凌晨四點(diǎn)，錫林郭勒草原仍被薄霧籠罩。在無人值守的65號鐵塔頂端，兩臺形似“貓頭鷹”的鏡頭悄然旋轉(zhuǎn)——它們不是普通攝像機(jī)，而是剛剛完成組網(wǎng)的華瑞通雙光譜熱成像云臺攝像機(jī)。3公里外，一枚尚未燃盡的煙蒂正被風(fēng)推入枯草，0.3秒后，系統(tǒng)捕捉到2℃的異常溫升；再過0.7秒，坐標(biāo)被自動寫入GIS圖層，紅色警報(bào)同步推送到防火值班室。從火點(diǎn)出現(xiàn)到指揮終端收到帶經(jīng)緯度的預(yù)警，全程不到3秒。這并非科幻，而是今年夏季在內(nèi)蒙古草原真實(shí)發(fā)生的日常一幕。
一、草原防火的“老難題”與“新答案”
草原火被稱為“跑得最快的火災(zāi)”。可燃物連續(xù)、風(fēng)向瞬變、地勢平坦，使得小火苗在10分鐘內(nèi)就能發(fā)展成火線。傳統(tǒng)瞭望塔肉眼觀測半徑不足1公里，且夜間和雨霧天基本“失明”；衛(wèi)星遙感雖然覆蓋廣，但過境周期長、分辨率低，往往“看得見卻趕不上”。
? 3公里半徑無縫覆蓋，單臺設(shè)備可替代3座25米高瞭望塔；
? 紅外波段對0.1℃溫差敏感，小火星也能觸發(fā)預(yù)警；
? 可見光通道同步復(fù)核，杜絕誤報(bào)；
? 邊緣AI算法直接輸出火點(diǎn)像素坐標(biāo)，無需后臺人工判圖。
在呼倫貝爾試點(diǎn)區(qū)域，過去兩年平均每年發(fā)生17起草原火，系統(tǒng)上線后降至3起，且過火面積均控制在2公頃以內(nèi)。
二、技術(shù)拆解：為什么它能“看見”火？
1. 雙光譜融合：攝像機(jī)內(nèi)集成640×512氧化釩非制冷紅外焦平面與200萬像素可見光CMOS。紅外發(fā)現(xiàn)異常熱源，可見光確認(rèn)是否為真實(shí)火焰或僅僅是陽光下的鐵皮屋頂。
2. 3公里極限識別：采用775mm鏡頭+F1.0大光圈，配合數(shù)字細(xì)節(jié)增強(qiáng)（DDE）算法，將背景溫差噪聲降低42%，實(shí)現(xiàn)3000米外識別0.5m×0.5m火面。
3. 內(nèi)置角度回傳，角度回傳網(wǎng)絡(luò)輸出，通過網(wǎng)絡(luò)讀取角度信息，可結(jié)合 GIS 系統(tǒng)二次開發(fā)目標(biāo)定位功能，定位精度高。
4. 防鹽霧設(shè)計(jì)：整機(jī)具有IP67防護(hù)等級，結(jié)構(gòu)堅(jiān)固并全密封，表面抗氧化防鹽霧噴涂。
三、GIS即刻定位：從像素到坐標(biāo)的魔法
當(dāng)攝像機(jī)檢測到火點(diǎn)時，系統(tǒng)執(zhí)行“三步定位”：
① 根據(jù)云臺當(dāng)時方位角、俯仰角與鏡頭焦距，計(jì)算火點(diǎn)在圖像中的像素坐標(biāo)；
② 結(jié)合DEM高程數(shù)據(jù)，把像素坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為空間射線；
③ 射線與地表相交，得到精確經(jīng)緯度，誤差≤5米。
整個過程由嵌入式RTK差分定位模塊提供亞米級云臺姿態(tài)基準(zhǔn)，無需人工校準(zhǔn)。指揮中心的電子沙盤上，火點(diǎn)被標(biāo)記為跳動的紅色火焰符號，同時自動生成最短路徑導(dǎo)航，引導(dǎo)最近消防水車或摩托車突擊隊(duì)前往處置。今年7月的一場突發(fā)雷擊火，從預(yù)警到隊(duì)員抵達(dá)僅用時11分鐘，對比過去平均45分鐘，效率提升近4倍。
四、從“單點(diǎn)”到“一張網(wǎng)”
目前，錫林郭勒盟已布設(shè)128臺雙光譜熱成像攝像機(jī)，形成東西跨度260公里、南北縱深180公里的“火情感知網(wǎng)”。系統(tǒng)通過北斗短報(bào)文回傳，即使在公網(wǎng)盲區(qū)也能保證數(shù)據(jù)鏈路暢通。未來一年，內(nèi)蒙古計(jì)劃新增300臺，實(shí)現(xiàn)邊境草原、重點(diǎn)牧區(qū)全覆蓋。
更值得期待的是“草原防火數(shù)字孿生”：把實(shí)時火點(diǎn)、氣象站風(fēng)速、牧草含水率、道路網(wǎng)、水源點(diǎn)全部疊加到三維GIS，利用仿真引擎預(yù)測30分鐘后的火線蔓延趨勢，為指揮員提供“沙盤推演的精度+游戲級的交互”。
五、項(xiàng)目總結(jié)：守護(hù)的不只是草原
當(dāng)?shù)谝豢|晨光越過地平線，攝像機(jī)結(jié)束整夜值守，鏡頭自動轉(zhuǎn)入除塵模式。牧民們不知道的是，他們昨夜安然入睡，是因?yàn)榍Ю镏獾臄?shù)據(jù)中心一直在“替草原站崗”。
從“追著火跑”到“讓火點(diǎn)無處遁形”，雙光譜熱成像攝像機(jī)改變的不僅是技術(shù)路線，更是人與草原的相處方式——火不再只是需要恐懼的災(zāi)害，而是可以被實(shí)時感知、精準(zhǔn)處置的變量。
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