統構成。 前端智能監控產品包括重型數字雲台、基站智能控制箱、嵌入式的煙火識別智能處理器等;
利用無縫融合智能圖像識別技術、面向對象的3D GIS技術、大型網路監控技術等高新技術,利用多項專利技術,結合林業管理的專業知識和林業防火的經驗,建立林業防火智能監測預警及應急指揮系統,從而實現林區視頻的自動監控、煙火准確識別、火點精確定位、火情蔓延趨勢推演、撲救指揮的輔助決策、災後評估等多方面功能,建立森林防火的完整業務鏈,並針對性地解決用戶的各種個性化需求。 如「森林衛士365」系列產品,主要由前端智能監控產品和後端應用系統構成。 前端智能監控產品包括重型數字雲台、基站智能控制箱、嵌入式的煙火識別智能處理器等; 後端應用系統包括海普聯網監控管理平台、基於ArcGIS平台的森林防火輔助決策及應急指揮系統。
「森林衛士365」系列產品申請國家專利七項; 「森林煙火智能識別技術」通過了國家科技成果鑒定,其鑒定意見表明該技術處於國內領先水平;
[編輯本段]2.2 影響
上海世博會,「森林衛士365」作為代表重慶信息產業的四大產品之一,參加重慶館的展出。 國內唯一通過省級以上科技成果鑒定的森林煙火識別軟體; 國內唯一榮獲省級以上重點新產品稱號的森林煙火識別軟體;
[編輯本段]2.3 案例
重慶市縉雲山國家級自然保護區森林防火指揮系統 四川省九寨溝森林防火指揮系統等
⑻ 什麼是森林防火監測預警系統解決什麼樣的問題
森林防火監測預警系統基於智能視頻分析,自動對視頻圖像信息進行分析識別,無需人工干預,對監控區域進行7*24小時全天候監測,當監測到煙霧、火焰時,立即觸發報警提示,有效的協助管理人員工作,並最大限度地降低誤報和漏報現象,減少人力監管的成本。
⑼ 物聯網無線感測器網路的應用領域有哪些
主要特點
大規模
為了獲取精確信息,在監測區域通常部署大量感測器節點,可能達到成千上萬,甚至更多。感測器網路的大規模性包括兩方面的含義:一方面是感測器節點分布在很大的地理區域內,如在原始大森林採用感測器網路進行森林防火和環境監測,需要部署大量的感測器節點;另一方面,感測器節點部署很密集,在面積較小的空間內,密集部署了大量的感測器節點。
感測器網路的大規模性具有如下優點:通過不同空間視角獲得的信息具有更大的信噪比;通過分布式處理大量的採集信息能夠提高監測的精確度,降低對單個節點感測器的精度要求;大量冗餘節點的存在,使得系統具有很強的容錯性能;大量節點能夠增大覆蓋的監測區域,減少洞穴或者盲區。
自組織
在感測器網路應用中,通常情況下感測器節點被放置在沒有基礎結構的地方,感測器節點的位置不能預先精確設定,節點之間的相互鄰居關系預先也不知道,如通過飛機播撒大量感測器節點到面積廣闊的原始森林中,或隨意放置到人不可到達或危險的區域。這樣就要求感測器節點具有自組織的能力,能夠自動進行配置和管理,通過拓撲控制機制和網路協議自動形成轉發監測數據的多跳無線網路系統。
在感測器網路使用過程中,部分感測器節點由於能量耗盡或環境因素造成失效,也有一些節點為了彌補失效節點、增加監測精度而補充到網路中,這樣在感測器網路中的節點個數就動態地增加或減少,從而使網路的拓撲結構隨之動態地變化。感測器網路的自組織性要能夠適應這種網路拓撲結構的動態變化。
動態性
感測器網路的拓撲結構可能因為下列因素而改變:①環境因素或電能耗盡造成的感測器節點故障或失效;②環境條件變化可能造成無線通信鏈路帶寬變化,甚至時斷時通;③感測器網路的感測器、感知對象和觀察者這三要素都可能具有移動性;④新節點的加入。這就要求感測器網路系統要能夠適應這種變化,具有動態的系統可重構性。
可靠性
WSN特別適合部署在惡劣環境或人類不宜到達的區域,節點可能工作在露天環境中,遭受日曬、風吹、雨淋,甚至遭到人或動物的破壞。感測器節點往往採用隨機部署,如通過飛機撒播或發射炮彈到指定區域進行部署。這些都要求感測器節點非常堅固,不易損壞,適應各種惡劣環境條件。
⑽ 做一個基於無線感測網的環境監測系統要搞懂什麼知識
物聯網是用無線感測器、識別設備RFID組成,泛在網 在日漸發達的通信技術、信息技術、射頻識別技術等新技術的不斷催生下,一種能夠實現人與人、人與機器、人與物甚至物與物之間直接溝通的泛在網路架構--- U網路正日漸清晰,並逐步走進了人們的日常生活之中。在由ICT融合技術組成的U網路中,發展的焦點已經轉向了具體的服務而不再是"唯技術論"。泛在網路的建設目標也鎖定為用戶提供更好的應用和服務體驗。 近年來,在物聯網、互聯網、電信網、感測網等網路技術的共同發展下,實現社會化的泛在網也逐漸形成。而基於環境感知、內容感知的能力,泛在網為個人和社會提供了泛在的、無所不含的信息服務和應用。如今,隨著手機支付、汽車網、醫療監控等一批移動通信新應用的不斷涌現,有望促成移動通信網向智能網路的成功轉型。與此同時,為了適應泛在網興起的需求,移動通信網也必須迎來一系列的變革。