⑴ 森林防火监控系统的简介
行业概述
随着造林事业的不断发展,林地面积、林业蓄积量逐年增加,防火工作是首要任务。森林火灾具有突发性、灾害发生的随机性、短时间内能造成巨大损失的特点。因此一旦有火警发生,就必须以极快的速度采取扑救措施,扑救是否及时,决策是否得当,重要原因都取决于对林火行为的发现是否及时。为此国内外都在为预防、减少和控制森林火灾而努力。
针对我国森林面积覆盖的实际情况,由于林区地形条件很复杂,不适用通常的有线传输模式,中天华易公司经过几年的项目实践,推出一套切实可行的解决方案——森林防火无线图像监控系统。
森林防火无线图像监控系统由林区监控管理指挥中心系统、无线传输系统、摄像机和镜头系统、云台控制系统、电源系统和铁塔组成。林区监控管理指挥中心系统是整个系统的图像显示、图像录像控制中心,具有远程控制功能,向指挥调度人员提供全面的、清晰的、可操作的、可录制、可回放的现场实时图像。林区监控管理指挥中心系统还具有向上级林业局和省林业厅接口的功能。
系统设计关键点
在林区复杂环境下实现实时监控,系统要考虑具备以下特点:
1 、环境导致监控范围大。监控点的选择,首先摄像机应安装在森林制高点,要求视野广、无障碍、监控角度大,尽量少设监控点,并尽可能使得每个监控点监控覆盖的森林面积最大,如无法回避有死角,可增加监控点。
2 、全天候监控。监控点要全天候工作,这就需要选择摄像机时应选用红外敏感型彩色转黑白摄像机;镜头应选用日夜两用型镜头,并且 3KM 外能看清人物活动;云台要求选用螺杆传动的室外一体化云台,为了减少远距离图像的抖动,摄像机的安装也要确保牢固稳定。
3 、传输链路是系统中最关键的环节。 由于森林防火监控自身的特点,传输方式不可能采用有线或光缆的方式,因此最理想的方式就是无线传输。无线传输方式以施工简便,成本低,一次性投入等优势,无疑成为监控系统传输链路的首选。图像实时传输、清晰,传输频率可选,并且可根据传输距离的远近、现场自然条件的不同,其功率的大小可以按要求配制,在遇障碍物阻挡的情况下,可采用架设中继(图像 / 数据)系统。
4、 森林防火涉及的范围广,距离远。各个需要监控的林区与监控管理中心距离较远,分布较为分散。通常采用 2.4G 与 5.8G 产品混合组网模式。对于分布密集的远端点采用 5.8G 点对多点组网模式;对于个别距离较远的远端点可以采用 2.4G 产品组网。
5、 前端设备的供电。在森林防火监控系统中,能够给前端设备提供稳定的电源是非常重要的。所以我们在选择监控点的时候,要尽量考虑选择有固定电源的地方,但大家会考虑到有电源的监控点距离中心很远,这时就体现出远距离传输的无线设备优势。如果无法找到合适的有源点,那么只能采用太阳能供电方式。
在采用太阳能供电方式时,首先,要选择专业的太阳能电源公司的产品;其次,太阳能供电系统最少要保证在阴雨天,能给每一个监控点的前端所有设备提供 24 小时的电力。太阳能供电系统由太阳电池组件构成的太阳电池方阵、太阳能充电控制装置、逆变器、蓄电池组构成。太阳电池方阵在晴朗的白天把太阳光能转换为电能,给负载供电的同时,也给蓄电池组充电;在无光照时,由蓄电池给负载供电。
6、 避雷接地要安全可靠。森林防火监控系统的软肋是前端的避雷与接地,前端设备的避雷与接地直接影响整个工程的安全性和可靠性,忽视了避雷与接地将会给用户带来巨大的的损失,避雷原则是所有设备都要安装在避雷针的保护范围之内,接地电阻不大于 10 欧姆,如工程商没有避雷与接地能力,建议与本地专业的避雷与接地公司合作,避雷与接地的自身特点是由环境决定的并影响到的实际避雷效果,因此脱离了工程所在地的具体情况而设计避雷与接地是纸上谈兵,且不可行。
7、为及时发现火警,前端需要有烟感等感应器以及报警联动设备。此时,需要注意:
(1)将感应器与报警联动设备正确与视频编码器的 485 线连接。
(2)设置 485 地址。
(3)前端和后端的控制协议必须保持一致。
(4)远端及后端设备的波特率必须设置一致。
8、中心实时监控前端设备工作状态。由于整个监控前端设备地处深山,维护极为不便,所以中心要能随时掌握前端设备的工作状态,对维护将起到重要的指导分析作用,一方面降低了整个系统维护工作的强度和费用,另一方面也保护了用户和工程商双方的利益。
9、后端监控指挥控制系统通常是以多客户端方式查看图像。在无线链路带宽足够的前提下,所有图像应采用组播方式传输,以便节约无线链路带宽,保证无线链路的稳定性。此时,监控中心的交换机必须具备组播转发控制功能,防止广播风暴发生。
无线传输链路的要求
在选择微波产品时,要满足能够在恶劣复杂的森林环境下建立可靠高效的链路,从而保证整个系统的性能,那么必须要考虑以下因素:
1. 满足室外型产品。
2. 支持远距离和点对多点大规模组网传输,提供足够高的链路带宽,同时支持带宽分配。
3. 支持视频组播包的转发控制。
4. 无线传输的高稳定性和可靠性。
5. 安装简便、具有强大的管理功能、维护成本低
⑵ 基于无线传感器网络在海洋环境监测中的应用有何意义
这是无线网络的一种应用,会更大地提高工作效率,提升管理水平,是环境监测走向网络化、智能化的标志。
一般多用于在海洋水质的浮漂监测系统上。
⑶ 森林火灾卫星监测是通过什么监测的
卫星遥感,利用极轨气象卫星、陆地资源卫星、地球静止卫星、低轨卫星探测林火。能够发现热点,监测火场蔓延的情况、及时提供火场信息,用遥感手段制作森林火险预报,用卫星数字资料估算过火面积。它探测范围广、搜集数据快、能得到连续性资料,反映火的动态变化,而且收集资料不受地形条件的影响,影像真切。
(3)基于无线传感器网络的森林火险监测系统意义扩展阅读
危害
1、烧毁林木
森林一旦遭受火灾,最直观的危害是烧死或烧伤林木。一方面使森林蓄积下降,另一方面也使森林生长受到严重影响。森林是生长周期较长的再生资源,遭受火灾后,其恢复需要很长的时间。特别是高强度大面积森林火灾之后,森林很难恢复原貌,常常被低价林或灌丛取而代之。
如果反复多次遭到火灾危害,还会成为荒草地,甚至变成裸地。例如,1987年“5.6”特大森林火灾之后,分布在坡度较陡的地段的森林严重火烧之后基本变成了荒草坡,生态环境严重破坏,再要恢复森林几乎是不可能的。
2、烧毁林下植物资源
森林除了可以提供木材以外,林下还蕴藏着丰富的野生植物资源。如东北大兴安岭林区的“红豆”(越桔)和“都仕”(笃斯越桔)等是营养十分丰富的野果,现已开发了红豆果茶、都仕果酒等天然绿色食品,深受广大消费者的青睐;利用黄芪做原料而生产出来的“北芪神茶”,以其营养丰富、无污染,且滋补功能强等特点而驰名中外。
长白山林区的人参、灵芝、刺五加等是珍贵药材。我国南方的喜树可提炼出喜树碱,喜树碱是良好的治疗癌症的药物;漆树可加工制成漆;桉树提炼出的桉油是制造香皂、香精的最佳原料等等,不胜枚举。所有这些林副产品都具有重要的商品价值和经济效益。
然而,森林火灾能烧毁这些珍贵的野生植物,或者由于火干扰后,改变其生存环境,使其数量显着减少,甚至使某些种类灭绝。
3、危害野生动物
森林是各种珍禽异兽的家园。森林遭受火灾后,会破坏野生动物赖以生存的环境.有时甚至直接烧死、烧伤野生动物。由于火灾等原因而造成的森林破坏,我国不少野生动物种类已经灭绝或处于濒危。如野马、高鼻羚羊、新疆虎、犀牛、豚鹿、黄腹角雉、台湾鹇等几十种珍贵鸟兽已经灭绝。
另外,大熊猫、东北虎、长臂猿、金丝猴、野象、野骆驼、海南坡鹿等国家级保护动物也面临濒危,如不加以保护,有灭绝的危险。因此,防治森林火灾,不仅是保护森林本身,同时也保护了野生动物,进而保护了生物物种的多样性。
4、引起水土流失
森林具有涵养水源,保持水土的作用。据测算,每公顷林地比无林地能多蓄水30立方米。三千公顷森林的蓄水量相当于一座100万立方米的小型水库。因此,森林有“绿色水库”之美称。
此外,森林树木的枝叶及林床(地被物层)的机械作用,大大减缓雨水对地表的冲击力;林地表面海绵状的枯枝落叶层不仅具有雨水冲击作用,而且能大量吸收水分;加之,森林庞大的根系对土壤的固定作用,使得林地很少发生水土流失现象。然而,当森林火灾过后,森林的这种功能会显着减弱,严重时甚至会消失。因此,严重的森林火灾不仅能引起水土流失,还会引起山洪爆发、泥石流等自然灾害。
然而,当森林火灾过后,森林的这种功能会显着减弱,严重时甚至会消失。因此,严重的森林火灾不仅能引起水土流失,还会引起山洪爆发、泥石流等自然灾害。
参考资料来源:网络-森林火灾
参考资料来源:网络-森林防火监控
⑷ 森林防火监测系统有什么作用
你好森林防火监测系统是可以最大限度的避免森林火灾的,比如郑州托莱斯的森林防火监测系统通过对于森林环境温度、湿度、干燥度等气候数据监测,可以提高森林火灾预防级别!
⑸ 森林防火监控方案具体有什么作用
对于前端发生林火报警的监控点,通过云台的实时角度回传,结合GIS系统的经纬度数据可以实现火灾发生点的精确定位,这点华瑞通科技做的比较好,很专业,安全。
⑹ 森林环境监测的意义
1、掌握森林火灾的动向;
2、巡视森林生长状况,为制定森林生态效益优化纲要提供依据。
⑺ 森林防火预警监控系统 是什么 有哪些
森林防火监控系统先进技术。。
国际森林防火技术
1,德国:FIRE-WATCH森林火灾自动预警系统 德国投入使用的FIRE-WATCH森林火灾自动预警系统,正常监测半径10公里,安装该系统每套需7.5万欧元,而在勃兰登堡州安装需要120-130套,约1000万欧元。 2,美国:护林飞机和红外遥感火灾预警飞机巡逻 美国利用“大地”卫星在离地面大约705公里的轨道上绕地球运转,探测地面上的高温地区、浓烟地带以及火灾遗址。美国使用无人驾驶林火预警飞机进行24小时监测,虽获得了成功,但耗费了巨额资金。 3,加拿大:加拿大采用卫星巡回监测系统 加拿大采用从卫星上发射电磁射线检测林区温度,当检测出某一林区局部温度上升到150℃~200℃,红外线波长达3.7微米时,便是火灾前兆,立即测定具体温度,采取措施及时防火.同时,加拿大林区采用多架配备先进的直升飞机轮流监测森林火灾,飞行费每小时需5000-6000加元。 国外的技术有的虽然可靠,但需要借助高空卫星,且施工太复杂;有的技术方案基础实施投资太大,多达几十万美元,投入成本过高,这些难以满足我国森林资源监测的实际需要。
(三)国内采用的监测方法
1,地面巡护 地面巡护,主要任务是宣传群众,控制人为火源,深入了望台观测的死角进行巡逻。对来往人员及车辆,野外生产和生活用火进行检查和监督。存在的不足是巡护面积小、视野狭窄、确定着火位置时,常因地形地势崎岖、森林茂密而出现较大误差;在交通不便、人烟稀少的偏远山区,无法进行地面巡护,需用各种交通工具费用及人员工资费用,只能用视频监测方法来弥补。 2,了望台监测 了望台监测,是通过了望台来观测林火的发生,确定火灾发生的地点,报告火情,它的优点是覆盖面较大、效果较好。存在的不足:是无生活条件的偏远林区不能设了望台;它的观察效果受地形地势的限制,覆盖面小,有死角和空白,观察不到,对烟雾浓重的较大面积的火场、余火及地下火无法观察;雷电天气无法上塔观察;了望是一种依靠了望员的经验来观测的方法,准确率低,误差大。另外了望员人身安全受雷电、野生动物、森林脑炎等的威胁。 3,航空巡护 航空巡护,是利用巡护飞机进行林火的探测。它的优点是巡护视野宽、机动性大、速度快同时对火场周围及火势发展能做到全面观察,可及时采取有效措施。但也存在着不足:夜间、大风天气、阴天能见度较低时难以起飞,同时巡视受航线、时间的限制,而且观察范围小,只能一天一次对某一林区进行观察,如错过观察时机,当日的森林火灾也观察不到,容易酿成大灾,固定飞行费用2000元/小时,成本高,租用飞机费用昂贵,飞行费用严重不足,这就需要用定点视频监测来弥补其不足。 4,卫星遥感 卫星遥感,利用极轨气象卫星、陆地资源卫星、地球静止卫星、低轨卫星探测林火。能够发现热点,监测火场蔓延的情况、及时提供火场信息,用遥感手段制作森林火险预报,用卫星数字资料估算过火面积。它探测范围广、搜集数据快、能得到连续性资料,反映火的动态变化,而且收集资料不受地形条件的影响,影像真切。 存在的不足:NOAA-AVHRR准确率低,需要地面花费大量的人力、物力、财力进行核实,尤其是交通不便的地方,火情核实十分重要。当热点达到3个像素时,火已基本成灾。
[编辑本段]二、国内主流的防火监控技术其不足及发展
森林火灾危害大,扑灭困难,于是在火灾还在萌芽状态立即扑灭它就显得尤为重要。 森林火灾因为常常处在深山老林中,不易发现,故而发现火灾对于早扑灭火灾具有重要意义。 1,兴建了望塔 国内目前存在较多的技术落后方式。 了望台监测,是通过了望台来观测林火的发生,确定火灾发生的地点,报告火情,它的优点是覆盖面较大、效果较好。存在的不足:是无生活条件的偏远林区不能设了望台;它的观察效果受地形地势的限制,覆盖面小,有死角和空白,观察不到,对烟雾浓重的较大面积的火场、余火及地下火无法观察;雷电天气无法上塔观察;了望是一种依靠了望员的经验来观测的方法,准确率低,误差大。另外了望员人身安全受雷电、野生动物、森林脑炎等的威胁。 2.,建立视频监控系统 目前国内主流的监控方式。 这是传统城市监控的简单延伸,将采集视频图像通过微波汇总,由人工完成集中监视; 人工监视易造成肉眼疲劳,视频中的火情不易被查觉,造成漏报; 监控中心的视频线路较多,人工监视也无法一一监看,易造成漏报。 所以,传统视频监控的最大缺点是漏报率非常高。 传统视频监控是非数字化系统,许多智能应用无法实现。 3,建立智能预警系统 这是森林防火的发展方向,实现森林防火的智能化,信息化。 利用无缝融合智能图像识别技术、面向对象的3D GIS技术、大型网络监控技术等高新技术,利用多项专利技术,结合林业管理的专业知识和林业防火的经验,建立林业防火智能监测预警及应急指挥系统,从而实现林区视频的自动监控、烟火准确识别、火点精确定位、火情蔓延趋势推演、扑救指挥的辅助决策、灾后评估等多方面功能,建立森林防火的完整业务链,并针对性地解决用户的各种个性化需求。 如“森林卫士365”系列产品,主要由前端智能监控产品和后端应用系统构成。 前端智能监控产品包括重型数字云台、基站智能控制箱、嵌入式的烟火识别智能处理器等;
利用无缝融合智能图像识别技术、面向对象的3D GIS技术、大型网络监控技术等高新技术,利用多项专利技术,结合林业管理的专业知识和林业防火的经验,建立林业防火智能监测预警及应急指挥系统,从而实现林区视频的自动监控、烟火准确识别、火点精确定位、火情蔓延趋势推演、扑救指挥的辅助决策、灾后评估等多方面功能,建立森林防火的完整业务链,并针对性地解决用户的各种个性化需求。 如“森林卫士365”系列产品,主要由前端智能监控产品和后端应用系统构成。 前端智能监控产品包括重型数字云台、基站智能控制箱、嵌入式的烟火识别智能处理器等; 后端应用系统包括海普联网监控管理平台、基于ArcGIS平台的森林防火辅助决策及应急指挥系统。
“森林卫士365”系列产品申请国家专利七项; “森林烟火智能识别技术”通过了国家科技成果鉴定,其鉴定意见表明该技术处于国内领先水平;
[编辑本段]2.2 影响
上海世博会,“森林卫士365”作为代表重庆信息产业的四大产品之一,参加重庆馆的展出。 国内唯一通过省级以上科技成果鉴定的森林烟火识别软件; 国内唯一荣获省级以上重点新产品称号的森林烟火识别软件;
[编辑本段]2.3 案例
重庆市缙云山国家级自然保护区森林防火指挥系统 四川省九寨沟森林防火指挥系统等
⑻ 什么是森林防火监测预警系统解决什么样的问题
森林防火监测预警系统基于智能视频分析,自动对视频图像信息进行分析识别,无需人工干预,对监控区域进行7*24小时全天候监测,当监测到烟雾、火焰时,立即触发报警提示,有效的协助管理人员工作,并最大限度地降低误报和漏报现象,减少人力监管的成本。
⑼ 物联网无线传感器网络的应用领域有哪些
主要特点
大规模
为了获取精确信息,在监测区域通常部署大量传感器节点,可能达到成千上万,甚至更多。传感器网络的大规模性包括两方面的含义:一方面是传感器节点分布在很大的地理区域内,如在原始大森林采用传感器网络进行森林防火和环境监测,需要部署大量的传感器节点;另一方面,传感器节点部署很密集,在面积较小的空间内,密集部署了大量的传感器节点。
传感器网络的大规模性具有如下优点:通过不同空间视角获得的信息具有更大的信噪比;通过分布式处理大量的采集信息能够提高监测的精确度,降低对单个节点传感器的精度要求;大量冗余节点的存在,使得系统具有很强的容错性能;大量节点能够增大覆盖的监测区域,减少洞穴或者盲区。
自组织
在传感器网络应用中,通常情况下传感器节点被放置在没有基础结构的地方,传感器节点的位置不能预先精确设定,节点之间的相互邻居关系预先也不知道,如通过飞机播撒大量传感器节点到面积广阔的原始森林中,或随意放置到人不可到达或危险的区域。这样就要求传感器节点具有自组织的能力,能够自动进行配置和管理,通过拓扑控制机制和网络协议自动形成转发监测数据的多跳无线网络系统。
在传感器网络使用过程中,部分传感器节点由于能量耗尽或环境因素造成失效,也有一些节点为了弥补失效节点、增加监测精度而补充到网络中,这样在传感器网络中的节点个数就动态地增加或减少,从而使网络的拓扑结构随之动态地变化。传感器网络的自组织性要能够适应这种网络拓扑结构的动态变化。
动态性
传感器网络的拓扑结构可能因为下列因素而改变:①环境因素或电能耗尽造成的传感器节点故障或失效;②环境条件变化可能造成无线通信链路带宽变化,甚至时断时通;③传感器网络的传感器、感知对象和观察者这三要素都可能具有移动性;④新节点的加入。这就要求传感器网络系统要能够适应这种变化,具有动态的系统可重构性。
可靠性
WSN特别适合部署在恶劣环境或人类不宜到达的区域,节点可能工作在露天环境中,遭受日晒、风吹、雨淋,甚至遭到人或动物的破坏。传感器节点往往采用随机部署,如通过飞机撒播或发射炮弹到指定区域进行部署。这些都要求传感器节点非常坚固,不易损坏,适应各种恶劣环境条件。
⑽ 做一个基于无线传感网的环境监测系统要搞懂什么知识
物联网是用无线传感器、识别设备RFID组成,泛在网 在日渐发达的通信技术、信息技术、射频识别技术等新技术的不断催生下,一种能够实现人与人、人与机器、人与物甚至物与物之间直接沟通的泛在网络架构--- U网络正日渐清晰,并逐步走进了人们的日常生活之中。在由ICT融合技术组成的U网络中,发展的焦点已经转向了具体的服务而不再是"唯技术论"。泛在网络的建设目标也锁定为用户提供更好的应用和服务体验。 近年来,在物联网、互联网、电信网、传感网等网络技术的共同发展下,实现社会化的泛在网也逐渐形成。而基于环境感知、内容感知的能力,泛在网为个人和社会提供了泛在的、无所不含的信息服务和应用。如今,随着手机支付、汽车网、医疗监控等一批移动通信新应用的不断涌现,有望促成移动通信网向智能网络的成功转型。与此同时,为了适应泛在网兴起的需求,移动通信网也必须迎来一系列的变革。