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國內(nèi)外森林防火智能報警系統(tǒng)的情況與趨勢

隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和森林防火信息化需求的逐漸升級,新的火災(zāi)探測器也不斷出現(xiàn);但目前國內(nèi)所有的火災(zāi)自動報警技術(shù)主要是基于傳感器的檢測,在現(xiàn)有的各種火災(zāi)報警和消防監(jiān)控設(shè)備中,大多數(shù)場所的火災(zāi)檢測,都采用常規(guī)的火災(zāi)探測的方法...

  從19世紀(jì)90年代至20世紀(jì)50年代感溫探測器一直占主導(dǎo)地位,火災(zāi)自動報警系統(tǒng)處于初級發(fā)展階段;20世紀(jì)50年代初,瑞士物理學(xué)家埃斯特邁爾成功研制出離子型感煙探測器;到20世紀(jì)70年代末,光電元器件技術(shù)取得突破,光電感煙探測器應(yīng)運而生;20世紀(jì)80年代初,日本開始研究實驗?zāi)M量火災(zāi)探測器,最為典型的是1991年日本學(xué)者提出神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)用于火源探測的問題;1994年瑞士推出Algo Rex火災(zāi)探測系統(tǒng),該系統(tǒng)采用了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、模糊邏輯相結(jié)合,共同決策,如圖1所示。


  20世紀(jì)70年代末,我國的一些軍工企業(yè)、部屬企業(yè)開始研制火災(zāi)自動報警產(chǎn)品;進(jìn)入80年代后為了縮短與國外同類產(chǎn)品的差距,滿足國內(nèi)市場需要,開始引進(jìn)或仿制國外產(chǎn)品;90年代后,國外企業(yè)進(jìn)入中國市場,帶來了先進(jìn)的技術(shù),在一定程度上促進(jìn)了市場的發(fā)展。

  隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和森林防火信息化需求的逐漸升級,新的火災(zāi)探測器也不斷出現(xiàn);但目前國內(nèi)所有的火災(zāi)自動報警技術(shù)主要是基于傳感器的檢測,在現(xiàn)有的各種火災(zāi)報警和消防監(jiān)控設(shè)備中,大多數(shù)場所的火災(zāi)檢測,都采用常規(guī)的火災(zāi)探測的方法,其性能優(yōu)劣直接會影響火災(zāi)自動報警的準(zhǔn)確度和可靠性,例如感煙、感溫、感光探測器,它們分別利用火焰的煙霧、溫度、光的特性來對火災(zāi)進(jìn)行探測。在大面積森林應(yīng)用中,上述傳感器由于空間距離大,信號變得十分微弱。大空間使得普通的感煙、感溫火災(zāi)探測報警系統(tǒng)都無法迅速采集火災(zāi)發(fā)出的煙溫變化信息,即使是高精度的傳感器也會由于種種噪聲干擾而無法正常工作,導(dǎo)致火情誤報或錯報,無法滿足森林火災(zāi)的及時檢測需求。

  目前世界森林面積達(dá)40億公頃,其中我國森林面積是1.75億公頃, 各類自然保護區(qū)1551個,對森林防火智能預(yù)警系統(tǒng)有著不同程度的需求,防止森林火災(zāi)發(fā)生的最好辦法就是預(yù)防。世界各國對火災(zāi)的預(yù)警檢測越來越重視,2010年6月俄羅斯大火給各國敲響了森林防火的警鐘,森林保護系統(tǒng)的缺失將導(dǎo)致森林火災(zāi)發(fā)生時要么束手無策,要么聽之任之,因此,俄羅斯生態(tài)學(xué)家指出應(yīng)盡快恢復(fù)國家森林保護系統(tǒng),實用、快速、全面的預(yù)警系統(tǒng)尤為重要。

  雙光譜探測森林防火智能預(yù)警系統(tǒng),采用雙光譜探測方法,將先進(jìn)的紅外熱成像儀圖像采集和可見光圖像探測通過智能分析算法結(jié)合應(yīng)用,取長補短,最大限度發(fā)揮各自優(yōu)勢,再加上網(wǎng)絡(luò)傳輸系統(tǒng)及顯示系統(tǒng)組成數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化的智能森林防火指揮系統(tǒng)。與普通網(wǎng)絡(luò)視頻檢測系統(tǒng)相比,雙光譜探測森林防火智能預(yù)警系統(tǒng)是一種更高端、視頻檢測更智能、更準(zhǔn)確可靠的防火檢測系統(tǒng),能夠?qū)崿F(xiàn)無人值守,自動對視頻圖像信息進(jìn)行分析判斷,及時發(fā)現(xiàn)監(jiān)控區(qū)域內(nèi)的異常煙霧和火災(zāi)苗頭,準(zhǔn)確檢測出火焰,以最快、最佳的方式告警并提供防火預(yù)警信息,達(dá)到早期預(yù)警的目的。能夠有效的協(xié)助消防人員處理火災(zāi)危機,并最大限度的降低誤報和漏報現(xiàn)象;同時還可查看現(xiàn)場實時圖像,根據(jù)直觀的畫面直接指揮調(diào)度救火。

  該系統(tǒng)可廣泛應(yīng)用于森林等戶外火災(zāi)的預(yù)警監(jiān)測中,同時結(jié)合林業(yè)管理的專業(yè)知識和林業(yè)防火的經(jīng)驗,建立新一代森林防火智能分析監(jiān)測系統(tǒng),針對性地解決用戶的各種個性化需求。通過紅外熱成像和可見光雙光譜的檢測,以及云臺精確智能定位系統(tǒng),獲得林區(qū)的清晰圖像,利用視頻分析技術(shù),根據(jù)火焰光譜特征判斷是否產(chǎn)生火情,一旦發(fā)現(xiàn)疑似火情,立即觸發(fā)報警,林區(qū)視頻回傳至監(jiān)控中心,如果確認(rèn)報警屬實,攝像系統(tǒng)鎖定目標(biāo),精確判斷火點位置,并根據(jù)已建立的林業(yè)防火信息數(shù)據(jù)資源做出滅火方案。


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