一、方案背景與目標
天氣變化和人為活動的影響,森林火災的發生頻率和規模逐年增加。有效的森林防火監控系統能夠實現對火災的早期預警、實時監控和精準應急響應,減少森林火災帶來的損失。成都弱電工程公司設計了一套經濟適用、技術可行、易于落地的森林防火監控系統,以提高森林火災的預防和應對能力。
二、系統需求與目標
實時監控:在森林重點區域部署傳感設備,全天候、全方位監控溫濕度、煙霧等火災前兆。
早期預警:結合氣象數據、傳感器數據以及人工智能算法,提供火災預警,提前采取應急措施。
資源調度:在火災發生時,提供火災定位、蔓延趨勢預測和資源調度指引。
易于維護與擴展:系統設計簡單,具有可擴展性,以適應不同規模森林防火需求。
三、系統組成與核心技術
1. 監測設備
溫濕度傳感器:部署在森林區域的傳感器,監控溫度和濕度變化,及時發現異常波動。溫濕度的極端變化往往是火災發生的前兆。
煙霧探測器:利用煙霧傳感器(如光學煙霧傳感器)實時監測空氣中的煙霧濃度,一旦發現異常,立即報警。
紅外熱成像攝像頭:在重要位置安裝紅外熱成像云臺攝像頭,全天候監控熱源,特別是在夜間或低能見度情況下有效識別火災。
視頻監控系統:選用低成本高清攝像頭,覆蓋重要區域,監控火災初期及其蔓延情況,便于快速確定火源位置。
2. 數據傳輸與處理
無線通信技術:采用低功耗、遠距離的無線通信技術(如LoRaWAN)或4G/5G網絡進行數據傳輸,確保實時監控數據的高效傳輸。
數據處理平臺:集中數據處理平臺采用云計算與邊緣計算結合的方式。邊緣計算處理近實時數據,降低延遲,而云平臺則存儲歷史數據并進行分析。
氣象數據整合:結合氣象部門的實時數據(如風速、氣溫、濕度等)進行火災風險預測,進一步提高預警的準確性。
3. 火災預警與決策支持
火災預警算法:根據歷史火災數據、氣象數據和實時監測信息,采用簡化的機器學習算法(如決策樹)分析火災風險,提供火災發生的預警。
GIS系統:結合地理信息系統(GIS)展示實時監控數據,提供火災位置、蔓延趨勢等關鍵信息,幫助調度決策。
智能決策支持:通過算法模型生成最佳應急響應方案,結合消防資源分布、火災位置等信息自動生成調度建議。
4. 資源調度與應急響應
資源管理系統:集成消防隊伍、設備和物資的信息,實時管理并調度火災撲救資源。
無人機與機器人:利用無人機進行空中巡查、火源偵查和火場態勢分析。
智能報警系統:在火災發生的第一時間通過短信、APP推送、無線電等方式通知相關人員,快速啟動應急響應。
五、系統實施方案
1. 設備選型與部署
在火災高風險區域部署溫濕度傳感器、煙霧探測器、視頻監控和紅外熱成像設備,保證覆蓋到主要的森林區域。
選擇性價比高、維護簡單的設備,如性價比高的攝像頭、低功耗傳感器等,避免過度投資。
2. 系統集成與調試
將所有設備與數據傳輸網絡連接,通過統一的平臺進行數據采集、存儲與分析。
對系統進行全面調試,確保數據傳輸穩定,預警系統準確,資源調度高效。
3. 人員培訓與演練
對森林管理人員、應急響應人員進行系統操作培訓,確保他們能夠熟練使用預警系統、調度系統和應急資源管理系統。
定期開展火災應急演練,測試系統響應能力,優化應急處置流程。
4. 后期維護與優化
定期檢查設備運行情況,進行必要的維護與升級,確保系統長期穩定運行。
結合新的技術和實際經驗,不斷優化火災預警算法、資源調度流程和應急響應能力。
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成都弱電工程公司雨沐晴風科技有限公司注冊于2017年,公司坐落于四川成都,注冊資金1000萬元,公司榮獲“AAA企業信用”“重合同守信用”等榮譽證書,“雨沐晴風科技”15年專注于智能安防弱電工程服務商,服務過3000+知名企業,成功落地 2200+弱電工程項目。