森林防火智能预警系统是一套集物联网、人工智能、大数据与卫星遥感于一体的现代化生态防护体系。它通过构建“空天地人”一体化监测网络,将传统的被动“人防”全面升级为主动“技防”,实现对森林火灾的全天候、q方位、w死角管控。
该系统的核心优势在于多维感知与精准识别。在硬件层面,系统依托高空热成像云台、低空智能卡口、无人机巡航及卫星遥感等设备,形成一张立体监测网。其中,双光谱摄像机能够24小时不间断扫描林区,敏锐捕捉温度异常与烟雾信号。在软件层面,系统内置深度学习算法,不仅能精准区分真实火情与阳光反射、云层阴影等干扰因素,大幅降低误报率,还能结合气象、地形等数据,动态推演火势蔓延路径。
一、感知层(前端采集,空天地立体化监测)
作用:采集火情、环境、人员数据,系统“眼睛与神经末梢”
1.高空瞭望监测(高点塔台)
双光谱云台摄像机(可见光+红外热成像):360°自动巡航,AI识别烟雾、明火,夜间依靠热成像捕捉热源,自动火点测距定位
AI边缘分析盒:本地前端识别烟火,减少视频回传流量,降低误报
配套:监控铁塔、防雷装置、高音预警喇叭(远程喊话劝阻野外用火)
2.地面物联网传感器网络
微型气象站:温度、湿度、风速风向、降水量、植被含水率,计算森林火险等级
低功耗传感节点:烟雾、CO、地表温度传感器(LoRa/NB-IoT)
林区卡口摄像头、红外相机:监测进山人员、违规用火车辆
北斗巡护终端:护林员定位、巡护轨迹打卡、隐患随手上报
3.空中监测手段
固定翼/多旋翼无人机+自动机巢:自主航线巡航,核查监控盲区、卫星热点;搭载可见光、热成像载荷
卫星遥感(风云、葵花系列卫星):大范围热点监测,获取大范围火情点位、过火面积评估
二、网络传输层(数据通道)
实现前端设备与指挥中心互联互通,偏远林区多链路冗余
有线传输:光纤专网
无线宽带:4G/5G工业路由器、无线微波网桥
低功耗物联网:LoRa、NB-IoT(传感器数据)
应急备份:北斗短报文(无公网区域预警信息上报)
配套设备:工业交换机、网关、防雷器
三、边缘计算层(就近智能处理)
部署在铁塔前端或就近机房
边缘AI网关:视频烟火识别、人员闯入算法、视频抓拍
数据预处理:过滤树叶晃动、云雾、炊烟干扰,减少无效报警
本地缓存:断网情况下保存视频、告警记录,恢复联网后补传
四、平台&数据层(系统大脑,后台服务器集群)
1.硬件设施
服务器、存储阵列、防火墙、视频解码器、指挥中心LED大屏、KVM操作台
2.软件平台核心模块
GIS地理信息底座(电子地图、地形、林地小班、水系、道路、防火物资点位)
视频综合管理平台:统一接入所有摄像头、无人机视频流
AI智能研判引擎
烟火识别、热源分析
火险气象预警模型(五级火险预报)
火势蔓延模拟推演
大数据数据库
资源库:林区台账、历史火情、防火队伍、物资库、应急预案、气象历史数据
告警管理模块:预警分级、核实流程、闭环处置台账
五、业务应用层(各类操作终端)
面向管理人员、护林员使用
指挥中心PC端Web管理平台
实时态势监控、告警弹窗定位、录像回放、火情标绘、调度指令下发、统计报表
移动端APP/微信小程序(护林终端)
接收火情预警短信/消息、现场拍照回传、巡护打卡、导航、隐患上报
调度对讲系统:集群对讲、语音广播联动
六、配套基础设施系统(不可少)
供电系统:太阳能光伏+锂电池储能系统(无市电林区标配)、风光互补供电
防雷接地系统:铁塔、摄像机、机房防雷
运维管理模块:设备在线状态监测、故障告警、电量监测
