森林防火智能预警系统应用解决方案
2012/4/27 14:34:00 安防知识网 关键字:森林防火,预警系统 浏览量:
本系统是一种具有红外光、可见光双光谱探测的森林防火智能预警系统,系统集成了红外热成像仪系统、超温检测系统、可见光摄像机、火灾监测分析仪、云台精确定位系统、视频服务系统、监控主机等部分组成。可同时输出两路视频信号,具有红外热成像超温检测和可见光火灾检测功能,并根据置信度系数模型进行分析,自动给出报警信息,有效提高了报警的准确率。探测设备可根据用户在场景中画出的任意路径自动扫描,并可在运动扫描过程中进行快速烟火检测。通过网络传输并向远程监控主机发送报警机器ID、云台水平和俯仰角度、超温区域的坐标(左上角和右下角)等信息。远程监控主机根据回传信息,经过分析判断确认报警后产生报警信号、记录报警信息,并提供日志查询和录像等功能。
连续变焦红外热成像仪
连续变焦红外热像仪由324×256非制冷焦平面阵列探测器配合75-150mm连续变焦红外镜头制成,既能大范围搜索,又能识别远处目标。该产品克服了目前国内外固定焦距式或双视场式热成像仪的缺陷,在变焦的过程中成像清晰,功能强大,性能稳定。具有坚固且密封性能极好的外壳,内部充氮,不受雨雪、灰尘的破坏,能够在恶劣的环境中正常工作。集第4代非制冷型焦平面红外探测器、最先进的电子和光学系统于一身的热成像仪,能够穿透灰尘、烟雾、雨雪和黑暗,最小温度分辨率达50mK,增加图像细节增强功能、输出热白/热黑/伪彩色图像。
热成像超温检测系统
在大面积的森林中,火灾往往是由隐火引发,这是毁灭性火灾的根源,而用现有的普通检测方法,很难发现这种隐性火灾苗头。而应用红外热成像仪可以快速有效地发现这些隐火,并且可以准确判定火灾的地点和范围。
自然界中任何温度高于绝对零度的物体,都会不停地向周围空间辐射包括红外波段在内的电磁波,物体表面的温度越高,红外辐射能量就越多,因此可以利用红外辐射测量物体表面的热状态。
热像仪工作在8-14μm,属于远红外波段,正常森林的辐射波长范围为8.5-12.2μm,在热成像仪8-14μm的探测范围之内。目标温度越高,从热成像探测器组件输出的数字信号值越大,即数字图像的灰度值越大,根据此特点,超温检测工作过程如下:图像采集模块将探测器输出的高精度图像数据写入内存,图像处理模块运行超温检测算法,首先根据目标和背景的对比度计算出原始阈值,再结合用户设定的目标温度等级,计算出二值化阈值,将图像二值化后进行连通域检测,计算出目标区域面积和坐标,在画面上标识出超温区域并通过串口发出报警信息。
由于探测器接收到的红外辐射能量受监控距离和工作环境的影响,被检测目标的温度范围也各不相同,所以为了达到理想的报警效果,可以根据用户的具体使用环境设定被监控目标的温度等级,即目标与背景的温度差别等级。
可见光图像检测系统
由于红外热成像仪成像清晰度差,可能存在一定程度上的误报,因此系统又引入可见光图像检测,通过检测火焰的静态特征(颜色)和形态特征(闪烁性)两个特征进行检测。先利用静态特征从视频图像中提取出与火焰颜色相似的区域,再利用形态特征对上面提取出来的区域进行检测,通过视频图像分析算法,检测出火焰产生二级报警信号。可见光摄像机模拟视频信号接入到图像检测模块,通过图像采集单元的视频解码电路转换为数字信号后,被基于DSP的图像处理单元处理,根据火灾火焰的图像特性,探测出画面中出现的火焰,加入火焰识别标记后,再通过视频编码电路转换为模拟视频信号输出。由于监测场景不同,火焰所呈现的颜色、状态也会不同。因此,在监测时,可以根据环境要求,调整检测模块的工作状态,通过设置相应参数阈值,如颜色灵敏度、动态灵敏度等,使检测模块可以更准确及时地识别出火焰。