惠文婷 張 杰 魏俊鋆

（甘肅省子午嶺林業(yè)管理局合水分局 甘肅省慶陽市 745400）

智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)是建立在傳統(tǒng)視頻監(jiān)控系統(tǒng)基礎(chǔ)上做出的創(chuàng)新，其主要在監(jiān)控前端利用可以編程的三維精準(zhǔn)定位攝像技術(shù)與煙火智能識別技術(shù)，集合后端的3DGIS 技術(shù)以及聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控技術(shù)進(jìn)行對森林危險的智能預(yù)警機(jī)制，主要的優(yōu)點是在一定程度上減少了人工監(jiān)控作業(yè)，實現(xiàn)平臺監(jiān)控的自動化，在智能技術(shù)的支持下減少火災(zāi)損失。

1 概況

甘肅省子午嶺林業(yè)管理局合水分局屬于溫帶大陸性氣候，林區(qū)總經(jīng)營面積312.63 萬畝，其中林業(yè)用地301.15 萬畝，非林業(yè)用地11.48 萬畝?；盍⒛拘罘e733.41 萬m3，森林覆蓋率79.31%。智能視頻的監(jiān)控設(shè)備9 臺，分布在直屬7 個林場，可監(jiān)控范圍為總面積的30%。

2 智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)在森林防火中應(yīng)用的必要性

智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)主要是利用遠(yuǎn)程圖像的實時傳輸對森林全方位的進(jìn)行監(jiān)控和控制，操作簡單，方便指揮中心對森林各區(qū)域進(jìn)行統(tǒng)一的視頻監(jiān)控和控制，進(jìn)而通過精準(zhǔn)畫面的傳輸迅速做出防范措施。智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)的，組裝簡便，擁有專業(yè)的森林地理信系統(tǒng)，精準(zhǔn)的選擇森林監(jiān)控區(qū)域。智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)可以有效的對云臺控制、實時視頻監(jiān)控以及自動煙火識別等功能之間的關(guān)系進(jìn)行統(tǒng)一操作，根據(jù)森林火災(zāi)的特點以及場地特點制定出專業(yè)的防范方案，同時可以實現(xiàn)前端視頻的快速瀏覽、監(jiān)控、預(yù)警以及設(shè)備自檢功能的互相聯(lián)動，可以將森林火災(zāi)控制在發(fā)生的初期，有效減少由火災(zāi)造成的經(jīng)濟(jì)損失。

圖1 視頻監(jiān)控效果

3 智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)功能以及在森林防火中的重要應(yīng)用

3.1 視頻采集系統(tǒng)

其主要包括高精度轉(zhuǎn)臺、紅外熱成像系統(tǒng)以及可見光成像系統(tǒng)。高精度轉(zhuǎn)臺主要是借助控制系統(tǒng)來對任意方向和速度進(jìn)行控制，并且可以實現(xiàn)超低速運行保證視頻監(jiān)控花邊的清晰性；其次其定位精度較高，可以將撲滅火災(zāi)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(tǒng)主要是利用紅外成像技術(shù)進(jìn)行測量，能夠在黑暗情況下對火災(zāi)進(jìn)行精準(zhǔn)觀察，利用電信號的處理將目標(biāo)物的溫度分布圖像變成視頻圖像，利用內(nèi)部裝載的精度極高的溫度傳感器精準(zhǔn)度的傳給后端數(shù)據(jù)，從而判斷火災(zāi)情況?？梢姽獬上裣到y(tǒng)主要是能夠適應(yīng)惡劣天氣的情況對森林內(nèi)部的火災(zāi)詳情進(jìn)行監(jiān)控和分析，通過改變鏡頭光的波長實現(xiàn)可見光與紅外線的有效切換，在低可見度的情況下實現(xiàn)全天候的正常監(jiān)控。

3.2 煙火識別系統(tǒng)

該系統(tǒng)主要是在轉(zhuǎn)臺內(nèi)部進(jìn)行設(shè)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(tài)進(jìn)行詳細(xì)分析，通過電子穩(wěn)像技術(shù)以及自適應(yīng)補(bǔ)償技術(shù)對煙火實際情況進(jìn)行精準(zhǔn)識別。另外煙火識別系統(tǒng)的前置與嵌入式結(jié)構(gòu)設(shè)計可以保證數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)和完整儲存，在第一時間對火災(zāi)進(jìn)行精準(zhǔn)分析和判斷，避免對煙火的誤報和錯報。其識別系統(tǒng)的算法與圖像處理技術(shù)、以及模式識別技術(shù)等多種技術(shù)融合在一起，提升抗干擾和視頻處理能力，對于突然發(fā)生的火災(zāi)情況可以及時做出精準(zhǔn)的判斷，內(nèi)部系統(tǒng)的融合提升了該設(shè)備的環(huán)境適應(yīng)能力，減少經(jīng)濟(jì)損失。

3.3 地理信息系統(tǒng)

其主要的GIS 基礎(chǔ)平臺能夠適應(yīng)大多數(shù)的計算機(jī)環(huán)境，并且可以在三維狀態(tài)下以及離線狀態(tài)下實現(xiàn)移動終端的視頻監(jiān)控和信息傳遞。另外其所具有的地圖數(shù)據(jù)可以滿足各種應(yīng)用數(shù)據(jù)需求，經(jīng)過對地圖數(shù)據(jù)的整理和分析，可以滿足各種GIS 系統(tǒng)數(shù)據(jù)接口協(xié)議，實現(xiàn)各地區(qū)地理信息數(shù)據(jù)信息的互通；同時其能夠在全三維視圖環(huán)境下對森林面積、高度以及坐標(biāo)實施地圖繪制，并通過精準(zhǔn)的地圖繪制提供實時的火災(zāi)預(yù)警監(jiān)測和正確的滅火指揮，減少經(jīng)濟(jì)損失。

圖2 視頻監(jiān)控設(shè)備

4 應(yīng)注意的事項

將新技術(shù)應(yīng)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(yīng)用過程當(dāng)中，也有其弊端。首先，雖然每一項技術(shù)都有自身的巨大優(yōu)勢，如果單獨應(yīng)用的話，將會大大降低應(yīng)用效果，因此需要綜合應(yīng)用。例如，在應(yīng)用3S 技術(shù)的過程中，可以融合使用紅外線成像技術(shù)。通過綜合的應(yīng)用，能夠更加全面的保障森林防火成效?；诖?，在應(yīng)用新型技術(shù)的過程中，要注意避免將其中的某一項技術(shù)視作一個獨立的個體，其實彼此之間是可以交叉應(yīng)用的。其次，在應(yīng)用新型技術(shù)的過程中，要避免出現(xiàn)過度的依賴性，否則當(dāng)技術(shù)設(shè)備出現(xiàn)故障時，將會帶來非常嚴(yán)重的后果，雖然發(fā)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(shù)人員進(jìn)行巡查，提前確認(rèn)、排除故障。最后，在應(yīng)用新型技術(shù)的過程中，要掌握技術(shù)應(yīng)用重點以及工作重點。不斷摸索經(jīng)驗，形成符合祁連林區(qū)的具體操作流程時，再由點到面推廣。同時，要加強(qiáng)日常巡護(hù)人員新技術(shù)的培訓(xùn)工作，在工作中學(xué)習(xí)，在學(xué)習(xí)中工作。

總之，新形勢下，在子午嶺合水林區(qū)森林防火的中，積極應(yīng)用新型智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)新型技術(shù)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(shù)兩者之間的互相結(jié)合，切實提高森林防火水平，降低火災(zāi)發(fā)生概率，保護(hù)林區(qū)的資源，保障森林環(huán)境安全的基礎(chǔ)上提升其社會經(jīng)濟(jì)效益。