智能視頻監控系統在子午嶺合水林區森林防火中的應用

惠文婷 張 杰 魏俊鋆

（甘肅省子午嶺林業管理局合水分局 甘肅省慶陽市 745400）

智能視頻監控系統是建立在傳統視頻監控系統基礎上做出的創新，其主要在監控前端利用可以編程的三維精準定位攝像技術與煙火智能識別技術，集合后端的3DGIS 技術以及聯網監控技術進行對森林危險的智能預警機制，主要的優點是在一定程度上減少了人工監控作業，實現平臺監控的自動化，在智能技術的支持下減少火災損失。

1 概況

甘肅省子午嶺林業管理局合水分局屬于溫帶大陸性氣候，林區總經營面積312.63 萬畝，其中林業用地301.15 萬畝，非林業用地11.48 萬畝。活立木蓄積733.41 萬m3，森林覆蓋率79.31%。智能視頻的監控設備9 臺，分布在直屬7 個林場，可監控范圍為總面積的30%。

2 智能視頻監控系統在森林防火中應用的必要性

智能視頻監控系統主要是利用遠程圖像的實時傳輸對森林全方位的進行監控和控制，操作簡單，方便指揮中心對森林各區域進行統一的視頻監控和控制，進而通過精準畫面的傳輸迅速做出防范措施。智能視頻監控系統的，組裝簡便，擁有專業的森林地理信系統，精準的選擇森林監控區域。智能視頻監控系統可以有效的對云臺控制、實時視頻監控以及自動煙火識別等功能之間的關系進行統一操作，根據森林火災的特點以及場地特點制定出專業的防范方案，同時可以實現前端視頻的快速瀏覽、監控、預警以及設備自檢功能的互相聯動，可以將森林火災控制在發生的初期，有效減少由火災造成的經濟損失。

圖1 視頻監控效果

3 智能視頻監控系統的結構功能以及在森林防火中的重要應用

3.1 視頻采集系統

其主要包括高精度轉臺、紅外熱成像系統以及可見光成像系統。高精度轉臺主要是借助控制系統來對任意方向和速度進行控制，并且可以實現超低速運行保證視頻監控花邊的清晰性；其次其定位精度較高，可以將撲滅火災的最佳路徑和最快時間快速的提供給滅火人員。紅外熱成像系統主要是利用紅外成像技術進行測量，能夠在黑暗情況下對火災進行精準觀察，利用電信號的處理將目標物的溫度分布圖像變成視頻圖像，利用內部裝載的精度極高的溫度傳感器精準度的傳給后端數據，從而判斷火災情況。可見光成像系統主要是能夠適應惡劣天氣的情況對森林內部的火災詳情進行監控和分析，通過改變鏡頭光的波長實現可見光與紅外線的有效切換，在低可見度的情況下實現全天候的正常監控。

3.2 煙火識別系統

該系統主要是在轉臺內部進行設計和安裝，其能夠采集最原始的高清視頻圖像，對煙火的顏色、外形以及動靜態進行詳細分析，通過電子穩像技術以及自適應補償技術對煙火實際情況進行精準識別。另外煙火識別系統的前置與嵌入式結構設計可以保證數據的精準和完整儲存，在第一時間對火災進行精準分析和判斷，避免對煙火的誤報和錯報。其識別系統的算法與圖像處理技術、以及模式識別技術等多種技術融合在一起，提升抗干擾和視頻處理能力，對于突然發生的火災情況可以及時做出精準的判斷，內部系統的融合提升了該設備的環境適應能力，減少經濟損失。

3.3 地理信息系統

其主要的GIS 基礎平臺能夠適應大多數的計算機環境，并且可以在三維狀態下以及離線狀態下實現移動終端的視頻監控和信息傳遞。另外其所具有的地圖數據可以滿足各種應用數據需求，經過對地圖數據的整理和分析，可以滿足各種GIS 系統數據接口協議，實現各地區地理信息數據信息的互通；同時其能夠在全三維視圖環境下對森林面積、高度以及坐標實施地圖繪制，并通過精準的地圖繪制提供實時的火災預警監測和正確的滅火指揮，減少經濟損失。

圖2 視頻監控設備

4 應注意的事項

將新技術應用于森林防火中，雖然在很大程度上提高了森林防火的成效，但在實際的應用過程當中，也有其弊端。首先，雖然每一項技術都有自身的巨大優勢，如果單獨應用的話，將會大大降低應用效果，因此需要綜合應用。例如，在應用3S 技術的過程中，可以融合使用紅外線成像技術。通過綜合的應用，能夠更加全面的保障森林防火成效。基于此，在應用新型技術的過程中，要注意避免將其中的某一項技術視作一個獨立的個體，其實彼此之間是可以交叉應用的。其次，在應用新型技術的過程中，要避免出現過度的依賴性，否則當技術設備出現故障時，將會帶來非常嚴重的后果，雖然發生這種情況的概率并不高，但是依然要給予重視。在日常工作中要及時派遣技術人員進行巡查，提前確認、排除故障。最后，在應用新型技術的過程中，要掌握技術應用重點以及工作重點。不斷摸索經驗，形成符合祁連林區的具體操作流程時，再由點到面推廣。同時，要加強日常巡護人員新技術的培訓工作，在工作中學習，在學習中工作。

總之，新形勢下，在子午嶺合水林區森林防火的中，積極應用新型智能視頻監控系統新型技術具有重要意義，能夠在很大程度上提升森林防火成效。通過人力和新型技術兩者之間的互相結合，切實提高森林防火水平，降低火災發生概率，保護林區的資源，保障森林環境安全的基礎上提升其社會經濟效益。