背景 

秸稈是指小麥、水稻、玉米、薯類、油料、棉花、甘蔗和其他雜糧等農作物在收貨籽實之后剩余的部分。而秸稈焚燒則指農作 物秸稈被當作廢棄物露天焚燒，中國是一個農業(yè)大國，秸稈資源豐富，約占世界秸稈總量的20%~30%，其數(shù)量大約相當于我國北 方草原產草總量的50余倍。上世紀70年代以前，農作物秸稈主要用作生活燃料和大牲畜的飼料，由于作物單產水平較低，秸稈數(shù)量 也極為有限，秸稈總量供應緊缺。但上世紀80年代以來，隨著農作物單產提高，秸稈總量迅速增加，而直接作為生活燃料和飼料的 比例大幅度減少，農民為趕農時，多數(shù)地區(qū)就開始出現(xiàn)秸稈焚燒現(xiàn)象，并越來越嚴重。秸稈的露天焚燒屬于低溫焚燒，不完全燃燒，秸稈燃燒時二氧化硫的濃度比平時高出一倍，二氧化氮、可吸入顆粒物的濃度比 平時高出三倍，相當于日均濃度的五級水平。使人咳嗽、流淚、精神煩躁，污染環(huán)境、危害人體健康，以及破壞土壤結構，造成農 田質量下降等危害。焚燒秸稈所形成的滾滾煙霧、片片焦土，破壞環(huán)境，造成大氣污染，且會在一定程度上加重霧霾的發(fā)生。不僅如此，各地區(qū)每到收獲的季節(jié)因為焚燒秸稈而引發(fā)火災的事情時有發(fā)生。為保護生態(tài)環(huán)境，防止秸稈焚燒污染，保障人體 健康，維護公共安全，早在1999年環(huán)保部就發(fā)布了《秸稈禁燒和綜合利用管理辦法》，設立禁燒區(qū)的同時大力推廣機械化秸稈還田 、秸稈飼料開發(fā)、秸稈氣化、秸稈微生物高溫快速漚肥和秸稈工業(yè)原料開發(fā)等多種形式的綜合利用。而如今各地環(huán)保局也出臺了相 應的焚燒管理辦法，對焚燒工作極為重視，每年夏秋季收獲時節(jié)，環(huán)保部、農業(yè)部及各地政府都會投入大量的人力監(jiān)控焚燒秸稈的 情況。但秸稈焚燒現(xiàn)象仍然屢禁不止，每年的秸稈中仍有3億多噸被當作廢棄物直接焚燒或扔掉，給大氣質量、生態(tài)環(huán)境、交通安全 和火災防護都造成了極大的危害。

現(xiàn)狀分析 

點多面廣，監(jiān)管人員匱乏，監(jiān)管力不從心 

中國是一個農業(yè)大國，農業(yè)人口約占總數(shù)的40%以上，耕地面積121億公頃，居世界第三位，占世界總耕地面積的百分之8.0% 左右，農田分布廣泛，面對季節(jié)性的秸稈焚燒問題，存在監(jiān)管人員相對嚴重匱乏，耗時耗力的困擾。

監(jiān)管手段單一，監(jiān)管信息不及時，效率低下

現(xiàn)如今國家利用衛(wèi)星實時監(jiān)測各地火點情況，很多地方政府也實行安裝攝像頭的方式，進行監(jiān)管。但是只有火點達到一定程度 、一定范圍，攝像頭端才能發(fā)現(xiàn)，等到相關執(zhí)法人員到達現(xiàn)場，火勢已經蔓延，因此單一的視頻監(jiān)控，并不能及時制止秸稈燃燒事 件的發(fā)生。

宣傳力度不夠，不能使民眾真正理解秸稈焚燒的危害

近年來，由于大量農村青壯年勞動力流入城市務工，老人、婦女成為農業(yè)生產的主力軍，客觀上造成了秸稈清理運輸困難，而 秸稈還田成本又明顯偏高，尤其是一些高緯度地區(qū)受環(huán)境因素影響，還田的秸稈腐爛、發(fā)酵慢，不僅不能達到預想中的效果，反而 給春季耕種帶來不小的麻煩。因此，民眾在不能真正理解其危害前，缺乏一定的積極主動性。

秸稈利用率低下，綜合利用難以推廣 

由于秸稈利用價值低，作業(yè)費用高，因此對秸稈實施的肥料化、能源發(fā)電、用作工業(yè)原料等綜合利用措施，很難完全推廣開來。

建設任務

首先，利用科學現(xiàn)代化監(jiān)測、監(jiān)控技術，對農業(yè)園區(qū)進行全天候24小時監(jiān)測，在各個區(qū)域分別安裝監(jiān)測監(jiān)控設備，進行環(huán)境空 氣質量監(jiān)測，主要有溫度、濕度、風速、風向、大氣壓力、PM2.5、PM10、SO2、NO2、O3、CO，同時現(xiàn)場配備LED顯示大屏， 將監(jiān)測數(shù)據(jù)實時顯示在大屏上，可供監(jiān)管人員查看，對污染排放進行有效管控。然后在監(jiān)測點同時布設一套觀測型熱成像雙光譜網絡中載云臺攝像機，其適用于輸電線路防山火、森林防火、邊海防等中遠距 離可視化管理。內置深度學習煙火識別算法和Smart功能，環(huán)境適應性強,可對遠距離目標做到24小時全天候實時視頻采集。最后，建立一套科學、有效的高科技能管控系統(tǒng)，前端利用熱成像智能識別和可見光視頻AI智能算法，以及全天候空氣質量監(jiān) 測系統(tǒng)和專業(yè)的空氣質量模型算法，將采集的AQI六要素（四氣兩塵）數(shù)據(jù)按照空氣質量變化的規(guī)律和趨勢進行科學預測，三管齊 下，準確的研判，同時依托林區(qū)雙光譜視頻監(jiān)控、火險預警，以應對違規(guī)操作造成的火險警情。

秸稈焚燒在線監(jiān)測系統(tǒng)/空氣質量在線監(jiān)測系統(tǒng) 

奧斯恩空氣質量在線監(jiān)測系統(tǒng)，集數(shù)據(jù)采集、存儲、傳輸和管理于一體的無人值守的環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)，能全天候、連續(xù)、自動地 監(jiān)測環(huán)境，可提供PM10、PM2.5、SO2、NO2、CO、O3、溫度、濕度、風速、風向、大氣壓力等參數(shù)的實時數(shù)據(jù)監(jiān)測，并可根 據(jù)需求擴展添加：負氧離子、含氧量、噪聲、雨量、日照、TVOC、H2S等參數(shù)的監(jiān)測，按照“網定格、格定責、責定人”的理念， 建立“橫向到邊、縱向到底”的區(qū)域網格化監(jiān)控平臺，應用、整合了多項智慧環(huán)保技術，在全面掌握、分析污染源排放、氣象因素 的基礎之上，采用因地制宜的靈活設點方法進行部署。 實時統(tǒng)計各地區(qū)監(jiān)測點的監(jiān)測設備數(shù)據(jù)，并根據(jù)各監(jiān)測點的環(huán)境條件及其污染情況，來分析與推測區(qū)域內整體的排放情況，實 現(xiàn)對熱點排放區(qū)域整體監(jiān)控，污染物擴散趨勢推算以及排放源解析等功能；同時結合物聯(lián)網、智能采集系統(tǒng)、地理信息系統(tǒng)、動態(tài) 圖表系統(tǒng)等先進技術，整合、共享、開發(fā)，建立全面化、精細化、信息化、智能化的區(qū)域環(huán)境在線監(jiān)測平臺，實現(xiàn)對控制污染源無 組織排放，減少大氣污染等綜合管理，為制定節(jié)能減排方案提供可靠的數(shù)據(jù)信息和科學的輔助管理決策；為環(huán)保部門的環(huán)境決策、 環(huán)境管理、污染防治提供詳實的數(shù)據(jù)資料和科學依據(jù)。 

參數(shù)配置

功能特點

1、采用柵格網孔，適用于各種氣象條件，保證空氣流通無死角，內外無溫差，采用自由擴散的方式進行氣體流動 監(jiān)測，以柵格網孔結構包裹監(jiān)測傳感器，實現(xiàn)監(jiān)測傳感器與外部氣體的自由接觸，保證空氣 流通無死角，內外無溫差。同時，空氣監(jiān)測傳感器位于設備的底部，而且以柵格網狀金屬結構包裹，能夠很好的防雨防風，適用 于各種氣象條件。 

2、配備LED單色屏、雙色屏、全彩屏進行數(shù)據(jù)顯示，具備超標變色功能。 可擴展性：可擴展添加噪聲，降雨量，氣象要素，含氧量檢測指標等參數(shù)，通訊模塊參數(shù)要求。 在設備離線的情況下，正常監(jiān)測數(shù)據(jù)，設備恢復網絡后遠程補傳。 具備加熱除濕功能、濃度報警功能、斷電保護功能。

3、具有云端自動在線校準功能，可實現(xiàn)零點和量程飄移自動校正及交叉干擾自 動修正，支持人工校準和平臺自動 校準。微型自動監(jiān)測站設備支持遠程在線校準功能，用戶可在平臺端對設備進行在線校準，修正因設備零點漂 移而產生的數(shù)據(jù)異常及環(huán)境干擾，無需現(xiàn)場人工校準。 

4、支持采用外接太陽能、蓄電池供電，解決布線接電等問題。支持智能切換工作模式，市政斷電情況下，自動切 換太陽能或蓄電池供電模式，保證設備連續(xù)正常工作≥8 小時。（不含LED配置）。

觀測型熱成像雙光譜網絡中載云臺攝像機

Smart功能（熱成像） 

Smart跟蹤：全景跟蹤、事件跟蹤等多種跟蹤方式并支持多場景巡航跟蹤功能 

Smart偵測：區(qū)域入侵偵測、越界偵測、進入?yún)^(qū)域偵測、離開區(qū)域偵測、音頻異常偵測、高溫物體檢測等功能

Smart錄像：支持斷網續(xù)傳功能保證錄像不丟失 

Smart圖像增強：Smart編碼：支持低碼率、SVC自適應編碼技術 

Smart報警：支持網線斷、IP地址沖突、存儲器滿、存儲器錯、非法訪問異常檢測并聯(lián)動報警的功能

Smart聯(lián)動：熱成像和可見光聯(lián)動智能跟蹤 

Smart防灼傷：熱成像探測器防灼傷智能躲避

系統(tǒng)功能

支持3D定位功能，通過客戶端/IE可實現(xiàn)點擊跟蹤和放大 

支持PAL/NTSC制式切換，具有良好的地區(qū)適用性 

支持多語言菜單及操作提示功能，用戶界面友好 

支持系統(tǒng)雙備份功能，確保數(shù)據(jù)斷電不丟失 

支持斷電狀態(tài)記憶功能，上電后自動回到斷電前的云臺和鏡頭狀態(tài) 

室外IP66防護等級，防雷、防浪涌、防突波（EMC四級防護） 

支持預置點/輔助輸出/多種掃描方式的定時任務功能 

支持守望功能，預置點/花樣掃描/巡航掃描可在空閑狀態(tài)停留指定時間后自動調用(包括上電后進入的空閑狀態(tài))

支持NAS存儲錄像，錄像可斷網續(xù)傳，最高可支持8個NAS盤 

支持單IP雙光譜雙碼流技術 

支持煙火檢測、測溫、及船只檢測、行為分析智能 

支持區(qū)域掃描功能，方位設定功能，煙火區(qū)域屏蔽功能 

支持多種電壓類型輸入，及欠壓過壓智能報警 

支持低溫加熱啟動、鏡頭加熱及除冰等功能

系統(tǒng)功能

采用1/1.8”英寸高性能傳感器，圖像清晰，可見光最大分辨率可達2688 × 1520

6-240 mm 40倍光學變倍，16倍數(shù)字變倍

支持自動光圈、自動聚焦、自動白平衡、背光補償、數(shù)字寬動態(tài)、3D數(shù)字降噪、日夜轉換

支持激光補光，有效距離800 m

支持多邊形隱私遮蔽，多區(qū)域可設，多顏色可選

支持透霧、強光抑制、電子防抖、Smart IR防紅外過曝技術 

ROI感興趣區(qū)域增強編碼

支持智能雨刷功能（單次、自動、循環(huán)等設定）

熱成像機芯功能

分辨率384 × 288，高靈敏度探測器，

支持對比度調節(jié)支持智能火點檢測功能 

支持溫度異常報警功能

支持定時、溫差和手動模式下快門校正，AGC模式可選擇 

支持3D降噪功能，15種偽彩色可調節(jié)，圖像細節(jié)增強功能

支持鏡像、本地視頻輸出；熱成像鏡頭25 mm，最大支持8倍數(shù)字變倍

技術方案 

方案概述

  秸稈焚燒在線監(jiān)測系統(tǒng)兼顧“聞”和“看”兩種主要功能以及一定的宣傳、警示、火情預判等附加功能。 “看”——設備具有視頻監(jiān)控系統(tǒng)，通過高清攝像頭，對禁燒區(qū)等區(qū)域的秸稈焚燒情況進行智能化、可視化、實時化的全天候監(jiān)控和錄像，實現(xiàn)全方位、無死角、有據(jù)可依的全方位監(jiān)管。 “聞”——秸稈露天焚燒為不完全燃燒，一旦燃燒，煙氣中會生成大量有害氣體。將監(jiān)測設備置于下風口處，當“聞”到有害氣體濃度增加，發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)異常時，系統(tǒng)自動報警提醒監(jiān)管人員查看。由于我國耕地面積普遍范圍廣泛，因此監(jiān)測設備與視頻監(jiān)控系統(tǒng)配合使用，可以更早更快更準確的發(fā)現(xiàn)火情，在第一時間進行制止，真正做到“及時發(fā)現(xiàn)、及時制止”，并減少漏報、誤報、錯報事件的發(fā)生。同時，還可在視頻監(jiān)控基點安裝功放喇叭，把禁燒警示語輸入系統(tǒng)，一旦監(jiān)測到疑似或確認秸稈焚燒，則系統(tǒng)自動開啟喊話系 統(tǒng)，制止焚燒。

環(huán)保大數(shù)據(jù)云平臺 

主要依托于大數(shù)據(jù)可視化分析模型進行建設，數(shù)據(jù)24 小時全天侯實時，接收、保存，并通過圖表等形式具象化顯示、智能分 析、智能告警提醒/管理，自動生成報表分析，集數(shù)據(jù)與視頻于一體，實現(xiàn)污染溯源、趨勢預測、火線預警等功能，充分貫徹總量管 理、總量控制的原則，包含了環(huán)境管理信息系統(tǒng)的許多重要功能，充分滿足各級環(huán)保部門環(huán)境信息網絡的建設要求，政府部門可充 分挖掘環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)價值，打通環(huán)境監(jiān)測、監(jiān)管的通道，形成一套集監(jiān)測、預警、指揮、執(zhí)法、管理五位一體的環(huán)境監(jiān)管模式，構 建區(qū)域化高分辨率監(jiān)測網絡，實現(xiàn)大氣環(huán)境精準化管理。切實為跨界各領域提供全方位的解決方案，為打贏污染防治攻堅戰(zhàn)提供科 學、真實數(shù)據(jù)決策依據(jù)。

應用模塊

環(huán)境監(jiān)測監(jiān)控 

構建“互聯(lián)網+環(huán)?！崩砟睿ㄔO監(jiān)測與監(jiān)控一體化平臺，實現(xiàn)污染源、水質、空氣質量、噪聲、土壤、惡臭等在 線監(jiān)測，同時結合“時”“空”“物”分析等技術手段進行污染源分析，為預測預警、執(zhí)法指揮提供有利數(shù)據(jù)支撐。 

污染源監(jiān)控監(jiān)管 

結合大數(shù)據(jù)分析模型，由點及面，網格化全面覆蓋，刻畫污染擴散軌跡，實現(xiàn)污染溯源，趨勢預測，形成對污染源 企業(yè)的生命周期監(jiān)管，掌握企業(yè)環(huán)境行為的詳細情況，為污染源的監(jiān)管提供科學的數(shù)據(jù)決策支持。 

環(huán)保綜合應急指揮 

建立現(xiàn)場應急業(yè)務數(shù)據(jù)庫，以應急指揮和決策分析為基礎，支持遠程畫面實時監(jiān)控，云臺控制界面，實現(xiàn)應急處理 預案電子化、可視化、可控化界面，為應急指揮提供強有力支持。 

Ai智能煙火識別 

本系統(tǒng)基于視頻的實時森林智能識別系統(tǒng)，自主研發(fā)了智能識別算法，能同時識別煙、火目標，檢測率高、誤告率 低。同時應用了傳統(tǒng)的圖像處理、模式識別技術外，還改進了目前流行的深度學習技術。 

雙光譜結合檢測 

采用可見過與紅外熱成像技術，系統(tǒng)檢測時采用紅外線熱成像進行全面掃描，檢測到疑似火情時，通過可見過圖片 進行二次識別，提升報警準確性與漏報等。 

檢測區(qū)域全景拼接 

對森林煙火檢測區(qū)域進行全景掃描，系統(tǒng)自動生成全景畫面，全景畫面與檢測設備具有聯(lián)動功能，在全景畫面上點 擊某位置時，攝像機自動會轉動到指定位置，同時畫面也進行變化。 

生態(tài)環(huán)境綜合展示 

結合地理信息數(shù)據(jù)與環(huán)保專題數(shù)據(jù)，集成環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)、污染源與污染物變化趨勢、達標率分析綜合執(zhí)法數(shù)據(jù)、環(huán) 境數(shù)據(jù)排名數(shù)據(jù)等，促進多方資源共享，探索生態(tài)環(huán)境現(xiàn)況，直觀展現(xiàn)生態(tài)環(huán)境質量的變化趨勢，綜合提高環(huán)境事 件的預警能力。 

環(huán)境質量改善決策 

基于環(huán)境數(shù)據(jù)中心資源，利用大數(shù)據(jù)挖掘、分析技術，實現(xiàn)環(huán)境質量智能化綜合評價，支持環(huán)境形勢綜合研判、環(huán) 境政策措施制定、環(huán)境風險預測預警、環(huán)境改善任務監(jiān)督落實、提供生態(tài)環(huán)境綜合治理能力，為環(huán)境質量決策提供 數(shù)據(jù)支持。 

信息發(fā)布 

集成多種發(fā)布方式，加強相關監(jiān)管部門與企業(yè)，公眾間的交流，實現(xiàn)環(huán)境數(shù)據(jù)對外開放，為公眾展現(xiàn)生態(tài)環(huán)境質量 現(xiàn)況，滿足日益多元化的公眾對生態(tài)環(huán)境質量了解的需求，提供正負環(huán)境信息服務能力以及公眾參與環(huán)保的意識。