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森林防火视频监控技术应用与探讨

发表时间：2019/4/22 来源：《中国西部科技》2019年第4期作者：赵骄

[导读] 森林资源作为我国最重要的资源之一，受到人们的高度重视。火灾是对森林资源伤害最大的一种灾害，为了保护我国的森林资源不受到火灾的破坏，需要进行合理的火灾防控措施，防火视频监控技术就是现阶段比较先进的一种防火措施，通过该技术的合理应用，可以对森林资源进行实时的监控，在出现火灾预警时，可以第一时间通知森林的管理人员，采取适合的控制措施，本文对该技术进行具体的研究分析，希望可以为森林资源的保护提供一定额帮助

　　漠河市人民政府森林防火办公室
　　火灾产生的损失是巨大的，当森林资源发生火灾以后，不但会对森林资源产生巨大的破坏，还会产生一定程度的人员伤亡，造成巨大的生命财产损失。在出现森林火灾时，需要我们第一时间采取正确的措施进行火灾的控制，将火灾产生的损失降到最低。传统的火灾监控方式是通过人工监控的方式进行的，在森林中建立瞭望台，监控人员站在高处进行森林的观察，该方法已经无法满足实际的监控需求，为此出现了视频监控技术，下面进行具体的研究分析。
　　1森林防火视频监控技术的应用
　　1.1火警信息处理
　　该技术具有信息处理的功能，在通过监控发现火情时，可以进行火源位置的获取，将火灾情况进行分析和录入，还可以将每次发现的火灾情况进行合理的记录分析，根据记录的数据进行空间图的绘制工作，在进行火灾监控的布置工作时，可以参考绘制的图表。
　　1.2智能识别烟火
　　监控系统可以24小时不间断的对森林资源进行监控，具有智能识别烟火的功能，可以通过图像分析森林的实际情况，在出现火灾隐患或者火情时，可以第一是件向消防系统发出警报，消防系统需要立即采取适合的措施进行火灾的控制工作。
　　1.3国家卫星热点信息集成
　　还可以进行国家卫星热点信息的集成，将所有国内森林防火的数据进行记录和分析，将这些数据进行合理的利用，不但完善森林防火系统。
　　2我国森林防火视频监控技术存在的问题及对策
　　2.1存在问题
　　为了进一步完善森林防火视屏监控技术，我们对存在的问题进行了合理的总结，主要有以下几点问题：第一，该技术的应用需要大量的资金投入，我国大部分森林资源都处在偏远的区域，在进行技术的应用过程中，需要耗费大量的资金和人力，才能满足实际的森林防火建设需求。第二，防火系统一般安装在野外，会受到周边自然环境的影响，在出现极端天气时例如暴雨、暴雪等等情况，会导致系统的运行出现问题，出现火灾误报等情况的发生。第三，我们在进行监控点的选择工作时，通常情况下都是根据经验选择位置，容易出现重复监控的情况，导致资源的浪费，或者存在着监控盲点，没有覆盖到整个森林资源。第四，视频系统的产品质量参差不一，呈现出质量差距较大的情况，而且我国现在没有相应的技术标准，在进行产品的选择时，经常会出现一些选择错误的情况。
　　2.2解决措施
　　为了保证监测的效果，我们可以对设备的监测半径进行和合理的放大，可以有效降低系统安装的质量。某些森林处在位置比较偏远的地区，我们可以通过无线传输的方式进行操作，降低了铺设路线的费用。视频系统受到周边环境因素的影响较大，我们可以进行合理的调查分析，采取适合的办法进行火情识别精度的提升。我们还可以对计算机技术进行合理的应用，通过计算机建模的方式进行监控点的选择，可以有效避免重复监控或者监控盲点的问题。针对市场上的森林防火视频监控产品质量差距大的问题，2016年6月1日，首次颁布实施了《森林防火视频监控系统技术规范》，此规范由国家林业局制定，填补了该领域行业标准规范的空白，并综合考虑了当前的产品水平。标准的出台实现了我国森林防火视频监控产品的规范化，确保了省级、市级、县级之间森林防火监测工作的互通。
　　3森林防火视频监控技术指标
　　3.1有效识别时间
　　早期扑救可使火灾消灭在初期阶段，避免由火势蔓延而导致的火灾加重。

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为第一时间发现火源，森林防火视频监控的有效识别时间为小于30min，目前市场上的火情监控产品已经能够达到这个标准，有的产品可在20min内完成火情识别的工作。
　　3.2火情识别率
　　及时发现火情并准确定位，对早期扑救具有重要意义，可减少因火灾蔓延造成的森林破坏和人员伤亡。火灾初期火焰较少不容易发现，但烟雾却很明显，因此，现代森林防火视频监控系统大多采用烟气识别报警系统，由于智能识别技术水平的原因有时可能造成火情漏报，一般要求系统的漏报率不得高于1‰，万公顷日误报次数不大于3次。
　　3.3定位精度
　　森林防火视频监控系统发现火情的位置与实际位置的差距越小意味着系统的定位精度越高，准确的火灾位置信息能帮助扑救人员迅速到达火场展开早期扑救，有助于指挥人员制定合理的火灾扑救方案。定位精度的大小与监控产品的加工水平、系统安装精密程度以及软件误差紧密相关，考虑到实际应用效果、设备生产水平、实施难度等，要求定位精度小于100m。
　　3.4可见光和红外融合应用
　　目前，视频监控的镜头多采用可见光与非制冷红外融合的方式，通过火焰和烟雾在图像上表现出来的特征来识别火灾，充分发挥可见光与红外各自的特点。可见光在白天视线较好，对烟的识别精度高，能够第一时间发现火灾，但晚上对火的识别能力大大减弱，采用红外镜头则可有效地识别夜间林火。采用可见光和红外融合的方式可实现对烟火全天候的交叉确认识别，提高森林防火监测与预警能力。
　　3.5前端监控设备防护安全
　　森林防火监控视频大多安装在林区内，在较恶劣的自然环境(雨、雪)或温差较大的室外条件下工作，需要高标准的防护等级阻止灰尘和雨水的侵蚀，前端监控设备整体防护等级要求为IP66，摄像机的防护罩等级需达到IP67，以保证设备的正常运转。
　　3.6识别算法前置
　　前端设备采用嵌入式识别算法，根据摄像头拍摄到的视频图像，对烟和火焰的颜色、特征、运动形态进行预处理，可极大地提升火灾的识别能力。小规模和生产技术水平不高的厂家难以完成这种设计，目前行业内只有极少数厂家可应用这项技术。以上这几项技术指标是森林防火视频监控系统的支撑要素，是实现火灾高效识别、精准定位的关键技术。高质量的前端设备以及高清晰度的成像系统是整个视频监控系统的载体，是识别火灾的基础，识别算法的置入不仅可提高火点定位的精度，保障有效的识别时间，还可以在早期发现火情。生产厂家生产的监控设备产品时，应综合考虑这些关键因素。
　　4结语
　　通过防火视频监控系统的合理应用，可以森林资源进行不间断的监控工作，在出现火灾情况时，可以第一时间通知消防人员。根据实际的调查研究发现，我国的防火视频监控系统还存在很多问题，主要有资金需求量大、监控点选择问题、受环境因素影响较大、没有标准的技术指标四点问题。本文根据问题出现的实际原因，制定了相应的解决方案，还对防火视频监控系统应用指标进行了具体的分析研究，希望可以为今后森林防火提供一定的帮助。
　　参考文献
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　　[2]张红勇.兴隆山保护区森林防火视频监控技术应用探讨[J].甘肃林业科技,2017,42(2):52-54.
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