阎兵早

摘要：社会各界都重视生态森林的发展。目前，国家增加了对森林生态的保护，但国家森林资源的增长相对较慢，影响其增长的最大因素是森林火灾，几百年的生态森林，可以被一场森林火灾破坏，杜克表达了森林里防火的意义所在。作为林业科学连锁与技术创新的重要组成部分，中国林学院科学实验取得了显著成绩及优异成绩，有着特色价值及宝贵的价值。对于森林也有一定的防护工作难度。现在技术大跃进，利用火灾监控系统实时监控森林情况，相关人员快速检测和处理森林紧急情况，能够有效防止森林中的火灾出现，该文基于目前的森林保护制度，以森林火灾无线监控系统为目标来分析森林保护情况。

关键词：森林防火；视频监控系统；应用技术

中图分类号：TP3 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2017）29-0023-03

现在在生态环境建设之下，越来越重要的是要有效开展森林防火工作，从而更好地处理解决森林火灾，要提升工作人员的能力和技术水平，这是很重要的。特别是科学研究示范森林，森林火災的预防是很重要的。目前研发利用视频监控等新技术，监测森林火灾，打击灾害，做好预估，森林防火工作，尽快实现科学化、信息化的检测，尽可能降低劳动力成本，达到森林资源最大化，这对于森林防火工作有很大的好处。森林火灾监控系统是一个无线摄像机，基于无线传输系统，具有高速，清晰，及时的优势，可以简单的监测森林火灾，森林工作人员就能通过该系统时钟的表面传输及时发现，并通过系统定位于屏幕上，火可以被确定，火的具体位置及形势可以被确定，并及时有效解决，防止更糟糕的情况出现，保护森林资源。而森林防火无线图像监控系统也具有记录，审查功能，工作人员能够根据视频上的信息，来找出引发火灾的因素，因而来研究出处理方法，不让森林悲剧重演。

1 森林防火视频监控系统的结构特点

1.1 系统结构特点

1） 前端设备

相机用作视频图像传感器，用于在监视器中收集图像成像信息，之后把其传送到智能成像处理器。根据应用性能和性能监控需求，为相机筛选合适的相机性能及镜头。智能图像处理器是森林火灾监控系统的重要部分，运用SmartTrack模块。SmartTrack模块由微处理器，存储器和其他外围设备等图像处理单元组成，根据烟火视频图像的特点，基于各样的图像处理技术来处理研究数字视频和图像，到达监控的一定范围内。远程分页设置功能，用户可根据检测参数（如最小检测范围，检测范围，报警级别）设置参数，远程便利，运用灵活。依据实际运用的情况分析，可以用防尘罩，万能头，太阳能发电等配套设备。

2） 网络传输

连接器端子和中央控制系统之间的通信中间部分是系统的传输部分。广播包含无线传输，如卫星通信，GPRS / CDMA 1X通信，无线图像频谱传输图像传输，远程微波成像，电缆传输，包括光纤，DDN绿色，轴向电缆 常见的ADSL）和常用的计算机网络线路。对不一样的应用和预算成本思考，能筛选出最好的传输模式。

3） 林火监控中心

林业监控中心可实现前端视频的浏览、控制，告警显示、告警处理、设备自检、相关系统联动等功能。林火监控中心由以下七部分组成：

①自动烟火识别

为了更好都监测监控范围内的火情，智能图像处理器利用烟火识别算法，并基于网络传输系统，把监测的结果传到了监控系统中心。

②实时视频监控

系统实现了对监控区域的实时视频监控，在监控中心的显示终端上，可以展现出前端的实时情境。

③云台控制

控制云台进行360°旋转，这是智能图像处理器可以实现的，对于监控区域，要进行全方位的监测。

④视频录像

系统管理员能确定录像通道记录帧，编码质量，视频空间大小，视频显示模式，系统可以自动管理磁盘空间，并对视频任务做相应的处理。

⑤语音对讲

语音对讲是前端和监控中心的一项重大功能。前端的智能图像处理单元可提供音频接口，用户在前端能方便地呼叫监控中心，中心端可做语音广播。

⑥报警系统

管理人员可以依据报警系统对图像处理模块及时表达出来的烟火信号做出准确而迅速的反应。

⑦日志信息

储存在系统的存储设备上的是管理日志，管理日志由前置智能图像处理器生成，管理日志也能传送到监控服务器上。注册表信息在监控服务器上实时显示，并依据配置需求提供预警。用户能依据系统的条款请求注册表历史和录像。

森林火灾监测中心可以提供一个完整，清晰，可执行，可重现的实时图像，实时指挥和发送人员。现在具有地理信息技术平台和消防决策系统的森林火灾预报系统已经被运用于森林防火信息系统。它可以与监控中心服务器上的地理信息系统开发单位合作，改善森林火灾预报系统和消防支援系统，拯救森林火灾，提供全面的技术支持。森林火灾预报预报系统能控制森林火灾，提升森林水平，保护森林。森林消防辅助系统可以按名称和火点提供最好的消防方案，确定火灾的位置，了解周边的住宅区，主要防御设施和火焰分散火区及周边地区的情况。

2 视频监控技术

2.1 视频系统设备的构成与传播原理

无线传输系统，其是以物理原理传输的，人们可以看，但原理不是那么简单，它是使用近红外成像散射理论，因为它具有可以提高影响的优点观看距离传输。然而，强力分布基本上，波长短，分布不均匀，波长较长，耗散与波长的第四功率成正比，传播恒定方向，辐射远离传输能量小，只有辐射的空间布局变了，分布式能量传播才不可能消散，而传输的距离不断在加大，能量会慢慢减弱，但这样的能量也可以到大气层里面，也能够增加距离进行调查。从总体目标来看，森林防火无线视频监控系统的原理，很多人发现基于主机的同轴视频电缆控制传输视频屏幕，那么保护森林能够基于简便的PTZ按钮操控，也能调整镜头。保护人员能够做好简单的工作或直接了当的口头表述引导，和森林中的火灾图像监控系统工作保持良好的一致性。它有屏幕智能输入的一大功能，并且在视频丢失的情况下，也可基于其视频的文件发现影响因素，消防功能的进展再次返回，以避免丢失重要的视频效果。endprint

2.2 猫眼监控

夜晚和白昼对比发现，晚上出现火灾的机率会很大，并且解决的困难重重。人们一般所言的猫眼功能，这就是森林防火无线图像监控系统的夜间监控功能，其对于火灾的监测有着重要的意义。和日常的摄像机的原理不一样，其原理是平常的摄像机是利用一种高感光度的半导体材料制成的CCD为感光成像元件，器件的电荷是基于CCD把光线转换过来的，其成像原理一般展现了图像效果与运用帧累积技术的超低照度摄像机有差距的因素，森林防火无线图像监控系统的摄像机运用的就是帧累积技术，对于光线，其有更高的灵敏度，哪怕夜晚看不清楚，也可以监测到清楚的画面，并且在下雨天也不会被淋坏，因为其有防水功能，从而减少了不必要的麻烦，质量也很高，也不用经常维修。

3 防火监控系统建设

3.1 系统建设功能

重要的是在森林地方的大范围之内，要全天候的进行森林火情图像监控操作，这就是林区防火图像监控工作。当出现火情的时候，就要及时地传输到森林火情控制中心，并且相关人员要最快速度地赶往火灾的地方，立即有效地处理好森林灭火补救工作，不能使森林火情大范围的扩散，从而减少对周边的破坏。

3.2 林区旅游治安图像监控

在某些景色漂亮的景区里，必须要确保景区旅游人员的安全，保护森林资源，这也是很重要的一个部分，系统是基于先进的摄像机和影像技术，在监控中心观察各个地方的监控点的高清晰度相机返回实时稳定图像。观察者可以观察街道，景点，人员，车辆等直接图像，如果出现了紧急的情况下，工作人员能立即地在自动模式下将相机设置为手动模式，把目标移动，放置，放大，仔细观察视频并进行报警处理。

3.3 林区防虫灾图像监控

目前需要重视的是省林区灾害的一些情形，特别是美国的害虫，对我国的生态环境造成了极大程度的破坏。要及时有效监测林区灾害的实时情况，在林区可以建设监控点，能满足基本的防火功能及治安防护功能。基于现代有力的通信方式及时地预防和控制病虫害的具体情况，发现前沿检测回到预防控制中心，监测病虫害出现的情形，了解种类，对于病虫害结合实际工作经验，来最好地进行预防和控制森林病虫害的发生工作。

3.4 计算机图像存储

当运用森林防火视频监控系统的时候，能合理地运用图像存储功能，对于森林大范围的异常情况，要更加有力地处理监测，需要特别关注会造成火灾的人或事。而且在合适的情形下，进行人工控制图像的操作。当森林里面大范围出现火灾的时候，里面的详细情形要记录好，这就用到了系统监控中心对于图像的存储操作，可以为以后追究责任和找寻证据提供根据。

3.5 系统多级联网

森林防火监控系统要按照统一的标准进行联网，为了达到系统联网系统的兼容性和满足分级控制的需求。为确保省、市联网，必须要达到三统一：统一控制协议；统一采用标准数字链路接口；统一控制软件。

4 森林防火监控问题及对策

社会上各个方面都积极运用了视频观察和无线技术，现在数字和网络管理在森林火灾里发挥了很大的作用。现在林区多次开展森林火灾监测系统的远程监测。现有视频监控系统由数字网络监控系统组成，包括监控管理控制中心和多个远程监控点，运用无线桥接数据传输，可重点监控和该地区的森林管理中心。这种视频监控系统在依靠传统观测平台方面取得了长足的进步，但在功能和性能等方面仍然存在一些缺点，有视频控制设备性能不佳等内在因素。这些限制使得各种视频监控系统检测报警有一些缺点，如信息准确性差，精度低，预警的时间长等。

4.1 存在问题

1） 监控设施硬件建设需要加强

森林防火视频监控系统的硬件水平不高原因是由于缺乏足够的资金支持，例如森林防火视频监控摄像机层次不高，夜晚拍的效果不好；森林防火视频监控塔前端设计的电量不够也是因为工程造价的缘故。

2） 监控范围小

现在对于监测的范围大小，森林防火视频监控系统还有一定的局限，前端监控塔摄像头数量少，摄像范围很小，只有 5 km。

3） 通信成本高

传输通信系统是用的电信部门的光纤，通信成本很高，占运行总成本较大比例，并且对于系统升级、完善及推行，运行的成本一直在增长。

4） 专业技术人员匮乏

现在监控系统还是一些林业站的兼职人员在管理，相关工作人员的技能知识不足够，对于系统维护、保养、管理不熟悉，发生故障时不会排除处理，设备运行不良。

4.2 解决措施

1） 选择镜头的大型变焦范围，以便摄像机监控的单摄像机范围最大化，以最大限度地降低内置望塔的数量，从而降低塔式监控施工的繁琐，以减少系统工作量和加大现场维护。

2） 选择质量高、全功能的相机，以保证森林全天候的天气监测，实现清晰扫描，广泛的图像质量达到建筑标准，能够使用红外夜摄摄像机。

3） 使用双电源提供穩定的电源。没有供电领域，根据太阳能发电需求，供电风能，发电达标，电池容量应足够大，能够提供稳定的电源。加大太阳能电池板的功率，风力发电的高度为10米以上。

4） 使用有线或无线通信的塔与指挥中心之间的通信，还可以一起使用来提供信息流，既可以最小化建筑和运行成本。

5） 现场安装现场监控设备，安装设备，结构考虑现场工作要求，尽量减少系统维护负荷。

6） 安装必要的防雷措施。首先是要安装高避雷针安装，为防止直接的打击损坏，相关的关键装置过电流损坏设备，是良好接地安全附件的关键。另外避雷针和避雷器还可以安装在指挥中心。

7） 加强安全措施。当设备的安装方式安装在高塔监视器上时，通过专用维护梯，另一方面为具有图像功能的摄像机安装防盗报警装置，可以爬上未经授权的攻击列监视器自动点火现象，报警。endprint

8） 加大森林火灾监测系统技术人员的管理。森林消防员监控系统的专业人才是最重要的，如整个森林范围的防控。为加强森林安全，最重要的是森林火灾监测系统的可靠性，这就要专业培训人员有很高的技能素养。所以在防御森林灾害或进行最有利的检查工作。保证工作顺利，确保森林的安全。

第二在森林防火视频监控系统里，要对有关人员进行培训，不仅要建立严厉的责任制度，还要提高他们的技能素质。这样工作人员就可以很熟练地操作森林防火视频监控系统，并且不会出现差错。为了提升相关人员的综合素质，促进他们的工作积极性，要提升他们的质量意识。相关人员应具备工作认真负责的态度及先进的科学技术水平。工作严格按照规则执行，有安全第一的意识，明确其工作职责。

确保员工具有极高的专业素质和全面的能力，以达到森林中火灾监控系统的最好质量。确保森林消防人员有自己的专业知识和良好技能，能够最大地促进森林火灾监视系统的运行，以防止人为的原因阻碍了防火工作的进行，规范工作，确保森林安全。

5 加强系统故障预报档案库、案例库、知识库的构建

建设系统档案，案例库，知识库等改进了预警和安全技术，更有力地建设了和及时整合有关资源，使提供最完整的资源的数据库系统。另外应该配备高水平的专家系统，因而能够确保最大程度上地运用发挥数据库的作用。数据库主要是缺陷分析图和历史信息的整合，确保专家系统保证最好的水平，并可以优化不一样的模型和方法。为预测应用程序提供了更好的方法来实现。

6 加强森林防火视频监控系统的应用管理

6.1 建立相关的管理机构

需要建设一个综合的管理部门来管理操控森林火灾检测系统，明确界定各部门的权责，各部门的联合工作得到更有效的保证，提倡创新管理方法。提高工作管理效率，森林火灾监测系统质量水平得以提升。此外，尽可能选择管理层的人员，选择综合素质，实用技能和強烈的创新意识的人员配置，以便开发更全面的管理方法。

6.2 建立创新管理机制

对于创新管理机制，在管理森林火灾监测系统等方面的运用，有着巨大的意义。森林火灾监测系统管理部门要主动完善有关的管理体制。对外引进具有优势的现代管理机制。设立激励机制对于管理机构里是一个不错的办法。可以最大程度调动工作人员的积极性。而管理层面可以进一步创新。

7 结束语

林业相关管理部门一直在主动研究开发新的技术，目的是对于森林火灾风险的估测、森林火灾的预报及情报监测更加准确，对森林火灾的响应加快及组织指挥能力的提升，以防范森林火灾，减少森林火灾事故。森林火灾的监测系统及信息系统的组合运用，基于地理信息平台的森林火灾预报系统和决策辅助系统，使用范围广。

参考文献：

[1] 高艳. 森林防火工作存在的问题及对策[J]. 现代园艺， 2016（4）.

[2] 王胜利， 朱小爱. 我国森林防火工作面临的问题与措施[J]. 北京农业， 2014（30）.

[3] 刘少军， 甄久立. 智能视频监控系统在森林防火上的应用[J]. 林业科技情报， 2012（2）.

[4] 李琪， 陈蜀江， 黄佛君， 黄铁成， 赵彩凤， 贾翔， 梁艳. 基于GIS的西天山自然保护区森林防火微波监控系统[J]. 科技创新导报， 2013（10）.endprint