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    森林防火全生命周期監測系統解決方案

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    1、總體方案設計

    1.1、項目背景

    近年來,隨著人們對森林火災認識的不斷提高,其中生長的過程中對防火技術要求也不斷增加。森林是寶貴的自然財富,也是樹木大量集中的區域,很容易受到火災的吞噬。森林火災具有突發性、隨機性、快速性等特點,往往難于控制,在夏季高溫天氣及秋冬節干燥天氣,山火突發的概率十分高。一直以來,世界各地森林都在遭受著森林大火的痛楚,不僅帶來了慘重的經濟損失和人員傷亡,而且每一次大火過后都會造成嚴重的環境污染。因此,減少和避免森林火災一直是人們夢寐以求的愿望,在完全杜絕火災無法做到的情況下,我們只有通過全天候和全方位的監測和預防來實現這一個愿望。在科技發達的今天,我們需要利用先進的、科學的、信息技術系統應用在當前森林防火中,是當前社會發展的必然趨勢,是保護森林的主要措施,也為森林火災的監測和預防帶來了福音。

    1.2、現狀分析

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    森林整體監測面積大,一旦產生明火,則火速蔓延快,會造成很嚴重的危害,防控手段離不開人防、物防、技防,只有將三種防護手段有效結合,高效利用,才能將火災防患于未然。

    現階段預防火災主要是建立森林防火設施,包括開辟防火路、營造防火林帶,修筑林道、設立防火瞭望臺,架設電話、建立化學滅火站等,通過這些設施可以進一步預防森林火災的發生?;蛘哚槍ψ匀蛔兓A防火災,加強人為巡邏。但針對一些人為造成的火災或不明原因突然發生的火災,無法預警與監測。

    人為護林巡邏,巡邏周期長、信息反饋速度慢、檢測成本高,并且無法實時監測到火災,具有極大的不確定性。初期火災未必能發現,當火災情勢較大時,會產生巨大的環境危害與污染,不但燒毀成片的森林,傷害林內的動物,而且還降低森林的繁殖能力,引起土壤的貧瘠并破壞森林涵養水源,甚至會導致生態環境失去平衡。

    另外,針對森林防火應以預防為主,現有技術手段多是基于視頻圖像識別技術,是在火災發生后才能發現和告警,無法提前預知,提前防范。

    1.3、總體目標

    從森林防火工作的實際業務流程出發,改變和優化傳統火災防控不足問題,對森林安全進行全生命周期保護。在火災發生前做到有效管控和火災預防;在火災發生時,能夠借助科學技術手段及時發現災情,并多方應急警告,為火災施救工作提供及時、高效的指揮調度、數據、現場實施動態的全方位支持;火災發生后的科學災后分析統計,針對頻發時間、數據、環境、位置、范圍、救災效率等進行有效分析,對未來火災預防,救災工作提供指導性報告文件。

    2、解決方案與總體設計

    2.1、方案架構

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    2.2、解決方案針對火災的預防、發現、告警、處理、總結等一系列森林火災問題進行解決、處理與分析。

    1、安全防控——從源頭杜絕人為原因導致火災事故

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    1) 預約拜訪的人員與車輛可正常進入林區:要來拜訪的人員與車輛需提前聯系森林巡護人員,確定來訪時間、人員與車輛信息,巡護人員提前將來訪信息錄入到系統。當來訪人員正常拜訪時,通過智能卡口監測識別后,正常進入林區。

    2) 未預約的人員與車輛判定為闖入者:系統中沒有預約記錄即來訪進入林區的,通過智能卡口監測識別后,系統識別為闖入者,會發出告警提示。

    3) 監測攜帶的危險品與火種:通過智能卡口攝像頭監測識別危險品/火種

    4) 聲光廣播提示:在1-10M范圍內發現有闖入者或危險品、火種時自動開啟聲光報警提示,廣播驅逐闖入者,也可直接喊話,實現雙向對講。

    5) 報警上報:當發現有闖入者或危險品、火種時,報警上報至平臺、短信、APP。根據不同報警等級,發出不同等級的報警信息。

    2、火災預防——從自然因素分析火災發生前兆,提前預知火災發生

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    1) 氣象數據采集:對風速、風向、雨量、空氣溫度、露點溫度、空氣濕度、日雨量、累計雨量、當前雨量、光照強度、日照時數等氣象數據的采集

    2) 地質數據采集:土壤溫度、土壤濕度、蒸發量、大氣壓力,總輻射等地質數據采集。

    3) 數據校準,防止信息誤報。當監測到的數據不是很準確的時候,可以進行數據重新校準。如當火災發生,監控視頻發現并沒有起火,可能是由于外界某種原因,此時重新校準數據可重新監測氣象與火災信息。

    3、及時發現火災發生,精準定位——第一時間發現火災,精準定位火點位置

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    1) 明火識別告警:安裝火點監測攝像頭,360度循環監測,在第一時間監測到火點并報警,上報至平臺、短信、APP。根據不同報警等級,發出不同等級的報警信息。

    2) 火情確認,通過監控視頻與自然數據雙重方式確認火點情況:GIS

    ① 彈出視頻確認:當識別到明火時,系統第一時間自動彈出視頻彈窗,可根據視頻確認火情。無需一直監控視頻,浪費精力;也無需一直上傳視頻,節省流量。

    ② 數據校準:通過火點位置、火情范圍、氣象、地質等多重數據疊加,綜合判定火災情況

    3) 一鍵救援:

    ① 可與地區應急呼救平臺對接聯動

    ② 可對防火組織內各級人員告警通知

    4、高效組織救災——提高救援速度、效率,最大限度減少災害損失

    第一時間生成分級、分類的救援預案,發至相關人員,定制可視化指揮平臺(視頻會議),提高救援速度、效率,最大限度減少災害損失

    1) 實時查看可調用資源狀態

    2) 實時查看救援進度以及施救結果

    5、運營維護——全面、長期的、低成本的設備維護與防控保障

    1) 信息平臺系統的維護

    ① 設備故障監測。對采集數據設備的運維管理,采集供電、網絡、工作環境三大類30余種故障信息,涵蓋了所有可能的故障類型,可實現從故障發現、分析、解決的全過程管理。防止因為設備損壞而導致的問題。

    ② 設備修復??商幚碓O備30余種故障進行自動修復。

    ③ 自動派單,并跟蹤維修情況。當設備出現故障無法自動修復時,將自動區分責任,并派單給指定維護人員,附帶維修預案。

    2) 基礎救援設備維護:

    ① 水桶水位測量:可在水桶中放置液位計,并對水桶水位進行閾值設置,當低于某個閾值時進行報警,告知管理人員水量不夠,需及時添水,防止火災發生應急設備不足。并安裝定位設備,可快速找到水桶位置。

    ② 消防車定位:可在應急消防車上放置定位設備,及時了解到消防車的位置,當火災發生時可隨時調用消防車。

    ③ 滅火器材定位:在滅火器材上放置定位,及時了解位置,隨時調用。

    ④ 防火帶等:聯網監測健康狀態。

    3) 能效保障——低成本持久監測

    ① 節電:針對森林無電的情況,采用太陽能蓄電池供電。支持在陰雨天氣下提供長時間的電力。

    ② 節能:不需要一直查看視頻,節省巡查人精力的同時也節省電力和流量,做到測溫與視頻分離。

    6、災后數據分析

    災后評估,主要功能包括:建立災后評估模型,對林木的直接損失,林木經濟損失、救災效率、間接損失、防火費用實現統計分析;災后數據采集;災害評估報告生成;受災數據發布。2.3、方案亮點1、全生命周期管控,針對火災發生前、中、后,一系列森林火災問題進行管控

    2、全面數據監看,除視頻外,包括人、車、物、氣象、地質等全面,多維度監看

    3、高集成度、先進性,融合邊緣計算、AI等多項專業技術,集成度高,可持續性更長久

    4、高效的傳輸網絡架構,分布式架構減輕中心端數據處理壓力

    5、穩定為運維支持,獨家網絡運維技術

    6、貼近森林防控整體業務,覆蓋整個森林防火的各個業務模塊


    2.3、方案亮點

    1、全生命周期管控,針對火災發生前、中、后,一系列森林火災問題進行管控

    2、全面數據監看,除視頻外,包括人、車、物、氣象、地質等全面,多維度監看

    3、高集成度、先進性,融合邊緣計算、AI等多項專業技術,集成度高,可持續性更長久

    4、高效的傳輸網絡架構,分布式架構減輕中心端數據處理壓力

    5、穩定為運維支持,獨家網絡運維技術

    6、貼近森林防控整體業務,覆蓋整個森林防火的各個業務模塊



    3、系統介紹


    3.1、系統網絡拓撲圖圖片4.png

    3.2、系統功能介紹

    1、點位信息監測:實時監控監測點位的設備狀態、信號情況,并可對點位的攝像視頻查看、回放等

    2、視頻確認:開啟與關閉視頻,遠程確認森林情況;

    3、火情報警:當火點監測攝像頭監測到火情時,系統可鎖定起火點,并回傳前端設備的運行參數,精準定位,實時觸發緊急報警,通過監控視頻確認是否屬實。

    4、闖入者報警:發現闖入的人員或車輛,系統實時觸發緊急報警,并抓拍闖入者照片,記錄闖入信息。

    5、應急設備報警:應急設備水位過低,觸發報警。記錄報警信息

    6、報警喊話:當監測到有人員或車輛時,可自動語音播報提示傳入者返回,或實時喊話與闖入者進行對講

    7、信息推送:報警信息可通過軟件平臺、APP、短信的方式實時推送給相關人員,分為低位、中位、高位三種告警級別;不同告警級別分別推送指定人;短信通知可推送多人確保相關責任人能夠第一時間對報警事件進行處理

    8、統計報表分析報:頻發風險點位統計;災后數據采集;災害評估報告生成;受災數據統計;故障報表統計等,按日、月、年進行匯總統計

    9、人員管理:人員信息管理,對森林管理管理人員,報警通知人員管理

    10、故障記錄:對發生的設備故障進行記錄


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