智能視頻煙火監控系統以數字化、網絡化視頻監控為基礎，與一般的網絡化視頻監控相比，它是一種更高端的視頻監控智能化的應用。智能視頻煙火監控系統能夠實現無人值守不間斷工作，自動對視頻圖像信息進行分析判斷；及時發現監控區域內的異常煙霧和火災苗頭，以最快、最佳的方式進行告警和提供有用信息；能有效的協助消防人員處理火災危機，并最大限度的降低誤報和漏報現象；同時還可查看現場實時圖像，根據直觀的畫面直接指揮調度救火。

    智能視頻煙火監控系統的應用場合比較廣泛，下面以北京智安邦科技有限公司研發的智能視頻煙火監控系統為例，介紹該系統在森林防火監控系統中的應用。

    森林防火監控現狀

    森林火災是世界性的林業重要災害之一，年年都有一定數量的發生，造成森林資源的重大損失和全球性的環境污染。森林火災具有突發性、災害發生的隨機性、短時間內能造成巨大損失。因此一旦有火警發生，就必須以極快的速度采取撲救措施，撲救是否及時，決策是否得當，重要原因都取決于對林火行為的發現是否及時，分析是否準確合理，決策措施是否得當。

    視頻監控和無線技術正在廣泛應用社會的各個領域，現在森林防火也開始實現數字化和網絡化管理。目前，國內許多省市林業部門正開始建立基于無線遠程視頻監控的森林防火監控系統。現有的視頻監控系統由一個數字網絡遠程監控系統組成，包括一個監控管理指揮中心和多個遠程監控點，使用無線網橋傳輸數據，可以把重點林區的實時圖像傳回監控管理中心。這種視頻監控系統雖比傳統的瞭望臺人工觀察的方式有很大進步，但仍存在一些固有因素的限制，如人作為監控者自身在生理上的弱點，視頻監控設備在功能和性能上的局限性等。這些限制因素使各類視頻監控系統均或多或少的存在報警信息沒及時發現、精度差、報警響應時間長、錄像數據分析困難等缺陷，從而導致整個系統在預警安全性和實用性的降低。智能視頻煙火監控系統可比較好的克服了現有的視頻監控系統的不足，下面對該系統進行介紹。

    智能視頻煙火監控系統

    系統構成
    智能視頻煙火監控系統主要由智能圖像處理器和攝像機等組成的前端設備、網絡傳輸、監控中心組成。 

    前端設備
    攝像機作為一種視頻圖像傳感器，用于采集監控現場的視頻圖像信息，然后傳送到智能圖像處理器。根據不同的應用場合以及對監控性能的不同需求，可選擇相應性能的攝像機、相機鏡頭。

    智能圖像處理器是智能視頻煙火監控系統的核心，采用北京智安邦科技研發的SmartTrack模塊。SmartTrack模塊是由微處理器、存儲器以及其它外設等組成圖像處理單元，依據煙火的視頻圖像特征，利用各種圖像處理技術對數字化處理視頻信號進行圖像處理和分析、判斷，實現對監控區域的煙火檢測。SmartTrack模塊提供遠程參數設置功能，用戶可以根據應用場合對檢測參數（如最小檢測范圍、檢測區域、告警級別）進行遠程設置，方便靈活。

    根據應用場合不同，可以選擇安裝防塵罩、萬向云臺、太陽能電源等前端輔助設備。

    網絡傳輸
    系統傳輸部分是連接前端設備與中心控制系統的中間通信部分。傳輸方式有：無線傳輸如衛星通訊方式、GPRS/CDMA1X通訊方式、無線擴頻數字實時圖像傳輸方式、遠程微波圖像傳輸方式；有線傳輸包括光纖、DDN專線、專用同軸電纜、公眾電話網(ADSL),以及常用計算機網絡線路。針對應用場合的不同以及成本預算的考慮，可以選擇上述中比較適宜的傳輸方式。

    監控中心
    監控中心由監控中心服務器、顯示終端、軟件平臺構成，可實現前端視頻的瀏覽、控制，告警顯示、告警處理、設備自檢、相關系統聯動等功能。軟件平臺為北京智安邦科技公司設計開發的客戶端軟件包。

    系統功能

    1、自動煙火識別
    智能圖像處理器能夠利用煙火識別算法自動檢測出監控區域內出現的火情，并將檢測結果通過網絡傳輸系統傳送到監控中心。
    
    2、實時視頻監控
    系統實現了對監控區域的實時視頻監控，在監控中心的顯示終端上能夠顯示前端實時場景。

    3、云臺控制
    智能圖像處理器可以控制云臺進行360旋轉，對監控區域進行多角度監控。

    4、視頻錄像
    系統管理員可以按照需求指定錄像通道的幀率、編碼質量、錄像空間大小、錄像觸發方式，系統能自動管理磁盤空間，執行錄像任務。

    5、語音對講
    前端和監控中心具有語音對講功能。前端的智能圖象處理單元可提供音頻接口，用戶在前端能方便地呼叫監控中心，中心端可做語音廣播。

    6、日志信息
    前端智能圖像處理器產生的運行日志可以保存在設備的存儲設備中，也可以發送到監控中心服務器中。監控中心服務器上實時顯示日志信息，按配置要求給出告警。用戶可以按輸入的條件來查詢日志的歷史記錄和視頻錄像。

    7、擴展功能和系統集成 
    在智能視頻煙火監控系統設計中充分考慮了模塊化和靈活性。監控中心和前端通信、監控中心數據庫管理都有軟件開發包，監控中心服務器也能做到定制開發集成其它廠商的設備或者擴展系統業務功能。集成商可以將前端設備集成到他們的系統中。

    在森林防火監控中的應用設計

    智能視頻煙火監控系統采用模塊化的組成方式，因而可以方便的按照不同的應用場合進行相應的應用方案設計。根據森林防火監控應用場合的特點，智能視頻煙火監控系統在森林防火監控中的應用設計如下圖所示。

    智能視頻煙火監控系統在森林防火監控中的應用設計

    系統組成和特點：

    前端設備：

    攝像機要選擇高清晰、低照度的彩色相機，為便于提高夜間觀察能力，設置選用星光級低照度攝像機及遠紅外攝像機。通常一個CCD攝像機要兼顧數百平方公里范圍的區域，所以必須用高倍數的望遠鏡頭、萬向云臺，具體參數可根據現場的具體環境來選用。

    SmartTrack模塊作為智能圖像處理模塊檢測參數可在遠程進行配置，使用方便靈活。

    考慮到大多數林區沒有供電設備，前端設備需采用太陽能方式進行供電。

    網絡傳輸：

    綜合考慮各種網絡傳輸方式的優缺點，對于缺乏通訊設施的林區，前端設備和監控中心之間的通訊采用遠距離微波通訊方式。

    林火監控中心：

    林火監控中心由中心服務器、顯示終端、軟件平臺構成，可向指揮調度人員提供全面的、清晰的、可操作的、可錄制、可回放的現場實時圖像。目前，以地理信息技術為平臺的林火預報系統、林火輔助決策系統在森林防火信息系統中得到應用。可與地理信息系統的開發單位進行合作，在監控中心的服務器上擴展林火預報系統、林火輔助決策系統，為林火預防和撲救提供了全面的技術支持。林火預測預報系統有助于控制林火的發生, 提高林火管理水平, 保護森林資源。林火輔助決策系統可以根據著火點的地名和地形，確定火場位置，了解火場及周邊地區的可燃物、居民區、重點保護對象、撲火隊的分布等情況,，提供最佳的撲火方案。

    系統特點：
    
    林火自動識別系統，實現火情自動報警
    林火火點定位
    可實現遠程圖像實時圖傳輸和控制，通過前端設備實時掌握現場情況
    監控軟件界面友好，人機交互方便,操作簡單
    可實現林木生長、植被覆蓋等森林地理信息輔助調查
    系統具有可擴展性、升級功能，適合森林防火防護監控系統的發展要求

    結束語

    目前，為了增強對森林火險的預測、預報以及對林火的監測發現能力，提高對森林火災事件的快速反應、組織指揮調度能力，有效地防止、減少森林火災的發生，國內各地林業部門都在積極地評估及應用新技術。將智能視頻煙火監控系統與以地理信息系統為平臺的林火預測、預報系統以及輔助決策系統相結合的森林防火信息系統方案無疑具有比較廣闊的應用前景。