森林防火監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)方案精編版

1、最新資料推薦 9 森林防火監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)方案 杭州?？低晹?shù)字技術(shù)有限公司 第一章 概述 1. 概述 森林防火工作是林業(yè)部門的工作重點， 我國的林業(yè)工作正從植樹向保樹方面 發(fā)展，森林防火重在防患于未“燃”。國家投入大量的人力、物力進行森林火災 的綜合預防、撲滅工作中。 但是由于森林本身具有環(huán)境復雜、 分布區(qū)域廣闊等特 點，單純依靠人防的辦法， 不止難以應對頻發(fā)的險情， 而且為此付出的代價和損 失也過重。 綜合利用新興的科技手段， 采用視頻監(jiān)控手段輔助處理森林防火， 盡早發(fā)現(xiàn) 火情，盡量在火發(fā)初期將其撲滅， 這樣可以減少撲火費用、 降低人員傷亡以及提 高滅火成功率。 視頻監(jiān)控系統(tǒng)在森林防火工作中發(fā)

2、揮了相當重要的作用， 視頻監(jiān)控相對于人 力監(jiān)控的優(yōu)點越來越突出， 根據(jù)我們長期的工作經(jīng)驗和與林業(yè)專家們的探討， 認 為林火視頻監(jiān)控有著幾大方面的優(yōu)點： 1) 便于指揮中心統(tǒng)一監(jiān)視控制。 2) 使抉擇者可以觀察火點實際情況，以便做出正確反映。 3) 可以對火警進行紀錄存檔，以便后期的察看研究。 4) 節(jié)省大量人力物力。 2. 需求分析 根據(jù)森林分布區(qū)域廣， 與主管單位距離遠的特點， 本案認為森林防火監(jiān)控系 統(tǒng)有以下需求： 1) 采用低照度要求、長焦距、高清晰度的云臺攝像機，俯瞰林區(qū)中的大范圍樹 木。 2) 根據(jù)監(jiān)控點分布分散、距離防火檢查站等辦公區(qū)域距離遠的特點，視頻數(shù)據(jù) 采用前端壓縮、無線傳輸

3、的方式，匯聚到林區(qū)防火監(jiān)控室。 3) 為了統(tǒng)一管理，提高指揮力度，需要將各林區(qū)監(jiān)控室匯聚的視頻上傳到森林 防火監(jiān)控指揮中心。 4) 指揮中心通過網(wǎng)絡，將視頻數(shù)據(jù)分發(fā)給其他職能部門，共享森林防火用監(jiān)控 數(shù)據(jù)。 3. 系統(tǒng)建設(shè)目標 利用建設(shè)森林防火監(jiān)控系統(tǒng)， 能有效協(xié)助林業(yè)局管理森林， 保護森林資源不 遭受重大損失； 協(xié)助消防武警和森林警察進行森林火災隱患的發(fā)現(xiàn)和排除、 森林 火災的撲滅的工作，降低火災頻率，降低滅火成本，提高滅火成功率。 第二章系統(tǒng)總體設(shè)計 1.系統(tǒng)設(shè)計原理 本案充分考慮森林防火系統(tǒng)的特點，有針對性地提出基于IP網(wǎng)絡的數(shù)字視 頻聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)。 數(shù)字視頻聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)，主要利用視頻編

4、碼技術(shù)，對模擬信號進行數(shù)字化轉(zhuǎn) 換，并圭寸裝成適合于網(wǎng)絡傳輸?shù)腎P數(shù)據(jù)包，通過成熟、穩(wěn)定的IP網(wǎng)絡，傳輸?shù)?任何一個聯(lián)網(wǎng)終端，進行遠程的視頻訪問和控制。 前端對模擬信號進行處理的設(shè)備即視頻服務器（DVS），采用目前最先進的 視頻編碼標準H.264 o 整個視頻監(jiān)控系統(tǒng)，依照虛擬數(shù)字網(wǎng)絡矩陣的概念來打造。 2.方案總體設(shè)計 林區(qū)防火監(jiān)控窒 無線網(wǎng)絡 監(jiān)控點1監(jiān)控點2 淼林防火臨 控捋揮中心 林區(qū)N肪火監(jiān)控室 管理監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)簫和訪I；期J八 遠程巡檢和究發(fā)T件遠程指揮 實時監(jiān)控前端視頻 對重要視頻進行記錄 模擬視頻情寸的采集 模擬信號的數(shù)字化變 換、壓縮、上傳 整個系統(tǒng)，規(guī)劃為三級系統(tǒng)，其中第一

5、級為信號采集、處理和傳輸層；第二 級為一線監(jiān)控、記錄層；第三級為系統(tǒng)管理層。整個系統(tǒng)備有向上級管理部門傳 送數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡接口。 第一級為系統(tǒng)最前端，直接采集系統(tǒng)所需監(jiān)控信息。由于監(jiān)控點分散、距離 中心距離遠的原因，第一級系統(tǒng)利用無線網(wǎng)絡和監(jiān)控中心相聯(lián)。 第二級為一線監(jiān)控單位，進行日常的林區(qū)電子巡檢和監(jiān)視工作， 并對接收的 視頻數(shù)據(jù)做記錄。 第三級為監(jiān)控系統(tǒng)的管理中心，對接入的設(shè)備和訪問用戶做統(tǒng)一管理，并對 前端監(jiān)控網(wǎng)點進行巡檢，對重要視頻資料進行長久錄像。 1.系統(tǒng)拓撲圖 森林防火監(jiān)控管理巾心 遠程訪問用戶 接入 路山監(jiān)控控制主機 傳輸網(wǎng)絡 分控心機 無線AP DVS C 2 - . DVS 第

6、三章系統(tǒng)詳細設(shè)計 我臺攝像機云臺攝像機云臺攝像機 整個監(jiān)控系統(tǒng)分成三級: 1）信號采集接入層 2）視頻監(jiān)控、控制層 3）系統(tǒng)管理層 2. 系統(tǒng)功能說明 2.1信號采集接入 在林區(qū)架設(shè)多個消防用瞭望臺，安裝長焦距攝像機采集“視線”范圍內(nèi)的視 頻信號。利用云臺進行攝像點的變換和攝像機焦距的調(diào)整，進行無死角監(jiān)控和細 節(jié)監(jiān)控。對于高檔的云臺，還可以獲取攝像點的經(jīng)緯度信息， 可通過攝像機的串 口傳給DVS，再由DVS的透明通道通過網(wǎng)絡傳送到監(jiān)控中心，在電視墻上進行 顯示。 采集到的視頻信息送入DVS進行處理。因為模擬信號如何直接進行同軸電纜傳輸，雖然清晰度等方面較高， 但是傳輸距離有限， 如果利用光端機

7、加裸光纖 的方式進行傳輸，由于森林地形復雜，又存在布線困難、改造難度大的問題。綜 合以上特點，先對數(shù)據(jù)量龐大的模擬視頻進行壓縮，再利用無線網(wǎng)絡進行傳輸， 是一種可行的方法。 DVS 不僅能接入視頻信號，還可以接入其他串口數(shù)據(jù)。 無線傳輸系統(tǒng)利用802.11g的技術(shù)，并進行擴展配置，安裝信號放大器和天 線組，在傳輸途中，利用無線 AP 和無線基站進行接力傳輸，以達到系統(tǒng)需要的 傳輸距離。802.11g可以達到54Mbps的傳輸帶寬，能夠滿足清晰壓縮視頻數(shù)據(jù) 傳輸?shù)囊蟆?2.2 信號處理、監(jiān)控 在林區(qū)設(shè)立一個防火監(jiān)控室， 安裝一個大的無線基站， 接收各個監(jiān)控網(wǎng)點傳 送過來的視頻信號。 監(jiān)控室配備

8、一臺聯(lián)網(wǎng)主機， 安裝分控軟件。 對前端的各個監(jiān)控網(wǎng)點進行聯(lián)網(wǎng) 訪問和控制。聯(lián)網(wǎng)用戶的權(quán)限有管理中心統(tǒng)一分配。 分控中心，對轄區(qū)內(nèi)的所有監(jiān)控點進行遠程實時監(jiān)控， 以在第一時間發(fā)現(xiàn)火 災隱患，及時進行撲救。 2.3 防火監(jiān)控管理中心 本級是整個監(jiān)控系統(tǒng)的管理中心。 對整個監(jiān)控系統(tǒng)的接入設(shè)備和訪問用戶進 行管理。在管理中心主要配備以下服務器， 以提供管理和監(jiān)控功能： 管理服務器、 流媒體轉(zhuǎn)發(fā)服務器、電視墻服務器、存儲服務器和控制主機。 管理中心具備的功能 控制中心管理 ：對所有控制中心的添加、刪除和配置等管理 用戶管理 ：對每個控制中心的操作用戶做添加、 刪除和配置的管理， 目前的用戶管理分 管理員

9、、超級用戶、普通用戶等幾個級別。 服務器管理： 對所有類型的服務器的添加、刪除和配置等管理 設(shè)備管理： 對所有前端設(shè)備的添加、刪除和配置等管理 日志管理 ：記錄用戶對管理中心的操作日志等等。 網(wǎng)絡傳輸 ：接收控制中心發(fā)送過來的驗證請求、 網(wǎng)絡報文以及通過這個模塊于各個控制 中心保持心跳。 數(shù)據(jù)庫 ：數(shù)據(jù)庫模塊主要是讀寫用戶以及控制中心等表的數(shù)據(jù)。 解碼軟件 支持 D1 分辨率工作模式， 在 D1 數(shù)據(jù)模式下一臺解碼服務器解 24 路碼流， 每個解碼輸 出占用一個 VIDEO OUT 和一個 AUDIO OUT 。 主要功能 1、控制端（控制中心）通過網(wǎng)絡向其發(fā)送命令，控制某個解碼通道取流并顯示

10、指定的 監(jiān)控點圖像；支持在視頻圖像上顯示關(guān)聯(lián)解碼通道的序號，方便使用者靈活控制； 2、電視墻服務器將所有解碼上墻的圖象通過網(wǎng)絡傳輸給指定的網(wǎng)絡存儲服務器進行 網(wǎng)絡視頻數(shù)據(jù)備份。 集中存儲服務器 主要功能： 1、用磁盤預分配技術(shù)，寫入數(shù)據(jù)時，磁盤模擬串行記錄設(shè)備順序記錄錄像數(shù)據(jù)，讀出 數(shù)據(jù)時， 磁盤按照普通磁盤方式工作； 軟件完全托管相關(guān)磁盤的讀寫操作， 在保證寫任 務的前提下提供高效的數(shù)據(jù)讀出性能， 計劃實現(xiàn)單臺服務器最多支持 3 個磁盤分組， 每 個磁盤分組最多同時進行 40 路 2M 碼流數(shù)據(jù)錄像， 16 路 8 倍速文件回放； 2、盤預分配技術(shù)的特點，在服務端實現(xiàn)對錄像數(shù)據(jù)的檢索和碼流分

11、析，將數(shù)據(jù)按照要 求的回放速率一幀一幀的送出，并提供同步回放的解決方案； 3、按照自己的錄像計劃定時錄像外， 控制端（管理中心） 也可通過網(wǎng)絡向其發(fā)送命令， 觸發(fā)起啟動相應的錄像； 4、集中存儲服務器也支持控制中心在遠程對存儲服務器上所有的備份文件進行點播。 流媒體服務器 控制中心 主要功能： 中間件客戶端抽象層 ：是中間件抽象出來的于設(shè)備交互的接口，應用通過這一層控制設(shè)備 獲取碼流 ：主要有兩種模式，一種直連一種是通過流媒體。 錄像 ：應用實現(xiàn)管理的所有通道的錄像計劃， 調(diào)用集中存儲中間件提供的接口給存儲服務器 發(fā)命令控制集中存儲服務器以及 DVR 的錄像。 解碼 ：包括預覽模塊的軟解碼和硬

12、解碼兩種模式， 其中硬解碼上電視墻調(diào)用電視墻抽象層封 裝的接口控制前端的電視墻服務器。 參數(shù)控制 ：設(shè)置預覽的視頻參數(shù)（亮度、對比度等）以及控制預覽畫面前端的云臺（包括聚 焦等）。 遠程配置 ：調(diào)用客戶端抽象層接口配置設(shè)備的所有參數(shù)（包括網(wǎng)絡、通道、串口、報警、用 戶等）。 報警 ：在 control center 啟動監(jiān)聽被動接收前端服務器上傳的所有報警信息，并且在這個模 塊中將所有的報警信息做脈沖過濾處理。 消息聯(lián)動 ：對過濾過的報警信息建立聯(lián)動關(guān)系并且觸發(fā)所有相關(guān)的聯(lián)動動作啟動。 設(shè)備管理：設(shè)備通道的添加、刪除及配置的管理，包括各種組合的配置（組的畫面分割、組 中通道的添加等等） 。 日

13、志管理 ：記錄、查詢 control center 所有的操作和報警日志。 網(wǎng)絡傳輸 ：向上級 Control Center 或 Server 發(fā)送報警、 操作信息， 并且上傳該 control center 的運行情況。 3. 系統(tǒng)特性 由上述章節(jié)可知，整個森林防火視頻監(jiān)控系統(tǒng)，具有如下特點： 1）先進性 監(jiān)控系統(tǒng)核心設(shè)備硬盤錄像機采用最先進的 H.264 視頻壓縮標準。 系統(tǒng)采用先進的光纖 傳輸技術(shù)和網(wǎng)絡傳輸技術(shù)，采用的產(chǎn)品和使用的連接方案都具有先進性。 2）穩(wěn)定性 系統(tǒng)采用工業(yè)級的嵌入式設(shè)備， 產(chǎn)品本身具有穩(wěn)定性， 并且系統(tǒng)的架構(gòu)具有豐富的實際 應用經(jīng)驗。 與病毒絕緣的硬盤錄像機軟件系統(tǒng)，保證整個聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。 3）安全性 在高速公路監(jiān)控系統(tǒng)內(nèi)網(wǎng)中傳輸監(jiān)控數(shù)據(jù)，并且任何訪問用戶都是經(jīng)過授權(quán)、驗證的。 多級的用戶權(quán)限設(shè)置，