浅析消防高空瞭望技术及其应用
摘要：消防信息化建设已经成为消防部队突破常规模式，利用多样化的信息采集平台，为科学有效的指导灭火救援任务圆满完成提供了信息保障。在林林总总的科学研究成果和技术成功应用于消防信息化建设的过程中，消防高空瞭望技术作为一项古老理念的全新技术被提出并加以应用，在实际的运用中取得了较好的效果，对初起的火灾报警确认以及监控识别判断火灾起到了积极的作用。随着监控技术的不断发展进步，消防高空瞭望技术也不断地被述以新的功能要求，消防高空瞭望技术是如何在消防灭火救援领域得到充分运用，其发展的方向又在何方，本文将进行进一步的揭示和探讨。关键词：通信技术 消防通信 监控 计算机通信
随着信息化技术的不断发展成熟，各项先进的技术、经验随之被引进到消防领域，并且成功应用于消防接处警、消防通信、灭火救援等各个方面，很大程度上推进了消防事业的发展，为消防与社会、经济、城市的协调发展提供了机遇和平台。消防高空瞭望技术就是其中之一，它通过较少的投入，构筑了城市消防安全的千里眼，弥补了传统的消防报警、消防监控的不足，在我国高速发展的城市化进程中将发挥越来越重要的作用。
一、消防高空瞭望技术的实现
(一)高空瞭望技术
高空瞭望是指在距离地面50～100米，乃至100米以上的有较好视野的位置布设高放大倍数的云台摄像机，以实现方圆一公里到十几乃至几十公里范围的视频图像监控。
高空瞭望不同于普通的图像监控，它着力于在较高的位置实现大范围的图像精确监控，是一种既兼顾大场面，又实现具体目标特写拍摄的视频监控手段。高空瞭望技术可以弥补普通图像监控手段无法避免的环境物体阻挡、视野范围较小的缺点，从而实现基本无阻挡的大范围监控。
高空瞭望用途很多，包括城市消防监控、城市重点目标监控、城市治安监控、森林消防监控、机场周界保安监控、城市环保监控、防空安全监控、边境防卫监控、小区防卫监控、厂区监控等等。在很多类似的场合中，环境相当复杂，采用普通摄像机与监控设备的组合方式在5-20米的空中布设，由于环境阻挡以及摄像机本身的局限性，要完全实现基本无阻挡的全面监控相当困难，而普通前端云台的不稳定性更是造成了图像的“不可用”。而高空瞭望利用其足够的高度，配合摄像机云台的性能可以轻而易举地实现大范围的精确监控，如果再辅助以普通的图像监控，效果则会更好。
( 二)高空瞭望技术向消防领域的延伸
在还没有实现高空瞭望技术时，从“城隍山上看火烧”这个杭州俗语中，已经可以发现人们对登高监控火灾情况的一个基本认识。特别是很多地方，早在上世纪中期就开始利用或者搭建比较高的建筑，采取派人轮流值班，进行人工手执望远镜登高监控的方式，进行城市火灾的高空瞭望。例如：广州市越秀消防中队大院里30米高消防瞭望塔，直至上个世纪80年代初才被取消;上海现存的11座消防瞭望塔，是1997年以后才退出历史舞台的，现在作为历史见证和文物古迹进行了修复和维护;武汉的龟山电视塔，作为武汉第一代消防瞭望塔，为及时迅速调派消防力量并扑灭火灾作出了重大贡献。这些作为城市较高建筑的消防瞭望塔，其主要作用是，第一时间发现火警并通知消防队出动，同时监控消防中队出动情况，以及到场后的战斗展开和出水情况。
随着监控技术和高空瞭望技术的发展，采用第三代基于嵌入式视频服务器的网络化数字视频监控系统，即使用现有的网络系统，采用嵌入式的“网络视频服务器”，通过智能化的计算机软件实现从监控点前端、监控中心到监控工作站的数字化处理，使高空瞭望技术更成熟，操控更方便，图像采集清晰度也有很大改善，相应的存储空间又有了很大程度的节省。这样也为高空瞭望技术应用于城市消防火灾监控领域奠定了坚实的基础。
同第一代的模拟视频监控系统、第二代的基于计算机平台的数字视频监控(DVR)和嵌入式DVR监控系统相比，基于嵌入式视频服务器的网络化数字视频监控有利用现有的网络资源，不需要为新建监控系统铺设光缆、增加设备，轻而易举地实现远程视频监控;系统扩展能力强，只要有网络的地方增加监控点设备就可扩展新的监控点;维护费用低，网络维护由网络提供商维护，前端设备是即插即用、免维护系统;系统功能强大、利用灵活、全数字化录像方便于保存和检索;在网络中的每一台计算机，只要安装了客户端的软件，给予相应的权限就可成为监控工作站等特点。系统将传统的视频、音频及控制信号数字化，以IP包的形式在网络上传输，实现了视频/音频的数字化、系统的网络化、应用的多媒体化以及管理的智能化。
(三)消防高空瞭望技术的实施难点
消防高空瞭望系统的实施有一定的难度，特别是其核心部分的云台摄像机系统的稳定性、望远能力、精确控制能力、夜视能力、自我保护能力是影响高空了望系统成功实施的重要因素，而周边配套设施的组合，特别是后端控制软件的实施也是影响其建设的重要因素。
由于消防高空瞭望系统都是设置在50米以上，乃至几百米的高空，风速较大，基础自身的晃动也较为严重，因此云台的抗风能力以及自身的运行间隙控制是影响图像稳定的一个关键;云台摄像机锁定目标的监控范围从几公里到几十公里，如何配置摄像机、镜头、云台，使远处的图像尽收眼底也是系统配置的一个难点;消防高空瞭望所覆盖的范围较大，普通照明灯具根本不可能实现远距离的照射，因此设备自身的低照度能力就成为了夜间高空瞭望系统实施的唯一有效手段;另外，架设于高空的云台摄像机如何精确控制、自我清洁、防锈防雷、除霜抗冻也是消防高空瞭望系统中的一大难点。
各种消防高空瞭望技术实施过程中的难点问题，随着科学的发展进步，已经被一一化解，不再成为难题。特别是利用各种参数，包括水平转角、垂直转角、雨刷动作、回转速度、镜头光圈、变焦距离、对焦距离、快门速度、白平衡方式、增益强度、监控位置坐标定位等对消防高空瞭望云台、镜头进行双向的精确控制和管理，这使得消防高空瞭望技术从“居高临下”的全局监控，到“关注细微”的定点监控可以随意转换，真正使消防高空瞭望技术从理论转变为现实。
二、消防高空瞭望技术在灭火救援领域的应用
消防高空瞭望技术的实现，摆脱了以往只能依靠人员登高望远监控城市火灾的历史，而且解放了有限的消防人力资源，进一步拓展了消防监控的功能和作用。
(一)消防高空瞭望系统的作用
消防高空瞭望系统，最主要的作用就是监控城市消防安全情况，第一时间发现并处置火灾。通过消防高空瞭望系统的巡航功能，定时不间断地对城市全方位地进行监控扫描，值班人员可以根据图像画面上的异样情况，及时定点跟踪确认，第一时间进行力量调度，并对火灾实时发展变化的情况进行汇报，视情合理调派后继消防力量。这一点特别是在报警人员较少或者报警人发现失火情况较晚时，表现的作用比较突出。
第二，利用消防高空瞭望系统，可以准确地对城市火灾报警情况进行核实。特别是面对当前高达70%以上的虚警、假警报警现实，可以一定程度上解决基层消防中队无谓出动较多的情况，不仅便于部队日常工作、训练的开展，而且使所有指战员树立“有警必有灾”的观念，对待火灾出警高度认真、毫无杂念，对迅速出动、快速灭火有很积极的作用。
第三，消防高空瞭望系统“登高望远”的作用，也可以在一定程度上监控出动中队出行道路的情况。在现阶段经济高速发展，人均车辆拥有数量大幅提升，道路交通拥挤现象曾出，消防中队车辆出动过程中遇到交通拥挤现象，将延误灭火时机，很可能造成“小火变大火”、“小灾成大难”的危险局面。有道路交通监控和消防高空瞭望系统的指引，出动消防中队可以根据道路情况，选择最佳的行车路线，快速到达火灾现场。
第四，消防高空瞭望系统在监控城市消防安全的同时，可以协助公安、环保等部门，对危害社会安全、城市环保的现象及时发现，并 向相关部门通报解决。
(二)消防高空瞭望系统与现有各类消防信息化系统的结合使用。
消防高空瞭望系统在独立使用，发挥重要作用的同时，也可以与现有的各类消防信息化系统结合使用，发挥更大的作用。
1、通过与消防中队视频监控系统、道路监控系统、全球眼、现场消防无线图像传输等系统结合使用，可以从接处警时刻起，全程监控从消防中队出警、行车途中、到场处置、现场具体情况等全方位的火灾处置流程。对及时调派增援力量、请求相关警种和部门协同作战方面，以及客观评价火灾扑救情况，科学进行灾后消防战评等一系列工作有着积极而且重要的作用。
2、通过与消防GIS(地理信息系统)结合使用，实现“所选即所见”的城市消防监控功能。即在消防报警定位的基础上，通过已经建立的消防GIS的数字化地标，消防高空瞭望镜头第一时间自动转动到报警位置，对报警方位进行监控。也可以通过点击消防GIS的某一幢建筑或者某一个点位，消防高空瞭望镜头都能实时的寻找该点位并进行定位，如果有多个消防高空瞭望镜头，就可以通过全方位的视角了解定点位置的情况。这将对消防指挥中心进行消防力量科学合理调度，以及实现消防指挥中心远程调度指挥奠定基础。
三、消防高空瞭望技术的发展对今后消防灭火救援工作的深远影响
消防高空瞭望技术虽然已经取得了长足的进步，对消防灭火救援工作起到了积极的作用，但这样仍然远远不够，科学发展进步的脚步从来就没有停歇，如何使消防高空瞭望技术更加成熟、功能更加完善，对今后消防灭火救援工作发挥更大的作用，仍然是需要研究和解决的课题。
(一)智能化烟尘浓度测试报警功能。
通过消防高空瞭望系统实现城市消防灾害事故的自动报警功能，是消防高空瞭望技术发展的必然。通过使用高清晰监控摄像机采集到的视频图像，采取截图的方式，同时将获取的图像进行数字化处理，对于图像数字值存在一些异化和偏离，通过观测校准数据库和数字修正，获得基本精确的数值，然后再通过特有的烟尘黑度检测程序和数字化相片比对程序，确定监测点是否存在发生火灾的可能，进而进行自动报警。
(二)消防高空瞭望系统的透雾成像功能
在风和日丽的天气里，消防高空瞭望系统的视野将非常开阔，瞭望距离和图像效果也是非常理想的，但是在阴雨连绵或者大雾、阴霾的天气里，消防高空瞭望系统就好像成了睁眼的瞎子，天地一体，分不出哪里是烟，哪里是雾。怎么样很好的解决这个问题，使得消防高空瞭望系统在绝大部分时间里能够发挥积极而重要的作用，也是一个急需解决的问题。通过低照度、光射线技术，以及形形色色的高新技术和产品，能否使消防高空瞭望系统的透雾成像功能成为现实，将在不久的将来得到答案。
消防高空瞭望技术的不断发展，积极地影响着消防灭火救援工作快速、高效地得以开展。各种消防信息化技术从理论转变为现实，并且相互结合、配合使用，使其功能发挥更加突出、效果更加明显。相信随着消防高空瞭望技术的不断成熟与完善，加上不断发展的其他消防信息化技术，消防灭火救援工作的开展将更加合理、迅速，消防工作服务社会、服务人民的功能将更加得以体现。
参考文献：
1.《城市消防通信指挥系统设计技术》 上海复旦网络股份有限公司 王元彪。
2.《消防通信指挥系统设计规范》(GB 50313━2000)2000-02-22发布2000-08-01实施。
3.《如何实现环保智能化高空烟尘瞭望应用》 上海凝宇信息科技有限公司。
杨岁永，男，汉族，1978年2月出生，籍贯陕西韩城，毕业于西安陆军学院计算机科学与技术专业，学士学位。现任浙江省温州市公安消防支队调度指挥室参谋，主要从事消防通信、消防部队信息化建设、信息网络等工作，手机号码：13587662245，电子信箱：[email protected]，通信地址：浙江省温州市鹿城区沿江路与蒲州路交叉口消防支队，邮编：325011
页:
[1]