一直以來，森林火災(zāi)撲救就是一個(gè)世界性的難題。2018年美國加利福尼亞州發(fā)生山火，過火面積超過15萬英畝;2019年澳大利亞山林大火持續(xù)燃燒整整四個(gè)月，直接經(jīng)濟(jì)損傷超過五十億;2020年我國四川西昌市突發(fā)森林火災(zāi)，造成1000余公頃森林被毀，19名地方撲火人員英勇犧牲……

　　林火具有突發(fā)性強(qiáng)、危害性大，處置救助較為困難等多個(gè)特點(diǎn)，對(duì)森林生態(tài)系統(tǒng)和人類生活都會(huì)造成巨大的傷害。晨馭科技作為高新技術(shù)企業(yè)，以分布式音視頻處理算法為核心、有線和無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為架構(gòu)、通訊與集成電路領(lǐng)域?qū)＜覉F(tuán)隊(duì)為主干，自主研發(fā)推出MCNet集分交互式可視化綜合管理平臺(tái) ，為森林防火應(yīng)急指揮中心提供一體化音視頻系統(tǒng)解決方案，搭建集中、高效、統(tǒng)一的滅救指揮平臺(tái)。

　　災(zāi) 前 預(yù) 警 01

　　“打早、打小、打了”是我國森林火災(zāi)的應(yīng)急方針，即預(yù)防為主、打防結(jié)合、積極消滅。為此，森林防火應(yīng)急指揮中心必須搭建完善的林火視頻監(jiān)控系統(tǒng)，輔助與各類終端傳感器、終端報(bào)警器，對(duì)森林中的任何異常情況實(shí)行有效預(yù)警。

　　1.1 森林火災(zāi)視頻監(jiān)控

　　煙霧作為火災(zāi)初期最為明顯的特征之一，是森林防火中最為重要的監(jiān)控目標(biāo)。不同于城市監(jiān)控，由于森林覆蓋面積廣，且受到日夜溫差、光照強(qiáng)度、濕度、風(fēng)力風(fēng)向等氣候因素影響，林火煙霧在形成初期運(yùn)動(dòng)緩慢，輪廓模糊，又或與霧氣相互混淆，時(shí)常難以分辨。這就對(duì)森林防火應(yīng)急指揮中心的圖像處理系統(tǒng)，以及大屏拼接系統(tǒng)提出了空前的嚴(yán)苛要求。畢竟哪怕是對(duì)一縷煙霧的誤判，其結(jié)果也可能會(huì)造成幾千公頃森林資源的焚毀。

　　為有效實(shí)現(xiàn)國家相關(guān)應(yīng)急指揮部門對(duì)森林火災(zāi)的立體監(jiān)控與有效預(yù)防，晨馭科技采用MCNet分布式拼接融合系統(tǒng)，為 應(yīng)急指揮中心搭建小間距LED拼接顯示屏 ，支持包括VGA/SDI/DVI/HDMI/4K/8K等在內(nèi)的全種類信號(hào)，RTSP/ONVIF/TS等格式協(xié)議碼流接入，以及海量IPC高清解碼上屏顯示與輪巡，能夠?qū)碜缘孛嫜沧o(hù)隊(duì)、瞭望塔監(jiān)控?cái)z像頭、航空護(hù)林飛機(jī)、無人機(jī)，乃至各類高低軌遙感衛(wèi)星所拍攝的視頻圖像，一并接入指揮中心顯控系統(tǒng)之中，為應(yīng)急指揮中心搭建可容納海量信號(hào)源的立體式森林火情監(jiān)控平臺(tái)。

　　森林防火應(yīng)急指揮中心對(duì)于監(jiān)控圖像的第二大嚴(yán)苛要求就是高幀率與高同步性。目前，我國對(duì)疑似林火煙霧的研判主要基于幀間差分法、光流法與背景差分法，深壓縮技術(shù)在此過程中易導(dǎo)致圖像幀數(shù)的丟失，影響觀察員對(duì)林火的準(zhǔn)確判斷。

　　晨馭科技憑借業(yè)內(nèi)領(lǐng)先的8K/16K全幀率無損超高清圖像處理技術(shù) ，為應(yīng)急指揮中心實(shí)現(xiàn)視頻信號(hào)的全幀率無損處理與實(shí)時(shí)上屏顯示;納秒級(jí)動(dòng)態(tài)圖像精準(zhǔn)同步技術(shù)，確保圖像顯示無撕裂、信號(hào)切換無閃屏，為指揮中心觀察員判斷林火隱患提供超清完整的圖像依據(jù)。

　　1.2 林區(qū)數(shù)據(jù)“一張圖”

　　林火智能監(jiān)測(cè)的目的，在于第一時(shí)間為應(yīng)急指揮中心提供火情信息服務(wù)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)森林火情、定位起火地點(diǎn)、確定火勢(shì)大小及發(fā)展趨勢(shì)，其內(nèi)容涵蓋3S、紅外熱成像、傳感器監(jiān)測(cè)等多個(gè)方面，是森林火災(zāi)智能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)保障應(yīng)急處理的核心環(huán)節(jié)，決定了應(yīng)急指揮中心對(duì)于火情的處置速度。

　　“3S”是森林防火應(yīng)急指揮中最具代表性的技術(shù)之一，由遙感技術(shù)(RS)、全球定位系統(tǒng)(GPS)、地理信息系統(tǒng)(GIS)組合應(yīng)用而成。前兩者對(duì)森林進(jìn)行地理、圖像方面的數(shù)據(jù)采集，結(jié)合森林中各區(qū)域溫度傳感器、濕度傳感器、煙霧傳感器、紅外二氧化碳傳感器等終端設(shè)備采集的環(huán)境數(shù)據(jù)，最終匯總至GIS地理信息系統(tǒng)中進(jìn)行空間化顯示。

　　晨馭科技以基于網(wǎng)絡(luò)的超高分辨率動(dòng)態(tài)底圖實(shí)現(xiàn)方案，助力森林防火應(yīng)急指揮中心信息“一張圖”建設(shè)，采用MCNet分布式系統(tǒng)為GIS、SCADA等行業(yè)軟件提供點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的顯示平臺(tái) ，將各種林區(qū)環(huán)境大數(shù)據(jù)與GIS地圖相結(jié)合，幫助指揮中心觀察員對(duì)森林進(jìn)行立體化監(jiān)控。

　　為實(shí)現(xiàn)對(duì)森林火災(zāi)的快速反應(yīng)，甚至是同步反應(yīng)，指揮中心觀察員除了人工排查火情監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)以外，還需對(duì)林區(qū)實(shí)行高度智能化的預(yù)警管理機(jī)制。MCNet提供基于互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)的RestFul API開放式接口，支持TCP/IP協(xié)議，能夠?qū)⒏黝悎?bào)警終端一并連入系統(tǒng)之中。一旦監(jiān)測(cè)傳回的溫濕度、熱度和煙霧數(shù)據(jù)超過閾值，森林防火應(yīng)急指揮中心就會(huì)響起警報(bào)，聯(lián)動(dòng)GPS定位和GPRS通信模塊的網(wǎng)絡(luò)信息采集終端，在指揮中心小間距LED拼接大屏上自動(dòng)彈出并放大顯示相關(guān)監(jiān)控畫面，第一時(shí)間發(fā)出火情告警，同時(shí)為指揮中心提供準(zhǔn)確的火點(diǎn)地理位置與相關(guān)數(shù)據(jù)。

　　災(zāi) 中 指 揮 02

　　2.1 火場(chǎng)監(jiān)控圖像顯示

　　林火多發(fā)生在懸崖峭壁谷坡之上，地勢(shì)險(xiǎn)峻、地形復(fù)雜，且森林落葉地表積累層厚，林火蔓延速度快，這就對(duì)火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)的信息采集造成了一定的難度，因此常采用直升飛機(jī)航拍、無人機(jī)航拍、火場(chǎng)手持單兵裝備來實(shí)現(xiàn)火場(chǎng)火情圖像信息的采集。

　　MCNet分布式圖像處理器采用全I(xiàn)P網(wǎng)絡(luò)化分布式部署 ，系統(tǒng)內(nèi)所有節(jié)點(diǎn)均能獨(dú)立運(yùn)行，支持雙鏈路冗余備份機(jī)制，以基于FPGA的純硬件架構(gòu)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的高穩(wěn)定、高可靠運(yùn)行 。此外，系統(tǒng)內(nèi)所有音視頻信號(hào)傳輸均采用全I(xiàn)P數(shù)字化技術(shù)，在森林防火應(yīng)急指揮過程中，能夠通過國家應(yīng)急通信部門搭建的有線或無線通信手段，實(shí)現(xiàn)受災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)視頻的實(shí)時(shí)回傳，以高達(dá)64個(gè)單屏開窗數(shù)量，在指揮中心拼接大屏上對(duì)系統(tǒng)內(nèi)海量火場(chǎng)圖像信號(hào)進(jìn)行高密度追蹤監(jiān)控，幫助上級(jí)領(lǐng)導(dǎo)了解林火發(fā)展事態(tài)。

　　森林火災(zāi)危險(xiǎn)性高，即便是專業(yè)的森林消防隊(duì)員，如若對(duì)林火發(fā)展趨勢(shì)沒有足夠的了解，貿(mào)然進(jìn)入火場(chǎng)也將面臨生命危險(xiǎn)。通過PC、Pad、觸摸屏等可視化操作終端，指揮中心相關(guān)操作員能夠?qū)CNet系統(tǒng)內(nèi)的所有視頻信號(hào)，進(jìn)行一鍵投屏、無縫切換、圖像漫游、畫面疊加、自由縮放等多種操作，操作過程自然流程，無黑屏、無卡頓、圖像無撕裂，方便指揮官及高層領(lǐng)導(dǎo)全方位了解火災(zāi)情況，制定相關(guān)撲滅與救援方案。

　　2.2 多部門跨地域協(xié)同

　　森林防火應(yīng)急指揮工作跨度范圍廣，參與部門多，涉及消防指揮中心、公安指揮中心、高速公路管理指揮中心、民航空中交通指揮中心、應(yīng)急通信保障中心、氣象局、應(yīng)急管理部航空護(hù)林站等多個(gè)國家重要部門。

　　為了將分散在不同區(qū)域的各部門緊密聯(lián)結(jié)為一個(gè)整體，做到應(yīng)急事態(tài)下的高效協(xié)調(diào)與配合，MCNet分布式處理器運(yùn)用全I(xiàn)P數(shù)字化信號(hào)處理技術(shù)，將系統(tǒng)內(nèi)的各類音視頻信號(hào)轉(zhuǎn)化為IP碼流接入網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)跨樓層、跨地區(qū)乃至跨地域的超遠(yuǎn)距離信號(hào)互聯(lián)互通，突破信息孤島，將歸屬于不同職能的各部門緊密連接為一個(gè)整體，做到實(shí)時(shí)同步的數(shù)據(jù)信息共享，為應(yīng)急處置爭(zhēng)分奪秒。

　　面對(duì)匯總至森林防火應(yīng)急指揮中心的龐大信息數(shù)據(jù)，晨馭科技自主研發(fā)生產(chǎn)的新一代全數(shù)字KVM坐席協(xié)作管理系統(tǒng) ，能夠幫助指揮中心坐席員以一套鼠標(biāo)鍵盤與顯示器，完成對(duì)多臺(tái)遠(yuǎn)端主機(jī)的自由操控，以精細(xì)化的權(quán)限管理，流暢的操作體驗(yàn)，鼠標(biāo)漫游、主機(jī)瞬切、場(chǎng)景預(yù)設(shè)等完善的系統(tǒng)功能，實(shí)現(xiàn)坐席對(duì)大屏、坐席對(duì)坐席之間的信號(hào)推送與抓取，滿足現(xiàn)代化應(yīng)急管理指揮需求，實(shí)現(xiàn)跨部門、跨業(yè)務(wù)、跨平臺(tái)的高效協(xié)同合作。

　　2.3 專家領(lǐng)導(dǎo)遠(yuǎn)程會(huì)商

　　詳細(xì)制定森林火災(zāi)撲滅與救援專項(xiàng)方案，需要各領(lǐng)域?qū)＜壹案鞑块T高層領(lǐng)導(dǎo)知悉詳細(xì)的火情信息，開展會(huì)議研討。為了節(jié)約時(shí)間、空間成本，同時(shí)最大限度集結(jié)多方力量，使其能夠方便快捷地進(jìn)行交流溝通，MCNet集分交互式可視化綜合管理平臺(tái)以8K@60Hz超高畫質(zhì)、極低延時(shí)的高保真語音視頻通話，為應(yīng)急指揮中心搭建穩(wěn)定可靠的多方視頻會(huì)議系統(tǒng)。

　　MCNet分布式系統(tǒng)精準(zhǔn)唇音同步技術(shù)，提供“面對(duì)面”的會(huì)議體驗(yàn)。系統(tǒng)支持文檔、圖片、畫面、視頻等資料與會(huì)議圖像的同屏展示 ，圖像漫游、畫面疊加與自由縮放等圖像操控，為參加者提供靈活的窗口布局。專家領(lǐng)導(dǎo)在會(huì)議進(jìn)程中，可實(shí)時(shí)調(diào)取火情數(shù)據(jù)與監(jiān)控信號(hào)上屏顯示，時(shí)刻掌握火情最新態(tài)勢(shì)，對(duì)森林火災(zāi)應(yīng)急處置工作中人員調(diào)度、資源分配、救災(zāi)監(jiān)測(cè)、支援分配等問題展開精準(zhǔn)研判和指揮調(diào)度。

　　災(zāi) 后 清 理 03

　　火災(zāi)撲救后，為避免火災(zāi)地區(qū)的復(fù)燃，森林防火應(yīng)急指揮中心依舊需要對(duì)森林進(jìn)行密切監(jiān)控。然而此時(shí)部署在森林各區(qū)域傳感器大多已被焚毀，森林植被也發(fā)生了天翻地覆的變化，急需使用航拍與遙感技術(shù)重繪山林地貌，確定火場(chǎng)面積與林木受損情況，同時(shí)尋找著火原因，方便進(jìn)行火災(zāi)災(zāi)后清理工作。

　　針對(duì)森林火災(zāi)災(zāi)后工作，一方面，調(diào)查員可以通過MCNet分布式處理器的錄播存儲(chǔ)功能，快捷調(diào)取火災(zāi)發(fā)生時(shí)的視頻圖像，對(duì)圖像資料開展細(xì)致化的分析與研討;另一方面，通過大屏鏡像功能，調(diào)查員在會(huì)議室、研討室等處的任意顯示終端上，也能同步查看森林航拍圖像、遙感影像地圖等與主屏圖像同步一致的60Hz等比例實(shí)時(shí)畫面，方便調(diào)查員對(duì)比災(zāi)前、災(zāi)后圖片、影像及地圖資料，確定著火原因，提高災(zāi)后事故調(diào)查效率。