一、前言：

隨著現(xiàn)代高新技術在安防行業(yè)的不斷應用，數(shù)字視頻和智能識別技術的日趨成熟，互聯(lián)網(wǎng)寬帶技術及傳感技術的發(fā)展，安防監(jiān)控技術已由傳統(tǒng)的模擬走向數(shù)字化、網(wǎng)絡化、智能化和高度集成化，這一切都顯示了人們**防范意識的提高。目前，大多數(shù)視頻監(jiān)控都采用可見光攝像機實現(xiàn)，但是采用可見光攝像機的監(jiān)控系統(tǒng)對于夜間遠距離或惡劣天氣下的**防范總顯得力不從心。而紅外熱像儀作為一種先進的高科技設備，由于它有著利用溫度差來成像的無可替代優(yōu)勢，已在遠距離**防范、森林防火等方面發(fā)揮著日趨巨大的作用。

二、紅外熱成像原理及成像技術：

我們知道，在自然界中一切溫度高于**零度(-273.16攝氏度)的物體無論在什么環(huán)境下都在不斷地輻射著紅外線，這種現(xiàn)象我們稱為紅外熱輻射。紅外線具有兩個重要的特性：(1)物體的熱輻射能量的大小，直接和物體表面的溫度相關，物體的溫度越高，紅外熱輻射的能量越大。(2) 大氣、煙云等會吸收可見光和近紅外線，但是對3~5微米和8~14微米的熱紅外線卻是透明的，這兩個波段被稱為熱紅外線的“大氣窗口”。 紅外熱像儀是以感知物體表面溫度而成像的，利用紅外線這兩個重要特性，紅外熱像儀可以在完全無光的情況下清晰地觀察到所需監(jiān)控的目標，所以紅外熱成像技術能真正做到24h全天候監(jiān)控。

紅外熱像儀就是利用紅外探測器、光學成像物鏡接收被測目標的熱紅外輻射信號，探測儀器通過測量目標本身和背景間的紅外輻射差（溫度差）得到不同熱紅外線形成的紅外熱圖像。紅外熱圖像和可見光圖像不同，它不是人眼所能看到的可見光圖像，而是被測物體表面溫度分布圖像。因此，紅外熱像儀能在完全無光、距離較遠等情況下對物體成像，它不僅可在黑暗中觀測，而且可以在濃厚的煙幕、云霧等惡劣氣候條件下探測到目標。

三、森林防火監(jiān)控領域的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢：

隨著我國造林事業(yè)的不斷發(fā)展，林業(yè)面積、林業(yè)蓄積不斷的增加，做好森林防火工作是保護現(xiàn)有森林資源加快林業(yè)發(fā)展的前提和基礎。森林火災是林業(yè)的重要災害之一，具有突發(fā)性、隨機性、短時間內能造成巨大損失的特點，一旦有火警發(fā)生，必須以極快的速度采取撲救措施，撲救是否及時，決策是否得當，大都取決于對林火行為的發(fā)現(xiàn)是否及時。因此，采用先進技術，用高科技手段來加強森林防火工作，在*短的時間內作出決策和調度，從而為森林滅火贏得寶貴時間，*大限度地減少損失是森林防火管理發(fā)展的必然趨勢。

現(xiàn)代高新技術的應用發(fā)展使得森林防火也開始實現(xiàn)數(shù)字化和網(wǎng)絡化的監(jiān)控管理。目前，國內許多省市林業(yè)部門都開始著手建立基于有線或無線遠程視頻監(jiān)控的森林防火監(jiān)控系統(tǒng)。現(xiàn)有的視頻監(jiān)控系統(tǒng)主要由數(shù)字網(wǎng)絡遠程監(jiān)控系統(tǒng)組成，包括一個監(jiān)控管理指揮中心和多個遠程監(jiān)控點，這種通過數(shù)字網(wǎng)絡形成的視頻監(jiān)控系統(tǒng)對比過去人工監(jiān)控有了很大進步。

四、現(xiàn)階段森林防火監(jiān)控所采用的主要手段及其優(yōu)缺點

1、 瞭望塔人工瞭望

人工瞭望是*常規(guī)的監(jiān)控手段，但他存在著夜間與霧天不能觀測的缺陷，同時也存在著人為失誤這一不可預估因素，其可能造成的損失是*大的，這是一種局限性和不穩(wěn)定性*大的監(jiān)控方式。

2、 CCD視頻監(jiān)控

采用CCD視頻監(jiān)控，一般只有白天才能發(fā)揮其應有的作用，晚上和濃霧籠罩的時間里，CCD的監(jiān)控將失去作用。這樣的監(jiān)控方式雖然可代替人工，但它的局限性也是顯而易見的。同時CCD監(jiān)控報警還存在著響應時間長的缺憾，在森林監(jiān)控過程中，CCD監(jiān)控必須看見明火才可能觸發(fā)報警，而且報警信息可能是在林火燃燒已經(jīng)很大時才被發(fā)現(xiàn)，容易錯失*佳的救火時機。

3、 激光夜視視頻監(jiān)控

激光夜視監(jiān)控，完善了CCD監(jiān)控不能夜間觀測的問題，但它夜間觀測由于是靠激光照明，激光照明雖然照射距離遠，但照射范圍卻很窄，容易造成漏測，不利于遠距離大面積監(jiān)控。除此之外，激光夜視監(jiān)控的其它弊端和CCD監(jiān)控是一樣的。

以上的監(jiān)控方式都會導致整個監(jiān)控系統(tǒng)在預警性和實用性能上的降低。

4、紅外熱成像監(jiān)控系統(tǒng)——森林防火監(jiān)控領域的*佳方案

紅外熱成像監(jiān)控系統(tǒng)結合現(xiàn)代化的網(wǎng)絡傳輸技術，可實現(xiàn)信息的實時監(jiān)控和遠程傳遞，打破環(huán)境，區(qū)域和距離的限制，真正實現(xiàn)遠程實時的信息資源和后期軟件智能識別分析的同步共享，達到了高效保障人們的生命和財產(chǎn)**目的。使用紅外熱成像監(jiān)控技術的優(yōu)勢還體現(xiàn)在以下方面：

首先，紅外熱像儀的成像原理是靠溫度差來成像的，只要被測物體有0.06—0.08度的溫度差，紅外熱成像監(jiān)控系統(tǒng)就可把它區(qū)分出來并成像直觀顯示，這一特性正好滿足了森林防火監(jiān)控需要觀測林區(qū)上空的細微溫度變化需求。

其次，使用紅外熱成像監(jiān)控系統(tǒng)可以真正實現(xiàn)全天候監(jiān)控，特別是夜晚其觀測效果與白天一樣甚至更好。

再次，紅外熱成像監(jiān)控系統(tǒng)同樣可以實現(xiàn)CCD監(jiān)控的報警、傳輸手段（網(wǎng)絡或無線傳輸），而且發(fā)現(xiàn)火警時間要比其它監(jiān)控手段提早很多，紅外熱像監(jiān)控可以在林火還在地面燃燒時就被及時發(fā)現(xiàn)，不必肉眼看到再報警，因為林火還在地面燃燒時所產(chǎn)生的熱量，足以改變林區(qū)上方的溫度平衡狀態(tài)，這點溫度變化紅外熱成像監(jiān)控系統(tǒng)是能夠即使發(fā)現(xiàn)并報警的。

*后，在有霧的天氣里，紅外熱成像監(jiān)控系統(tǒng)能穿透濃霧，清晰成像。這一優(yōu)勢遠比普通的CCD監(jiān)控更為突出，特別適用于山林的重點防火區(qū)域監(jiān)控。

以往紅外熱成像監(jiān)控系統(tǒng)存在的不足。紅外熱像儀是靠溫度的變化來實現(xiàn)成像與報警的，但由于紅外熱像監(jiān)控溫度變化與觀測距離，日夜溫差，春夏秋冬的季節(jié)變化有著密切的關系，所以在設定報警溫度值時很難找到一個固定不變的常態(tài)參數(shù)，以適應上述變化的報警需要。 

廣州賽默信息科技有限公司經(jīng)過多年摸索與攻關，研發(fā)出一種專門數(shù)學模型的模糊算法，其報警參數(shù)可以跟隨上述環(huán)境變化的因素而自動調整，達到不同距離、不同時間、不同季節(jié)都能自動報警的目的。

五、Thermo紅外監(jiān)控系統(tǒng)在森林防火應用優(yōu)勢

紅外熱像儀以其“透煙透霧，日夜兩用”，對溫度場敏感等先進的特性越來越引起相關業(yè)界人士的關注。其在安防監(jiān)控、變電站監(jiān)控等領域的應用逐漸普及，并被人們所認可。而反觀森林防火監(jiān)控的紅外熱成像技術的應用，則極少人熟悉。究其原因，主要有以下方面：1、森林防火監(jiān)控的距離遠，地域遼闊，對紅外監(jiān)控產(chǎn)品的技術要求極高，由于距離遠可能產(chǎn)生的溫度檢測誤差是不可避免的，這也是人們擔心的因素之一。2、監(jiān)控的報警參考數(shù)值一般會受季節(jié)及晝夜的溫度變化而難以隨機設定，這就對紅外熱像監(jiān)控產(chǎn)品能在不同季節(jié)準確地顯示溫度，并**報警產(chǎn)生難度，對于一般的紅外監(jiān)控軟件是難以實現(xiàn)的，它只能像CCD監(jiān)控一樣看到火了再報警，人們很難確定一種方法去實現(xiàn)多變環(huán)境因素下的**報警。

廣州賽默信息科技有限公司針對以上情況，專門組織技術研發(fā)團隊攻關，開發(fā)出一種**的數(shù)學模型模糊計算法。這一算法能針對不同的環(huán)境參考溫度去自動修訂溫度報警值，報警值能隨季節(jié)溫度變化不同而隨機變化，以確保監(jiān)控系統(tǒng)的報警**度。

Thermo紅外熱成像網(wǎng)絡智能監(jiān)控系統(tǒng)采用當今*先進的計算機壓縮技術和網(wǎng)絡傳輸技術開發(fā)而成，僅用一根網(wǎng)線將監(jiān)控探頭形成的多路CCD圖像和紅外熱圖像傳輸應用于森林防火監(jiān)控中，能實現(xiàn)與原森林監(jiān)控系統(tǒng)的相互補充，提高火焰的檢測成功率和森林防火的預警能力。

當森林火災初發(fā)時，火焰產(chǎn)生的煙霧很大，往往遮蓋了真正的著火點以及火災的蔓延趨勢。因紅外熱像儀本身具有很強的穿透煙霧的能力，故可有效地發(fā)現(xiàn)被監(jiān)控范圍內真正的著火點和火災蔓延趨勢，特別是在著火初期，火在樹林下面燃燒，其燃燒所產(chǎn)生的熱量往上升，會在樹林上部形成相對高溫區(qū)域，由于紅外熱像儀是靠溫度差來成像，被觀測目標只要有0.08度的溫度差就能分辨并成像，所以哪怕是在森林火災發(fā)生的初期，紅外熱像儀也能及時準確的撲捉到著火點上方的相對高溫區(qū)域，及時發(fā)現(xiàn)火災隱情，及時自動報警，為火災盡早撲救贏得時間。在救火過程中森林火災在地面火被撲滅的情況下，地下往往還存在地下火，因此，經(jīng)常會死灰復燃，紅外熱成像監(jiān)控系統(tǒng)通過在遠方監(jiān)控火災后森林表面的溫度，可及時發(fā)現(xiàn)地表溫度的異常，確定地下火可能存在的地點和蔓延方向趨勢，能使森林火災快速地被消滅在萌芽階段。由此可見“Thermo紅外熱成像網(wǎng)絡智能監(jiān)控預警系統(tǒng)”在森林火災預警監(jiān)控中有著獨特的優(yōu)勢和不可替代的作用。

六、解決方案設計：

方案一、網(wǎng)絡實時監(jiān)控智能預警系統(tǒng)（重點推薦）

本方案可以網(wǎng)線連接，也可以介入無線路橋系統(tǒng)與主控室連接

本方案是針對森林防火等遠距離溫度監(jiān)控目標而研發(fā)出的新一代紅外熱成像網(wǎng)絡實時監(jiān)控系統(tǒng)，該系統(tǒng)除具備紅外熱成像的基本測溫報警功能外，還采用了*新的互聯(lián)網(wǎng)傳輸技術，使每個紅外熱像監(jiān)控頭都配有一個IP地址，通過互聯(lián)網(wǎng)就可實現(xiàn)對監(jiān)控區(qū)域的控制與參數(shù)設定，可實現(xiàn)不同地域，任意地點，多監(jiān)控頭（1—300個監(jiān)控頭）的遠距離實時監(jiān)控，同屏幕報警顯示。系統(tǒng)采用模糊算法自動測溫報警，報警準確迅速，可實現(xiàn)不同距離、不同時間、不同季節(jié)都能自動報警的目的，同時還可在監(jiān)控屏幕上書寫監(jiān)控區(qū)域名稱與應急撲救預案編號，便于發(fā)現(xiàn)火情時迅速查找行動預案。本系統(tǒng)可靠性高，報警迅速，是森林防火聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)的理想工具。

系統(tǒng)組成：

前端設備：前端設備由紅外熱成像網(wǎng)絡監(jiān)控頭和云臺組成。

網(wǎng)絡傳輸：對有條件的地方可采用網(wǎng)絡光纖傳輸，條件惡劣的地方可采用接入無線網(wǎng)橋系統(tǒng)傳輸。

林火監(jiān)控中心：林火監(jiān)控中心由中心服務器、顯示終端、軟件平臺構成，可向指揮調度人員提供**的、清晰的、可操作的、可錄制、可回放的現(xiàn)場實時圖像，并可實現(xiàn)火情自動報警。

系統(tǒng)特點：

1、紅外熱成像IP網(wǎng)絡監(jiān)控頭，世界任何地點都可通過互聯(lián)網(wǎng)訪問該監(jiān)控點；

2、采用了*新研制出的模糊算法，大大提高了系統(tǒng)的報警靈活性與準確性；

3、林區(qū)溫度分布自動識別，可隨意設定報警溫度數(shù)值發(fā)現(xiàn)超溫火情自動報警；

4、可對監(jiān)視圖像進行實時錄像、抓拍、存儲、回放、進行分析處理；

5、前端和監(jiān)控中心具有語音對講功能。前端的智能圖象處理單元可提供音頻接口，用戶在前端能方便地呼叫監(jiān)控中心，中心端可做語音廣播；

6、可任意在每個監(jiān)控屏幕上書寫監(jiān)控區(qū)域名稱或應急預案代碼，發(fā)現(xiàn)火情便于準確及時的啟動防火預案。

7、當架設布線困難時，可采用太陽能方式進行供電。太陽能設備包括：太陽能光電池、控制器、蓄電池和逆變器。

系統(tǒng)連接圖片：

系統(tǒng)可實現(xiàn)方案：

“Thermo紅外熱成像網(wǎng)絡監(jiān)控智能預警系統(tǒng)”可實現(xiàn)以下三種監(jiān)控模式：

1. 林區(qū)監(jiān)控（適合單個林區(qū)使用）：監(jiān)控人員通過監(jiān)控計算機連接森林防火局域網(wǎng)或森林防火系統(tǒng)廣域網(wǎng)來對林區(qū)的紅外監(jiān)測器進行24小時自動實時監(jiān)測和控制。

2. 區(qū)域監(jiān)控中心（適合地市局對所轄多個林區(qū)同時監(jiān)控）：監(jiān)控人員通過區(qū)域監(jiān)控中心對森林紅外防火監(jiān)測器進行24小時監(jiān)控。區(qū)域監(jiān)控中心主要由監(jiān)控服務器、監(jiān)控數(shù)據(jù)庫、海量數(shù)據(jù)存儲設備、監(jiān)控計算機等組成。一個區(qū)域監(jiān)控中心可同時對多個林區(qū)的紅外監(jiān)測器進行實時監(jiān)控（注：一個監(jiān)控中心可監(jiān)控林區(qū)的個數(shù)取決于森林防火系統(tǒng)廣域網(wǎng)絡的帶寬）。

3. 廣域監(jiān)控（適合省、網(wǎng)局對下級轄區(qū)內林業(yè)監(jiān)控系統(tǒng)運行設備**狀態(tài)進行監(jiān)控和管理）：監(jiān)控人員通過互聯(lián)網(wǎng)對林區(qū)進行24小時監(jiān)控。監(jiān)控計算機可通過互聯(lián)網(wǎng)與選定的區(qū)域監(jiān)控中心連接，實現(xiàn)對選定的林區(qū)進行實時監(jiān)控。監(jiān)控中心可通過互聯(lián)網(wǎng)或電信網(wǎng)以圖像、短信、電子郵件等形式向監(jiān)控人員提供報警，向森林防火管理機構提供各種統(tǒng)計報告。

方案二：雙通道網(wǎng)絡實時監(jiān)控系統(tǒng)

本方案的應用前提是必需通過有線網(wǎng)絡與主控室連接

廣州賽默信息科技有限公司研制開發(fā)的雙通道網(wǎng)絡智能監(jiān)控預警系統(tǒng)，主要由前端監(jiān)控頭、網(wǎng)絡傳輸、計算機分析報警等部分組成。系統(tǒng)采用了先進的計算機壓縮技術與網(wǎng)絡傳輸技術，只需通過RJ45標準以太網(wǎng)通訊接口，僅用一根網(wǎng)線就解決了多路紅外熱像與CCD圖像的數(shù)字化實時傳輸和圖像融合等問題，實現(xiàn)對監(jiān)控林區(qū)內所有目標進行全方位實時監(jiān)控，系統(tǒng)一旦檢測到火災隱患，則立刻顯示報警信號，并能為監(jiān)控指揮中心提供準確的時間、地點、災情情況及詳細的圖像信息，以便指揮中心及時做出響應決策。

Thermo網(wǎng)絡智能監(jiān)控預警系統(tǒng)除可單獨構成一個監(jiān)控系統(tǒng)外，也可并入用戶已有的在線檢測系統(tǒng)、CCD圖像監(jiān)控系統(tǒng)、防盜防火報警系統(tǒng)中，考慮到用戶舊有系統(tǒng)可能存在的一些問題，我們還開發(fā)出配套圖像處理和溫度數(shù)據(jù)分析處理軟件系統(tǒng)。針對專業(yè)用戶我們還可提供支持多種軟件開發(fā)語言（如：C，C++，C#，VB，Power Builder，Java等)的紅外熱圖像分析和處理軟件開發(fā)包（SDK），向用戶提供了軟件二次開發(fā)環(huán)境。

系統(tǒng)組成：

主機：雙通路全天候監(jiān)控頭（含高性能紅外熱像儀和CCD攝像機）。

云臺：室外全方位監(jiān)控專用云臺。

軟件：具有配套的紅外圖像處理、記錄與報警軟件：① 可以自行設定分析和采集功能；② 可以實現(xiàn)多條件組合報警管理功能，并給出聲、光報警信號；③ 可以設定觸發(fā)條件，自動/手動對紅外圖像進行拍攝和回播；④ 可以對所錄制的圖像進行后期分析；⑤ 可以方便地檢索、查找錄像及報警記錄；⑥可自動生成圖像處理分析報告。

系統(tǒng)特點：

1、監(jiān)控預警系統(tǒng)由計算機網(wǎng)絡構成，具備一線通特點，可以通過RJ45標準以太網(wǎng)通訊接口實時傳輸包含全部溫度數(shù)據(jù)的紅外視頻信號(384×288點陣，16位數(shù)據(jù)，每秒25幀以上)，從而大大地降低安裝費用；

2、監(jiān)控預警系統(tǒng)提供了可視和紅外圖像混合監(jiān)視和融合功能；提高火災隱患的定位率；

3、紅外熱圖和可視光圖是以數(shù)字格式實時地傳輸，提高了監(jiān)測的精度并可對傳輸?shù)募t外熱圖像離線再分析提供了可靠依據(jù)；

4、實時多通道或多種檢測器進行混合監(jiān)視功能；

5、可對監(jiān)視圖像進行實時錄像、抓拍、存儲、回放、實時進行分析處理；

6、自動火災檢測報警，火警報告自動生成功能，可對溫度變化或趨勢進行分析；

7、系統(tǒng)具有火災自檢、報警、自恢復，提高系統(tǒng)的可靠性和可維護性。

系統(tǒng)可實現(xiàn)方案：

“Thermo紅外熱成像網(wǎng)絡監(jiān)控智能預警系統(tǒng)”可實現(xiàn)以下三種監(jiān)控模式：

1、 林區(qū)監(jiān)控（適合單個林區(qū)使用）：監(jiān)控人員通過監(jiān)控計算機連接森林防火局域網(wǎng)或森林防火系統(tǒng)廣域網(wǎng)來對林區(qū)的紅外監(jiān)測器進行24小時自動實時監(jiān)測和控制。

2、 區(qū)域監(jiān)控中心（適合地市局對所轄多個林區(qū)同時監(jiān)控）：監(jiān)控人員通過區(qū)域監(jiān)控中心對森林紅外防火監(jiān)測器進行24小時監(jiān)控。區(qū)域監(jiān)控中心主要由監(jiān)控服務器、監(jiān)控數(shù)據(jù)庫、海量數(shù)據(jù)存儲設備、監(jiān)控計算機等組成。一個區(qū)域監(jiān)控中心可同時對多個林區(qū)的紅外監(jiān)測器進行實時監(jiān)控（注：一個監(jiān)控中心可監(jiān)控林區(qū)的個數(shù)取決于森林防火系統(tǒng)廣域網(wǎng)絡的帶寬）。

 3、 廣域監(jiān)控（適合省、網(wǎng)局對下級轄區(qū)內林業(yè)監(jiān)控系統(tǒng)運行設備**狀態(tài)進行監(jiān)控和管理）：監(jiān)控人員通過互聯(lián)網(wǎng)對林區(qū)進行24小時監(jiān)控。監(jiān)控計算機可通過互聯(lián)網(wǎng)與選定的區(qū)域監(jiān)控中心連接，實現(xiàn)對選定的林區(qū)進行實時監(jiān)控。監(jiān)控中心可通過互聯(lián)網(wǎng)或電信網(wǎng)以圖像、短信、電子郵件等形式向監(jiān)控人員提供報警，向森林防火管理機構提供各種統(tǒng)計報告。

產(chǎn)品圖片及系統(tǒng)拓撲圖：

如需了解更多用紅外熱成像網(wǎng)絡智能監(jiān)控預警系統(tǒng)在森林防火中的應用及方案設計，請致電 廣州賽默信息科技有限公司 020-36160065 18602056168 咨詢或登錄www.spsese.com獲取更多信息。