1. 森林防护的必要性

森林对于一个国家是十分重要的资源和财富，然而火灾则是威胁森林安全的重要因素之一，一旦发生火灾，就会使广袤的森林瞬间消失，给国家和生态环境造成十分惨重的损失。
（一）森林防火是保护自然资源的需要。森林中蕴藏着十分丰富的野生动植物资源。特别是在大面积国有林区、自然保护区及风景名胜区，分布有多种古树名木、名花异草及珍禽稀兽。所有这些都是人类不可多得的宝贵财富，然而，森林火灾能使这些宝贵资源付之一炬。因此，防止森林火灾就是保护自然资源。
（二）森林防火是保护生态环境的需要。森林是陆地上最高、范围最大的生态系统。森林是人类及野生动物赖以生存的良好环境。众所周知，森林在维持和保护生态环境方面具有十分重要的作用。然而，森林火灾会使森林的这些功能减弱,甚至消失，因此，防止森林火灾就是保护生态环境。
（三）森林防火是保护森林发展林业的需要。森林火灾是森林三大自然灾害之首，防止火灾就是保护森林。森林是发展林业的基础，没有森林就没有林业。因此，森林防火是保护森林资源和发慌林业事业的基础工作。
（四）森林防火是维护林区社会安定的需要。在林区，森林防火关系到千家万户。森林是林区人民赖以生存的物质基础。森林火灾会使森林遭受破坏，甚至消失，给林区人民生产生活带来困难。另外，森林火灾还会直接威胁林区人民的生命财产安全，严重的森林火灾不仅能造成人员伤亡，而且还会毁坏房屋等建筑,使人们失去家园。
森林火灾是森林最危险的敌人，也是林业最可怕的灾害，它会给森林带来最有害，最具有毁灭性的后果。森林火灾不但烧毁成片的森林，伤害林内的动物，而且还降低森林的繁殖能力，引起土壤的贫瘠和破坏森林涵养水源的作用，甚至会导致生态环境失去平衡。所以，森林防火，人人有责。

2. 产品方案

前端监测系统采用热成像双目球型摄像机对基站附近数公里范围林区进行视频监控图像采集，实现全方位监控，通过数字云台的测距功能方位角和俯仰角以及长焦镜头焦距实现火点的精确自动定位，实现火点的智能识别，一旦发现疑情，后端监控（指挥）中心将会马上发出报警信号并定位着火点位在GIS地图上显示。

2.1. 观测型热成像双光谱网络中载云台摄像机

2.1.1. Smart功能（热成像） 

l Smart跟踪：全景跟踪、事件跟踪等多种跟踪方式并支持多场景巡航跟踪功能
l Smart侦测：区域入侵侦测、越界侦测、进入区域侦测、离开区域侦测、音频异常侦测、高温物体检测等功能
l Smart录像：支持断网续传功能保证录像不丢失
l Smart图像增强：Smart编码：支持低码率、SVC自适应编码技术
l Smart报警：支持网线断、IP地址冲突、存储器满、存储器错、非法访问异常检测并联动报警的功能
l Smart联动：热成像和可见光联动智能跟踪
l Smart防灼伤：热成像探测器防灼伤智能躲避

2.1.2. 系统功能

l 支持3D定位功能，通过客户端/IE可实现点击跟踪和放大
l 支持PAL/NTSC制式切换，具有良好的地区适用性
l 支持多语言菜单及操作提示功能，用户界面友好
l 支持系统双备份功能，确保数据断电不丢失
l 支持断电状态记忆功能，上电后自动回到断电前的云台和镜头状态
l 室外IP66防护等级，防雷、防浪涌、防突波（EMC四级防护）
l 支持预置点/辅助输出/多种扫描方式的定时任务功能
l 支持守望功能，预置点/花样扫描/巡航扫描可在空闲状态停留指定时间后自动调用(包括上电后进入的空闲状态)
l 支持NAS存储录像，录像可断网续传，最高可支持8个NAS盘
l 支持单IP双光谱双码流技术
l 支持烟火检测、测温、及船只检测、行为分析智能
l 支持区域扫描功能，方位设定功能，烟火区域屏蔽功能
l 支持多种电压类型输入，及欠压过压智能报警
l 支持低温加热启动、镜头加热及除冰等功能

2.1.3. 热成像机芯功能

l 采用1/1.8”英寸高性能传感器，图像清晰，可见光最大分辨率可达2688 × 1520
l 6-240 mm 40倍光学变倍，16倍数字变倍
l 支持自动光圈、自动聚焦、自动白平衡、背光补偿、数字宽动态、3D数字降噪、日夜转换
l 支持激光补光，有效距离800 m
l 支持多边形隐私遮蔽，多区域可设，多颜色可选
l 支持透雾、强光抑制、电子防抖、Smart IR防红外过曝技术
l ROI感兴趣区域增强编码
l 支持智能雨刷功能（单次、自动、循环等设定）
l 分辨率384 × 288，高灵敏度探测器，支持对比度调节
l 支持智能火点检测功能
l 支持温度异常报警功能
l 支持定时、温差和手动模式下快门校正，AGC模式可选择
l 支持3D降噪功能，15种伪彩色可调节，图像细节增强功能
l 支持镜像、本地视频输出；热成像镜头25 mm，最大支持8倍数字变倍
 

2.2. 系统架构

 
森林火险预警系统：主要由热成像双目高清云台摄像机实现，对林场区域进行全天候监测，监测现场火情隐患，当有隐患发生时，通过前端摄像机进行火情识别，火点定位，气象信息采集并上传中心进行报警等。

3. 系统功能

3.1. 林火监测预警

在林区各消防瞭望塔制高点架设远程热成像可见光双目全天候摄像机，覆盖大片森林区域，对初发火情，做到及时发现,及时报警，及时救护，使火灾隐患消亡在萌芽状态。

3.2. 火点定位

系统根据前端数字云台信息及其海拔，塔高，云台水平角、俯仰角信息结合DEM数据，通过森林火灾自动识别与报警功能发现火灾后，系统可以迅速、准确地锁定火点位置，同时获得火点所在的小地名，自动计算出火点周围的危险设备设施、扑救力量（森林防火专业队、半专业队、乡镇扑火应急队等），并快速分析计算出每支扑救力量到火灾现场的最近/最佳路径，进行林火扑救的动态模拟，使扑火指挥人员就近组织扑火队伍、物资展开有效的扑救。
系统使用单个监控塔实现定位，根据DEM数据，监控塔高度，和摄像机（镜头）的水平角、俯仰角，计算摄像机视线与地面的交点。

3.3. 双光谱结合检测

采用可见过与红外热成像技术，能够克服雾霾天气对可见光摄像机成像的影响，以及红外摄像机抗遮挡能力差、图像不直观等单一智能识别系统存在的缺点，提高林火智能识别能力，达到全年、全天候的高效智能识别预警。
系统检测时采用红外线热成像进行全面扫描，检测到疑似火情时，通过可见过图片进行二次识别，提升报警准确性与漏报等。
 

4. 空气质量监测系统

空气质量在线监测系统，集数据采集、存储、传输和管理于一体的无人值守的环境监测系统，能全天候、连续、自动地监测环境，可提供PM10、PM2.5、SO2、NO2、CO、O3、温度、湿度、风速、风向、大气压力等参数的实时数据监测，并可根据需求扩展添加：负氧离子、含氧量、噪声、雨量、日照、TVOC、H2S等参数的监测，按照“网定格、格定责、责定人”的理念，建立“横向到边、纵向到底”的区域网格化监控平台，应用、整合了多项智慧环保技术，在全面掌握、分析污染源排放、气象因素的基础之上，采用因地制宜的灵活设点方法进行部署。

4.1. 参数配置

总体性能	总体性能	嵌入式、模块化结构设计，体积小，性能可靠
	实时数据	实时显示监测数据
	信号输出	4G、RS485、RS232、RJ45
	远程访问	支持远程访问模式
	本地存储	支持本地SD卡存储
	供电电压	AC220V/DC24V
空气质量监测参数	PM2.5	量程：0-1000ug/m3 分辨率:1 ug/m3 原理：光散射
	PM10	量程：0-2000ug/m3 分辨率:1 ug/m3 原理：光散射
	CO	量程：0-3000ppb 分辨率:﹤5ppb 原理：电化学
	SO2	量程：0-4000ppb 分辨率:﹤10ppb 原理：电化学
	NO2	量程：0-3000ppb 分辨率:﹤10ppb 原理：电化学
	O3	量程：0-1000ppb 分辨率:﹤5ppb 原理：电化学
气象环境监测参数	风速	测量范围：0-45m/s；精度：±0.5+2%FS；分辨率：0.01m/s
	风向	测量范围：0-360°；精度：±3°；分辨率：1°
	温度	测量范围：-50-100℃；精度：±0.5℃；分辨率：0.1℃
	湿度	测量范围：0-100%RH；精度：±5%RH；分辨率：0.1%RH
	大气压	测量范围：500-1100hPa；精度：±1.5hPa；分辨率：0.1hPa
显示单元	户外高清LED屏幕	可通过同步或异步显示，含控制系统及防水外框（屏幕尺寸可灵活定制）
支架	立杆	标配1.5M*2截立杆

4.2. 功能特点

l 采用栅格网孔，适用于各种气象条件，保证空气流通无死角，内外无温差，采用自由扩散的方式进行气体流动监测，以栅格网孔结构包裹监测传感器，实现监测传感器与外部气体的自由接触，保证空气 流通无死角，内外无温差。同时，空气监测传感器位于设备的底部，而且以栅格网状金属结构包裹，能够很好的防雨防风，适用于各种气象条件。
l 配备LED单色屏、双色屏、全彩屏进行数据显示，具备超标变色功能。
l 可扩展性：可扩展添加噪声，降雨量，气象要素，含氧量检测指标等参数，通讯模块参数要求。
l 在设备离线的情况下，正常监测数据，设备恢复网络后远程补传。
l 具备加热除湿功能、浓度报警功能、断电保护功能。
l 具有云端自动在线校准功能，可实现零点和量程飘移自动校正及交叉干扰自动修正，支持人工校准和平台自动校准。微型自动监测站设备支持远程在线校准功能，用户可在平台端对设备进行在线校准，修正因设备零点漂移而产生的数据异常及环境干扰，无需现场人工校准。
支持采用外接太阳能、蓄电池供电，解决布线接电等问题。支持智能切换工作模式，市政断电情况下，自动切换太阳能或蓄电池供电模式，保证设备连续正常工作≥8 小时。（不含LED配置）。

5. 环保大数据云台

5.1. 环境监测监控

构建“互联网+环保”理念，建设监测与监控一体化平台，实现污染源、水质、空气质量、噪声、土壤、恶臭等在线监测，同时结合“时”“空”“物”分析等技术手段进行污染源分析，为预测预警、执法指挥提供有利数据支撑。

5.2. 污染源监控监管

结合大数据分析模型，由点及面，网格化全面覆盖，刻画污染扩散轨迹，实现污染溯源，趋势预测，形成对污染源企业的生命周期监管，掌握企业环境行为的详细情况，为污染源的监管提供科学的数据决策支持。

5.3. 环保综合应急指挥 

建立现场应急业务数据库，以应急指挥和决策分析为基础，支持远程画面实时监控，云台控制界面，实现应急处理预案电子化、可视化、可控化界面，为应急指挥提供强有力支持。

5.4. 检测区域全景拼接

对森林烟火检测区域进行全景扫描，系统自动生成全景画面，全景画面与检测设备具有联动功能，在全景画面上点击某位置时，摄像机自动会转动到指定位置，同时画面也进行变化。

5.5. 生态环境综合展示 

结合地理信息数据与环保专题数据，集成环境监测数据、污染源与污染物变化趋势、达标率分析综合执法数据、环境数据排名数据等，促进多方资源共享，探索生态环境现况，直观展现生态环境质量的变化趋势，综合提高环境事件的预警能力。

5.6. 环境质量改善决策 

基于环境数据中心资源，利用大数据挖掘、分析技术，实现环境质量智能化综合评价，支持环境形势综合研判、环境政策措施制定、环境风险预测预警、环境改善任务监督落实、提供生态环境综合治理能力，为环境质量决策提供数据支持。

5.7. 信息发布 

集成多种发布方式，加强相关监管部门与企业，公众间的交流，实现环境数据对外开放，为公众展现生态环境质量现况，满足日益多元化的公众对生态环境质量了解的需求，提供正负环境信息服务能力以及公众参与环保的意识