远距离森林防火在线监控预警系统
OWL-SMART
一、背景：
各个国家，各个地区森林自然灾害各有不同。美国以森林火灾、森林虫害、森林病害及森林鸟兽害为主；欧洲以风害、雪害等森林气象灾害及森林虫害为主；日本以风害、雪害及森林火灾为主；中国则以森林病虫害和森林火灾对森林资源的威胁及其造成的损失最大。
二、森林火灾形成的主要原因有哪些呢？
引起森林燃烧的火源主要分为两种，即自然火源和人为火源。
森林火灾的发生需要三个条件：可燃物（即树木）、火险天气及火源。三个条件缺少一个，就不会发生火灾。
1、自然火源
自然火源主要有：雷击火、越冬火、火山爆发等。在我国某些地区引起森林火灾的自然火源主要是雷击火，但极少发生。
2、人为火源
人为火源分为生产性火源和非生产性火源两种。生产性火源包括开荒烧杂、烧灰积肥、炼山造林、烧田埂草、烧窑、烧隔离带、采石放炮、火车甩瓦等。非生产性火源包括野外吸烟、取暖做饭、上坟烧香烧纸、烧山驱兽、小孩或弱智人员玩火、故意纵火等。在我国某些地区引起森林火灾的主要火源是人为火源，占引起森林火灾总数的99%以上。其中生产性火源占72.2%，非生产性火源占27.8%。生产性火源以烧田埂草、开荒烧杂、烧灰积肥、炼山造林等为主;非生产性火源以野外吸烟、取暖做饭、上坟烧香烧纸等为主。在引起森林火灾的24种火源种类中，烧田埂草最为突出，占年度森林火灾发生总次数的20.4%;其次是开荒烧杂和野外吸烟，分别占10.7%和9.4%，烧灰积肥和炼山造林，分别占7.5%和6.7%。
2019年中国共发生森林火灾2345起，受害森林面积约13505公顷。
部分举例如下：
2019年3月25日，河北省上坟引发山火。
2019年3月30日时：山西沁源森林大火。
2019年4月1日， 四川大凉山地区突发山火。
2019年4月30日上午，内蒙古兴安盟阿尔山市好森沟风景区发生森林火灾。
2019年12月5日13点多，广东省佛山市高明区荷城街道凌云山发生山火。
2019年，受厄尔尼诺现象影响，全球森林火灾多发高发，特别是燃烧4个多月的澳大利亚森林火灾引起国际社会广泛关注。
火源是我们防范森林火灾的重点，因为很多时候一个不起眼的举动，就可能带来一场大火。一旦遭受火灾，最直观的危害就是烧死或烧伤林木，降低森林绿色面积。而我们的消防官兵/人民大众在森林救火时也会遭受到人身伤害。
预防优于应急处置，优于灾后重建，我司根据客户需要推出远距离森林防火在线监控预警系统，下文对该产品做详细介绍。
三、产品介绍
森林火灾是一种突发性强、处置救助较为困难、破坏大的自然灾害，需要及时发现并且预警才能防止生命财产损失，远距离森林防火在线监控预警系统全天24小时连续在线森林监控，可实现3-100公里远距离监测烟火，做到“自动实时预警，远程查看”等效果，可应用于森林防火，林业机场、港口码头、油田、环保、边防、城市高空瞭望、停车场及道路监控等项目。
远距离森林防火在线监控预警系统采用嵌入式技术，用于远距离森林防火监控、可搭配测量风速、风向、气温、气湿、气压、全辐射、雨量、蒸发、土壤温度、土壤水份等各类气象数据。系统采用模块化设计，可根据用户需要（测量的气象要素）灵活增加或减少相应的模块和传感器，任意组合，方便、快捷地满足各类用户的需求。
四、平台系统架构
远距离森林防火在线监控预警系统架构基于物联网理念，并结合了“多端显示”的思想，监测硬件设备作为前端，24小时不停电监测现场环境数据，并通过wifi,网口，gprs/4G /NB-iot/zigBee等数据链路往云平台上传数据；云平台24小时全天侯实时，接收、保存，下载、图表显示、智能分析、智能告警提醒（支持5路，电话、短信、微信），用户可以可以通过微信公众号端，电脑端，大液晶电视屏都可以直观查看实时数据，历史数据，数据变化趋势，规律等。
该系统自带显示、自动保存、实时时钟、数据通讯等功能，具有技术先进，测量精度高，数据容量大，遥测距离远，可靠性高的优点。可应用于国家森林，气象、农业、林业、环境、大中专院校、科研机构或组网于机场、交通运输、军事、水文、极地考察等诸多领域方面气象研究，并适合于野外科研试验应用。应用于森林防火，林业机场、港口码头、油田、环保、边防、城市高空瞭望、停车场及道路监控等项目。
五、系统组成与规格
技术参数
型号 参数 | DS-2TD8136-75H2F/V2 | |
观测型热成像网络云台摄像机 | ||
热成像 | 传感器类型 | 氧化钒非制冷型探测器 |
最大图像尺寸 | 384 × 288 | |
响应波段 | 8~14μm | |
NETD（噪声等效温差） | < 50mk(@25°C,F#=1.0) | |
参照物大小 | 人:1.8mx0.5m；车辆: 1.4mx4.0m；火源：2m×2m | |
热成像镜头焦距 | 75mm | |
MRAD（空间分辨率） | 0.23 | |
探测距离(车辆) | 6765m | |
探测距离(人) | 2206m | |
识别距离(车辆) | 1691m | |
识别距离(人) | 551m | |
辨认距离（车辆） | 846m | |
辨认距离（人） | 276m | |
火点识别距离 | 4500m | |
视场角 | 5.0°×3.7° | |
F 值 | 1.0 | |
视频压缩标准 | H.264 / MPEG4 / MJPEG H.264 编码支持 BaseLine / Main / High ,Smart264 | |
音频压缩标准 | G .711u/G.711a/G.722.1/MP2L2/G726/PCM | |
最大预览路数 | 20 路 | |
用户管理 | 支持三级用户权限管理，管理员、操作员、普通用户 | |
安全策略 | 支持授权的用户和密码，支持 HTTPS 加密和 IEEE 802.1x 网络访问控制、IP 地址过滤 | |
可见光成像 | 可见光镜头 | 5.6-208mm 高清，靶面 1/2 寸，支持自动聚焦、自动光圈 DC 驱动，光学透雾 |
最大图像分辨率 | 1920×1080,200 万实时高清 | |
可见光成像功能 | 支持电子透雾、自动聚焦、自动白平衡、背光补偿、宽动态、3D 数字降噪；最低照 度 0.002Lux @( F1.2，彩色，AGC ON) | |
视频压缩 | H.264/MJPEG/MPEG4，H.264 编码支持 Baseline/Main/High Profile | |
云台功能 | 水平范围 | 360°连续旋转 |
水平速度 | 水平键控速度：0.01°~60°/s | |
垂直范围 | -45°~﹢45° | |
垂直速度 | 垂直键控速度：0.01°~40°/s | |
预置点个数 | 300 个 | |
巡航扫描 | 8 条，每条可添加 32 个预置点 | |
扫描模式 | 巡航扫描/自动扫描/全景扫描/垂直扫描 | |
网络和通信功能 | 网络协议 | IPv4/IPv6,HTTP,HTTPS,802.1x,Qos,FTP,SMTP,UPnP,SNMP,DNS,DDNS,NTP,RTSP,RTCP,RTP, TCP,UDP,IGMP,ICMP,DHCP,PPPoE,Bonjour |
本地存储 | 内置 Micro SD 卡插槽，支持 Micro SD/SDHC/SDXC 卡（最大支持 64G），可支持手动 录像/报警录像 | |
RS485 控制接口 | 支持自适应 HIKVISION，PELCO-P 和 PELCO-D(可添加)协议 | |
应用编程接口 | 支持软件集成的开放式 API，支持标准协议(ONVIF、PSIA、CGI)、支持海康 SDK 和第 三方管理平台接入 | |
系统参数 | 重量 | 约 50Kg（根据可选配置有所不同） |
电源输入 | DC 48V±10% | |
功率 | 整机运动功耗≤130W 整机最大峰值功耗≤240W | |
工作温度和湿度 | -40℃~65℃，＜90% RH | |
防护等级 | IP66，TVS 6000V 防雷、防浪涌、防突波，符合 GB/T17626.5 四级标准 | |
尺寸（mm）
六、特点：
系统
●实时在线监测预警，火灾预警,报警自动弹图，短信，电话语音，平台提醒；做到火灾及时提醒；可见光检测烟雾，红外检测火点，实现全自动检测。
●3-100公里远距离监测烟火。
●可根据用户需要（测量的气象要素）灵活增加或减少相应的模块和传感器（风速、风向、气温、气湿、气压、全辐射、雨量、蒸发、土壤温度、土壤水份等），任意组合，改变产品形态，方便、快捷地满足各类用户的需求。
●远距离森林防火监控，3公里-100公里最远距离档次可选，360度监测，监管森林防火,火灾预警,报警自动弹图，短信，电话语音，平台提醒；可见光检测烟雾，红外检测火点，实现全自动检测。
●由气象传感器、气象数据记录仪、电源系统、野外防护箱和不锈钢支架等部分构成。风速、风向、雨量、大气压力等传感器为气象专用传感器，具有高精度高可靠性的特点。气象数据记录仪具有气象数据采集、气象数据定时存储、参数设定、友好的软件人机界面和标准通信功能，图形数据显示，有线通讯方式，在Windows2000 以上系统环境即可运行,存储数据，数据存储格式为EXCEL 标准格式，可生成气象数据图表，供其它软件调用。
●有线传输方式：通过标准USB/RS485通讯接口，与监测中心PC机有线连接，实时传送采集数据。
●无线传输方式：只要可以上网就可通过GPRS无线传输/无线网桥进行网页浏览的方式进行查看数据及分析数据。
硬件
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、离开区域侦测功能。
l Smart录像：支持断网续传功能保证录像不丢失。
l Smart编码：支持低码率、SVC自适应编码技术。
系统功能：
l 单主控单IP系统，便于各通道联动和整体协调控制。
l 可见光、热成像均支持自动聚焦。
l 支持智能火点检测，并能实时回传云台角度及俯仰角信息。
l 支持对远距离目标的普通精度测温。
l 支持系统双备份功能，确保数据断电不丢失。
可见光机芯功能：
l 可见光镜头6.7-330mm高清，靶面1/2.8寸
l 支持自动光圈、自动白平衡、背光补偿、宽动态、3D数字降噪
l 图像增强（可见光）：支持电子透雾、强光抑制、电子防抖。
l ROI感兴趣区域增强编码。
l 支持光学透雾
l 支持激光补光(选配-L型号)，补光距离3km
热成像机芯功能：
l 分辨率384*288，高灵敏度探测器，支持对比度调节。
l 热成像镜头100mm
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，14种伪彩色可调节，图像细节增强功能。
支持镜像、数字变倍和本地视频输出。
七、云平台介绍:
气象站WEB主页发布及查询软件是集于多名高级工程师历时多年 的成果，有着实用性强，易操作，数据实时性强等优点。具备多种对比方式查询，具有良好的数据对比效果。主要分两大块：资料查询和系统管理。
1、多站查询：此功能主要用于多台设备进行数据对比查询；
2、历史查询：历史查询主要用于查询设备某天或某小时的数据曲线查询及报表下载；
3、曲线分析：曲线分析是用于分析一个时间段内的要素变化，可以在曲线上进行拖动；
4、站点管理：这个功能是用于添加或更改站点
5、电子地图：在线状态，离线状态
6、实时数据：实时数据查询，小时平均值，日平均值数据统计，最大值最小值统计
打开电脑所使用的浏览器，在（1）地址栏输入网址：
1) 用户输入所购置的设备账号密码，点击登录（2），进入页面点击ID号显示如下：
3）功能选项（3）分实时监测、实时数据、分析统计、排行榜、警告、数据导出及用户中心等，登录后默认显示实时数据，可查看设备列表信息栏（4）：小窗右推箭头可扩展部分信息，设备状态（5）：可查看设备的在线（地图定位图标显示蓝色）、离线（地图定位图标显示红色）、报警（地图定位图标持续跳动）和设备定位（6），登出(7);
2) 实时数据：选择设备（8）即可查看设备信息、实时数据、国控数据、最近7天的数据、视频监视画面（9）选择设备（8）选择分析统计（10），点击类型选择查看日环比、月环比数据（11），点击监测因子可以选择查看监测参数（12），选择时间范围（13）再点击查询可查看相应的数据如：参数的小时平均值曲线图，当日平均值、最大值和最小值曲线图，当月平均值（14）。
注：以上需安装有摄像头，方能查看视频监视两面
3) 数据导出（15）：选择传感器栏用户需要下载的参数（默认所有参数已勾选），选择时间范围、选择设备（16），点击下载（17）可查看所选参数的时刻数据上传值。
4) 告警（18）：实时告警（18），当设备当前所检测的某一个参数超出范围时就会提示“超测上限”。历史告警（19），选中想要查看的设备，选择时间范围，点击查询可查看到超测上限的时间。
5) 用户中心：可以更改账号的密码。
6) 微信公众号（订阅号）的使用，微信搜索并关注“猫头鹰环境”，登录设备账号，选择设备可查看实时数据，历史数据，报警信息和设备信息。
八、微信端介绍
软件背景：
智能云数据分析软件，基于大气污染网格化监测系统，向客户展示实时监测数据、及最近48小时历史数据、最近30天日平均历史数据、设备在线状态并推送超标报警信息，综合分析管理数据，可实现远程查看了解设备所在区域的环境污染情况。为用户提供精准稳定、有保障的参考信息，及时有效地对辖区内的大气污染状况进行诊断。
软件功能：
●实时数据： 智能云实时展示设备当前的各项大气监测指标污染值及设备的在线状态，数据更新周期为3分钟；智能云是一款数据接收、保存、显示、分析、管理的专业数据分析软件。
●历史数据： 通过历史数据曲线分析图，可直观快速读取到设备的历史数据变化趋势和最近30天的日平均数据；
●超标报警： 可根据环保局管理需要设置阀值，超过规定浓度后进行报警，以便于管理部门快速响应，
进行污染源排查并实施管控措施，超标报警提醒周期为10分钟，可查询告警通知历史；
●设备管理： 可查看设备是否在线、用户单位信息及地理信息。
智能云优势：
●简单、方便：代替了app，不需要安装任何软件，不需要担心版本兼容和更新的问题，凡是能使用微信的手机，关注我司 “猫头鹰环境” 微信公众号，不管是android系统，还是ios系统都可以使用；
●人性化：代替了短信报警提醒功能；设备报警时能及时地像短信一样通知手机用户，及时预警，避免罚单。甚至当环境比较污染，持续报警情况下，默认反复提醒，时间间隔为10分钟。不需要像短信报警，每次报警都会用户存入一条短信，然后每次都需要手动删除短信的繁琐操作，报警记录可查；
●功能更强大：如果设备属于喷淋设备，用户可远程控制设备喷淋，提前降尘；
●微信端可以接收反馈意见到猫头鹰公司公众号管理者。
智能云微信端：扫下方二维码关注我司公众号“猫头鹰环境”，点“我的设备”输入账号、密码，即可查看设备在线实时数据
智能云操作首页 智能云操作首页
历史数据界面 选择查看历史数据参数界面
最近48小时历史数据曲线分析图 最近30天平均数据曲线分析图
超标报警提示界面 超标监控告警记录
九、液晶大屏显示
大屏系统组成的元素有：物联网设备数据信息，地区定位，日期，天气预报，生活指数预报，天气预警，UI等组成；下面对各个部分进行详细介绍：
提供液晶屏与Led屏、同步屏等多种方式显示可在展厅，宣传区，通过液晶电视大屏显示数据，系统具备C/S架构，具备超强设备类型接入兼容能力，可接入水产养殖监测设备，可燃气体监测设备,扬尘环境监测设备，气象设备等类型的数据；整个系统由大屏系统与小屏系统组成，客户通过本系统，即可查看物联网系统中的各种数据与信息。
本系统支持55寸液晶电视，10.1寸平板同时显示数据，一大一小，大屏可用于监管大屏展示；10.1寸小屏数据显示可放置于监管人员桌面使用，高端大气，富含科技感。下面分别对大屏系统与小屏进行介绍。
经典案例：
新疆防火在线监控预警系统
青海森林防火在线监控预警系统
