森林防火視頻監(jiān)控系統(tǒng)解決方案

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)專心-專注-專業(yè)精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)森林防火視頻監(jiān)控 解決方案浙江大立科技股份有限公司2014年5月目 錄 TOC o 1-3 h z u 項目總體概述方案背景針對森林防火的薄弱問題，有必要建立智能化的森林火險綜合管理系統(tǒng)，彌補人工防范的不足，采取有效的手段能夠?qū)α謪^(qū)進行大范圍、大視野的全天候24小時實時監(jiān)測，能夠自動發(fā)現(xiàn)林區(qū)火源并自動報警，并且能夠?qū)⒒瘘c的位置準確定位，通過這種方式可以解決因人工護林造成的森林防火的不足。森林火險綜合管理系統(tǒng)以現(xiàn)代地理學(xué)、大氣科學(xué)、林學(xué)、火災(zāi)科學(xué)等為理論基礎(chǔ)，以地理信息系

2、統(tǒng)（GIS）、數(shù)字高程圖（ASTERDEM）、全球定位系統(tǒng)（GPS）、空間決策支持系統(tǒng)以及計算機網(wǎng)絡(luò)、現(xiàn)代通訊技術(shù)等為技術(shù)支撐，突破傳統(tǒng)的林火預(yù)防和撲救模式，運用系統(tǒng)工程的理論方法，融專家經(jīng)驗、現(xiàn)代信息技術(shù)、科學(xué)計算于一體，對森林防火信息管理，林火監(jiān)測、火險預(yù)報、火行為預(yù)測、撲火方案輔助決策、林火損失評估等工作具有很大的幫助。系統(tǒng)的設(shè)計思路主要體現(xiàn)以下幾個方面：1. 強化森林防撲火信息的綜合管理提高森林防撲火信息綜合管理能力的目的，是使林業(yè)部門在森林火災(zāi)到來之前和出現(xiàn)之后能夠做到信息來源暢通、信息處理及時、應(yīng)急反應(yīng)敏捷。具體地可分為以下幾種情況：（1）在非防火期做好以下工作：信息日常管理：包括

3、信息發(fā)布、文獻管理、報表管理、值班調(diào)度、熱點分布、信息查詢、態(tài)勢信息、信息專遞和報表統(tǒng)計等。防火設(shè)施規(guī)劃：主要是對觀測點的位置進行優(yōu)化，保證其監(jiān)測網(wǎng)的監(jiān)視覆蓋區(qū)最大?；痣U知識訓(xùn)練：通過本系統(tǒng)培訓(xùn)各級管理人員判斷火險指標的能力。林火行為知識訓(xùn)練：通過在計算機上點“假想火”，模擬各種條件下火蔓延過程，使管理人員了解并掌握林火行為特征。林火撲救決策訓(xùn)練：通過向指揮者提供各種圖文資料，使其能針對各種模擬火場制定撲救方案。（2）在防火期能夠順利完成以下工作：火險天氣預(yù)測預(yù)報：為用戶提供火險天氣預(yù)報?；痣U等級預(yù)測預(yù)報：進行分地區(qū)的火險等級預(yù)測預(yù)報。林火監(jiān)測輔助決策：根據(jù)各地區(qū)的火險天氣預(yù)報和火險等級預(yù)報，

4、為各地分別提供各自不同的火災(zāi)預(yù)防措施、火源管理措施、撲火隊伍戰(zhàn)備措施等輔助決策意見。（3）林火發(fā)生時能夠完成以下工作：林火行為預(yù)測。林火一旦發(fā)生，系統(tǒng)可迅速向決策者提供預(yù)測的火蔓延速度、火場擴展趨勢、火線強度等重要的火行為特征參量值。視頻實時監(jiān)測。通過視頻監(jiān)控技術(shù)對林火的自動定位，為林火的預(yù)警、接警提供快速準確實時的依據(jù)。林火撲救輔助決策。系統(tǒng)針對不同火情幫助指揮者制定決策方案，包括確定撲救方式、撲救力量配置和撲救隊伍行軍路線等。2. 提高森林防撲火機制和手段的智能化和自動化程度本系統(tǒng)從管理模型、管理方法、管理軟件到人機界面，全面提高森林防火機制和手段的智能化和自動化程度。具體如下：（1）管理

5、模型：不局限于運籌學(xué)的數(shù)學(xué)模型，而且引入人工智能的知識模型。由系統(tǒng)的總控模塊把多種模型進行集成，完成不同的管理任務(wù)。（2）管理方法：系統(tǒng)擬實現(xiàn)的預(yù)測、規(guī)劃、優(yōu)化、決策等功能，都建立在科學(xué)的理論模型基礎(chǔ)上，在地理信息系統(tǒng)和計算機仿真平臺上完成。（3）多庫協(xié)同：管理軟件不僅使用數(shù)據(jù)庫、模型庫、知識庫，還引入圖形庫、圖像庫、文字庫等多媒體文檔庫，由庫管理子系統(tǒng)對它們進行協(xié)調(diào)管理。這種多庫協(xié)同的方式便于儲存、管理、查詢、維護多模式的林火信息和模型，為智能管理提供靈活高效的支持環(huán)境。（4）人機界面：系統(tǒng)應(yīng)建立多種智能導(dǎo)航界面，為管理人員和計算機通信提供友好直觀的接口。當(dāng)用戶選取某一菜單或執(zhí)行某一功能時，

6、智能向?qū)⒁徊讲教崾居脩暨M行下一步操作，給出輸入?yún)?shù)的含義和取值范圍等等。當(dāng)用戶熟悉軟件后，也可把智能向?qū)нx項關(guān)閉以加快速度。（5）地理信息系統(tǒng)基礎(chǔ)平臺：除完成基礎(chǔ)的和常規(guī)的地理信息采集、信息存儲與管理、信息處理與分析、信息顯示和輸出等任務(wù)外，還應(yīng)為各應(yīng)用子系統(tǒng)提供模型接口和數(shù)據(jù)接口，并能夠完成以下特殊功能：矢量、柵格和TIN等多種數(shù)據(jù)格式之間的相互轉(zhuǎn)換；多源、多類數(shù)據(jù)的融合與匹配；進行三維分析，生成和顯示火險區(qū)地面的3D圖，計算了望臺監(jiān)測覆蓋區(qū)等；進行網(wǎng)絡(luò)分析，優(yōu)化撲救隊伍調(diào)度路線；用2D和3D方式顯示林火預(yù)測和決策結(jié)果，如林火蔓延趨勢、撲救隊伍行軍路線等；3. 提高全市范圍內(nèi)森林防撲火行動

7、的整體協(xié)調(diào)性、聯(lián)動機制和反應(yīng)速度在多區(qū)域同時出現(xiàn)森林火災(zāi)時，應(yīng)采用GIS管理平臺技術(shù)，以一個總中心、多個分中心、分級監(jiān)視與信息反饋、統(tǒng)一指揮調(diào)度的方式對全局的森林防撲火行動進行整體協(xié)調(diào)，保持相互之間的聯(lián)動，以此提高全局范圍內(nèi)森林防撲火行動的整體反應(yīng)速度。為此，本系統(tǒng)按照控制中心與各區(qū)、片分中心，控制中心與普通用戶，以及控制中心與現(xiàn)場救災(zāi)人員之間的關(guān)系機制不同，劃分為三種不同的體系結(jié)構(gòu)：（1）控制中心與分中心之間的客戶/服務(wù)器體系結(jié)構(gòu)（2）信息中心與普通用戶之間的瀏覽器/服務(wù)器體系結(jié)構(gòu)（3）移動用戶的單機運行模式系統(tǒng)概述森林是世界的主要碳庫，對于維持全球氣候與環(huán)境的穩(wěn)定性起著關(guān)鍵作用；而森林大火

8、則會燒毀大量林木，帶來包括加劇碳排放和全球暖化等嚴重的環(huán)境問題，以及導(dǎo)致生命及財產(chǎn)損失。國家林業(yè)局數(shù)據(jù)顯示，中國每年大約有2%的森林因火災(zāi)而遭受嚴重破壞，林火災(zāi)具有突發(fā)性、災(zāi)害發(fā)生的隨機性、短時間內(nèi)可造成巨大損失的特點。因此迅速發(fā)現(xiàn)和撲滅林火，就成為了森林防火的重中之重。傳統(tǒng)視頻監(jiān)控的現(xiàn)狀 無論是傳統(tǒng)的第一代模擬視頻監(jiān)控系統(tǒng)，還是第二代、第三代部分或完全數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)化的視頻監(jiān)控系統(tǒng)，都具有一些固有的局限性：由于人類自身的弱點，易導(dǎo)致漏報。 一般在很多情況下，人類并非一個可以完全信賴的觀察者，他們在觀察實時的視頻流或觀察錄像回放的時候，由于監(jiān)控人員個體條件的不同以及自身生理上的弱點，經(jīng)常無法察覺到

9、安全威脅，從而可能導(dǎo)致漏報現(xiàn)象的發(fā)生。 各個監(jiān)控點不能每時每刻都處于監(jiān)控 除了一些規(guī)模較小的視頻監(jiān)控應(yīng)用之外，很少有視頻監(jiān)控系統(tǒng)會按照11的比例為監(jiān)控攝像機配置監(jiān)視器。因此，對于機場、港灣等大型的視頻監(jiān)控系統(tǒng)，各個監(jiān)控點并非每時每刻都處于監(jiān)控當(dāng)中。 數(shù)據(jù)分析困難 報警發(fā)生后對錄像數(shù)據(jù)進行分析通常是安全人員必須要做的工作之一，而誤報和漏報現(xiàn)象則進一步加劇了對數(shù)據(jù)分析的需求。安全人員經(jīng)常被要求找出與報警事件相關(guān)的錄像資料，找到肇事者、確定事故責(zé)任或評估該事件的安全威脅。 由于傳統(tǒng)視頻監(jiān)控系統(tǒng)缺乏智能因素，錄像數(shù)據(jù)無法被有效地分類存儲，最多只能打上時間標簽，因此數(shù)據(jù)分析工作變得極其耗時，并且很難獲得

10、全面的信息，而經(jīng)常發(fā)生的誤報現(xiàn)象使無用數(shù)據(jù)進一步增加，從而給數(shù)據(jù)分析工作帶來更大的難度。 響應(yīng)時間長 對于安全威脅的響應(yīng)速度關(guān)系到一個安全系統(tǒng)的整體性能。傳統(tǒng)的視頻監(jiān)控系統(tǒng)通常都由安全工作人員對安全威脅作出響應(yīng)和處理，這對于處理一般性的、實時響應(yīng)要求較低的安全威脅來說已經(jīng)足夠。 但是很多情況下，在威脅發(fā)生時，需要安全系統(tǒng)的多個功能部分，甚至多個安全相關(guān)的部門在最短的時間內(nèi)協(xié)調(diào)配合，共同處理危機。這時候，監(jiān)控系統(tǒng)的響應(yīng)速度將直接關(guān)系到用戶的人身或財產(chǎn)的損失情況。 我們認為森林火災(zāi)難以完全避免，因此保護林木的最佳方法，便是縮短火災(zāi)偵察的時間，防止火勢蔓延及失控。因此我們本著保護國家山林及天然資源的

11、使命，建設(shè)智能森林火險綜合管理系統(tǒng)，并根據(jù)不同林業(yè)的需求提供度身訂造及針對性的解決方案。 智能森林火險綜合管理系統(tǒng)是偵察森林火災(zāi)技術(shù)的突破?，F(xiàn)時常用的偵察火災(zāi)方法大多依靠森林內(nèi)瞭望臺當(dāng)值人員及游客的報告，但這樣既非自動化，亦太依賴個人的判斷力。另外亦有機構(gòu)使用紅外線人造衛(wèi)星影像系統(tǒng)，但這方法只能反映已擴散蔓延的森林大火，卻難以偵測小規(guī)模的山火。而且要為紅外線圖片進行分析亦不容易，機構(gòu)最少要用一至兩小時，才能偵測到火災(zāi)位置。我們設(shè)計的智能森林火險綜合管理系統(tǒng)，正是要跨越這些限制。 視頻監(jiān)控是最直觀最有效的方式，從最開始的人員巡邏到現(xiàn)在的攝像機監(jiān)控都是想通過視覺畫面來直接監(jiān)控，但是由于人眼容易疲勞

12、和其他畫面太多等因素導(dǎo)致視頻監(jiān)控不能發(fā)揮應(yīng)有的效果，更多的成為了事后的查詢記錄，雖然也能幫助解決一些問題，但是我們更多的希望是防止非正常事件的發(fā)生，把他們消滅在萌芽之中。要做到這些，就要解決用人眼監(jiān)控的弱點，我們將提供智能視頻分析技術(shù)，通過機器眼+機器腦來防范，真正做到24小時有效監(jiān)控。1、先進性原則系統(tǒng)應(yīng)充分考慮科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展趨勢，應(yīng)用國內(nèi)外業(yè)界較先進和標準的主流技術(shù)來保證智能化系統(tǒng)各項功能的實現(xiàn)；采用以“數(shù)模結(jié)合”的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，使得系統(tǒng)可以方便靈活地在處理能力、系統(tǒng)容量、功能點等方面進行擴充和升級換代，從而確保系統(tǒng)可以支撐未來一段較長的時間內(nèi)形勢和業(yè)務(wù)發(fā)展的需要。2、實用性原則系統(tǒng)的設(shè)計

13、應(yīng)使智能化系統(tǒng)能夠最大限度地滿足派出所的各項業(yè)務(wù)需求。以監(jiān)控各信息系統(tǒng)作為指揮的主要手段，為其它的各項業(yè)務(wù)職能提供所需的信息。系統(tǒng)的輸入設(shè)備和系統(tǒng)軟件還應(yīng)具有良好的操作性，使一般文化水平的民警，在略懂電腦操作的情況下通過基本的培訓(xùn)就能掌握系統(tǒng)的操作要領(lǐng)，達到勝任值班和監(jiān)控任務(wù)的水平。3、可靠性原則系統(tǒng)應(yīng)采用以模擬信息傳輸為主、數(shù)字信號傳輸為輔，并相結(jié)合的方式，在關(guān)鍵節(jié)點保證系統(tǒng)的可靠性；采用成熟的技術(shù)和優(yōu)質(zhì)品牌的配套設(shè)備，并充分考慮系統(tǒng)實施地點的使用環(huán)境進行選擇，以提高系統(tǒng)的可靠性和使用壽命；系統(tǒng)設(shè)計時還應(yīng)考慮數(shù)據(jù)的備份保存和快速恢復(fù)，以便在系統(tǒng)出現(xiàn)問題時能以最快的速度恢復(fù)正常運作。4、可擴展

14、維護性系統(tǒng)中采用的硬件設(shè)備及軟件產(chǎn)品應(yīng)支持國際工業(yè)標準以及行業(yè)相關(guān)標準，以便能和不同廠家的開放型產(chǎn)品在同一系統(tǒng)中共存。在系統(tǒng)設(shè)計中，應(yīng)選擇具有可擴展性的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和產(chǎn)品，特別是通過模塊化設(shè)計的設(shè)備和可升級的系統(tǒng)軟件，使系統(tǒng)能靈活增減或更新各個子系統(tǒng)的功能來滿足業(yè)務(wù)發(fā)展的需要。5、安全性和保密性在系統(tǒng)設(shè)計中，既考慮信息資源的充分共享，更要注意信息的保護和隔離，因此系統(tǒng)應(yīng)分別針對不同的應(yīng)用和不同的通訊環(huán)境，采取不同的措施，包括系統(tǒng)安全機制、數(shù)據(jù)存取的權(quán)限控制等。第二章 系統(tǒng)建設(shè)方案某市監(jiān)控模擬布點根據(jù)前期摸查和調(diào)研，發(fā)現(xiàn)某市森林火險事件多發(fā)生在市東西面的兩個部位，而東西兩組團范圍廣闊，最遠距離達90

15、公里，監(jiān)控難度較大。結(jié)合某市規(guī)劃任務(wù)與過往實際災(zāi)害數(shù)據(jù)，森林防火體系現(xiàn)計劃分別于1區(qū)、2區(qū)、3區(qū)、4區(qū)建設(shè)10個森林防火視頻監(jiān)控點，具體分布區(qū)域見下表：序號單位森林防火視頻采集系統(tǒng)數(shù)量和位置數(shù)量簡要描述位置信息11區(qū)5模擬覆蓋圖（1）的右手邊分布著某市的主要公園以及接近市中心位置，利用5個點的交叉覆蓋，達到最佳的覆蓋率。對某市內(nèi)的所有主題公園進行了高密度的監(jiān)控范圍。22區(qū)2模擬覆蓋圖（1）的左上角主要分布了某市的重點山林，位于市郊，人煙偏小。利用了兩個點進行了大部分的覆蓋，最佳的保護了山林林區(qū)。33區(qū)2模擬覆蓋圖（1）的左下角主要分布了靠海的兩個森林公園，存活了大量的珍稀木材與野生動物。利用了

16、兩個點對森林公園進行了大范圍的覆蓋，達到目的。44區(qū)1模擬覆蓋圖（2）主要是海邊上的獨立海島，島上人煙稀少，滿足了野生動物的生活條件。而林區(qū)是野生動物生存的必要條件，以一個點的覆蓋對島上林區(qū)進行保護，提供良好的條件給野生動物。合計10某市模擬覆蓋效果圖根據(jù)軟件技術(shù)的地形模擬功能，對某市進行模擬選點（坐標位置）。下列（1）（2）兩張模擬覆蓋圖更真實的體現(xiàn)到實際覆蓋情況，供客戶參考與有針對性的選址。（1）（2）林區(qū)的山體情況復(fù)雜，實際安裝需按現(xiàn)場調(diào)研后協(xié)商制定。系統(tǒng)技術(shù)特點及優(yōu)勢系統(tǒng)技術(shù)特點基于遠紅外設(shè)備的長距離森林火災(zāi)分析算法獨特的森林火災(zāi)熱成像分析算法，最遠能監(jiān)測5公里處1米*2米木質(zhì)火源，從

17、8公里處能偵測到3米*3米火源。單終端最大覆蓋面積超過80 km2；能去除車輛等轉(zhuǎn)瞬即逝的熱源和日間太陽照在山體沒有植披的石層和土層導(dǎo)致的高溫干擾。高火情識別率，低誤報率；系統(tǒng)能偵測5公里處4平方米木質(zhì)火源，8公里處9平方米木質(zhì)火源?；贒EM的全三維地理信息系統(tǒng)建模我們的平臺自帶離線GIS系統(tǒng)，并通過DEM高程庫實現(xiàn)了站點周邊全區(qū)域的三維建模，客戶可自由編譯路徑、地名與周邊設(shè)施。精度為Google地球中國區(qū)的9倍?；贒EM庫三維建模實現(xiàn)的單站點精確火情定位通?；鹎榛蚴录亩ㄎ恍枰?個站點配合完成(類似人類的雙眼定位原理)，我們的系統(tǒng)可由單個站點通過DEM高程庫完成的三維模型實現(xiàn)單站點精確

18、定位，經(jīng)實測定位精度小于半徑27米，火情精確定位有助于業(yè)主方的預(yù)防、決策與撲救工作。雙光譜火情分析系統(tǒng)在紅外熱成像火災(zāi)算法基礎(chǔ)下利用前端工控機配合長焦成像設(shè)備接入我司自有煙感分析軟件，輔助紅外分析軟件觀測山背/山溝火情，同時實現(xiàn)了周邊林業(yè)資源觀測、病蟲害觀測與其他的觀測功能。火情所見即所得出現(xiàn)火情后，用戶可點擊地圖上多個火情標志中的任意一處火點，系統(tǒng)可自動分析鎖定火點，自動調(diào)整云臺水平/垂直方位與鏡頭焦距/視場角，使指揮人員能立即觀看現(xiàn)場視頻，做到火情的所見即所得。全景圖與智能屏蔽功能支持360度全景拼圖，系統(tǒng)可以實現(xiàn)紅外熱像圖的無縫智能拼圖的全景紅外熱像分析功能。獲得前端現(xiàn)場所有環(huán)境信息，快

19、速實現(xiàn)全方位的火情決策分析。支持靜態(tài)屏蔽功能通過標識監(jiān)控區(qū)域內(nèi)的已知熱對象，對已知熱源進行屏蔽，最大程度上減少人為誤報，如建筑物/光伏，太陽能板等。系統(tǒng)覆蓋范圍仿真功能通過準確的高度數(shù)據(jù)庫與三維模型，我們可在系統(tǒng)的地理信息系統(tǒng)上軟件仿真所有建設(shè)站點，模擬站點覆蓋范圍，選取最優(yōu)站點達到最大的覆蓋范圍，大大減少了勘測成本。系統(tǒng)技術(shù)優(yōu)勢微小火源識別前提下的大范圍覆蓋獨有專利的火災(zāi)熱成像圖像分析算法，單臺終端最遠能監(jiān)測5公里處2米*2米木質(zhì)火源，從8公里處能偵測到3米*3米火源。單終端覆蓋面積超過78.5 km2，為業(yè)界同類產(chǎn)品覆蓋面積28.26km2的3倍。基于GIS的3D站點建模采集NASA地理觀

20、測數(shù)據(jù)庫中的高度數(shù)據(jù)進行建模，精度為Google earth的9倍以上。智能視頻分析支持基于GIS的實時火情地理位置標定，可精確定位火情，理論誤差小于50米，實測誤差小于27米自動巡檢與主動告警監(jiān)控終端支持全范圍自動掃描，指定范圍自動掃描，手動掃描功能。支持火情主動告警功能，包括聲音告警和短信告警。數(shù)據(jù)分析支持基于事件的歷史信息檢索。監(jiān)控數(shù)據(jù)、異常數(shù)據(jù)和報警信息會自動存儲在相對應(yīng)的設(shè)備數(shù)據(jù)欄目中，可以實現(xiàn)快速準確的調(diào)用分析。終端防盜設(shè)計監(jiān)控終端主控板內(nèi)嵌GPS芯片，可支持斷連6小時內(nèi)識別終端位置。云臺和防風(fēng)桿采用異形螺絲緊固連接，普通扳手無法打開。防風(fēng)桿離地3米內(nèi)無扶手，只能使用梯子攀援。站點

21、軟件仿真通過準確的高度數(shù)據(jù)庫與三維模型，我們可在系統(tǒng)的地理信息系統(tǒng)上軟件仿真所有建設(shè)站點的可視范圍，做到系統(tǒng)識別盲區(qū)可視化，大大降低了選點與勘測成本系統(tǒng)核心技術(shù)及價值核心技術(shù):智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)對已知干擾源屏蔽功能和方法遠紅外智能識別火情算法與自動告警功能利用二維攝像設(shè)備配合三維地圖進行距離測量和三維地理位置標定的實時算法客戶價值:識別微小火源的能力：在長距離識別微小火源的能力使客戶能在火情早期迅速作出火情應(yīng)對判斷；準確定位火情的能力：支持基于GIS的實時火情地理位置標定，可精確定位火情，使管理人員與打火隊伍能迅速準確地找到火源；主動告警的能力：不依賴于肉眼，系統(tǒng)自動識別火情后的第一時間以聲音、

22、短信、push消息等多種方式主動向多個有關(guān)人員及部門進行告警；成本的降低：通過系統(tǒng)對站點仿真、防雷、防盜、告警能力、遠程管理能力、數(shù)據(jù)分析能力等方面的獨特設(shè)計，大大降低方案整個生命周期的安裝、維護運營成本。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)組成視頻監(jiān)控終端紅外熱成像儀高清透霧攝像機384288紅外像素，溫度靈敏度達0.05，工作溫度-40至70度可視角度：5.54.2度75mm鏡頭210萬像素在FULL HD1080P下可實現(xiàn)實時圖像視頻高壓縮比逐行掃描CMOS，運動圖像無鋸齒支持最大64G存儲卡本地存儲支持雙碼流與手機監(jiān)控支持自動光圈/自動電子快門透霧由特制光學(xué)玻片配合軟件增強實現(xiàn)全天候監(jiān)控ICR紅外濾片式日夜轉(zhuǎn)換功

23、能，全天候監(jiān)控能夠敏感探測發(fā)熱體，包括明火，人體，熱浪，熱煙等，及早發(fā)現(xiàn)火災(zāi)險情，大大降低模式識別的誤報率。采用超長遠焦鏡頭14-374mm（根據(jù)需求可選）透霧由特制光學(xué)玻片配合軟件增強實現(xiàn)（自主研發(fā)）配合廣角鏡頭，擴大監(jiān)測視場面積，實現(xiàn)截面視場全覆蓋透霧由特制光學(xué)玻片配合軟件增強實現(xiàn)（自主研發(fā)）采用變焦鏡頭，大監(jiān)測視場面積，實現(xiàn)截面視場全覆蓋不受雨霧等天氣情況影響，全天候工作不需要自動調(diào)焦調(diào)距，掃描巡航效率高被動紅外方式，壽命長于主動激光夜視儀支持風(fēng)光互補（客戶定制）信號傳輸與通訊 信號傳輸有三種方式，具體采用哪種傳輸方式根據(jù)客戶的具體需要以及現(xiàn)場實際情況決定：視頻電纜傳輸（視頻輸出時）直接

24、網(wǎng)線傳輸光纖傳輸（加配帶光纖接口的工業(yè)以太網(wǎng)交換機） 系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)通信采用IP網(wǎng)絡(luò)技術(shù)組網(wǎng)，并可使用網(wǎng)絡(luò)延伸器、網(wǎng)橋、路由器設(shè)備延伸接入站點，且能支持IP組播功能。采用雙方向10/100/1000Mb/s (10/100/1000BASE)光/電接口互聯(lián)，并實現(xiàn)第三層路由隔離?，F(xiàn)場控制箱與交換機之間采用光纖通訊方式，提高信號傳輸帶寬，同時提高系統(tǒng)抗干擾能力。處理服務(wù)器 在本系統(tǒng)中，本地服務(wù)器為放在區(qū)域監(jiān)控中心網(wǎng)絡(luò)機柜中，也可以與遠程服務(wù)器連接，通過專網(wǎng)進行數(shù)據(jù)交換與通訊。服務(wù)器完成兩大功能：數(shù)據(jù)存儲與交換 設(shè)備的正常紅外熱像圖譜和出現(xiàn)異常時的典型故障圖譜，以供將來設(shè)備出現(xiàn)異常時進行對比分析。所有熱

25、像終端所監(jiān)測的溫度數(shù)據(jù)及圖譜信息即時傳送到本地處理服務(wù)器，由本地處理服務(wù)器完成與遠程處理服務(wù)器的數(shù)據(jù)交換，隨時可調(diào)用數(shù)據(jù)進行分析。即時控制、分析 支持即時切入控制：當(dāng)森林溫度無異常時，系統(tǒng)處于自動巡航狀態(tài)，一旦出現(xiàn)熱異常時，可即時切入客戶端人工控制，以控制熱像儀準確定位于森林熱異常部分，進行即時分析。干 分析：當(dāng)出現(xiàn)熱缺陷時，可即時對熱像儀進行控制，定位森林熱異常的部分，進行數(shù)據(jù)分析。實現(xiàn)對森林安防系統(tǒng)進行實時閉環(huán)控制，如果溫度超差大于某一值時即時報警。監(jiān)測、控制與分析客戶端由于客戶管理構(gòu)架適應(yīng)分級管理構(gòu)架，客戶端可分為兩種，本地客戶端（區(qū)域監(jiān)控中心）和遠程客戶端（遠程監(jiān)控中心） 本地客戶端：

26、本地客戶端直接和本地處理服務(wù)器相連，根據(jù)客戶應(yīng)用需求開發(fā)的紅外熱像處理軟件安裝在本地客戶端，可以完成即時監(jiān)控，隨時生成溫度曲線，進行即時分析，出現(xiàn)異常時進行報警，以及完成客戶定制化需求等。 遠程客戶端：遠程客戶端與遠程熱像處理器相連，根據(jù)客戶應(yīng)用需求開發(fā)的紅外熱像處理軟件安裝在遠程客戶端，由于遠程處理服務(wù)器與本地處理服務(wù)器一直進行著數(shù)據(jù)交換，所以可以完成即時監(jiān)控，隨時生成溫度曲線，進行即時分析，以及完成客戶定制化需求等。系統(tǒng)功能設(shè)計 根據(jù)系統(tǒng)功能模塊開發(fā)需求，林區(qū)火情智能視頻監(jiān)控管理系統(tǒng)主要定制功能包括：1. 前端基站雙光譜視頻監(jiān)控設(shè)計系統(tǒng)前端基站采用75mm遠紅外熱成像儀與130萬像素高清可

27、見光透霧攝像儀的雙光譜監(jiān)測設(shè)計，安裝在云臺上并接入現(xiàn)場控制箱。遠紅外攝像儀負責(zé)探測區(qū)域異常溫度，可見光透霧攝像儀在霧霾天氣下提供清晰近距離火情現(xiàn)場視頻圖像。2. 火情自動判定及告警系統(tǒng)能自動監(jiān)控并識別探測區(qū)域內(nèi)發(fā)生的火情，并自動判定火情信息并回傳到后端軟件平臺通過生成聲、光信號進行告警，提醒管理人員能第一時間監(jiān)察異常情況,同時監(jiān)控人員可在指揮屏幕墻上實時顯示探測情況。3. 軟件三維建模及站點管理系統(tǒng)軟件能通過全球數(shù)字高程模型ASTERDEM對所有項目需求站點進行三維地形建模，并置于上一級系統(tǒng)模擬的三維地圖平面上。管理部門能通過系統(tǒng)軟件界面統(tǒng)一連接及管理下級所有地圖站點并準確獲得站點監(jiān)測區(qū)域周邊

28、的地形地貌。4. 火情定位系統(tǒng)采用單基站火情定位方法，利用二維攝像設(shè)備配合三維地圖進行距離測量和三維地理位置標定的實時算法，可精確定位火情，顯示火災(zāi)經(jīng)、緯度和高度的三維GPS坐標，誤差在5公里范圍內(nèi)小于50米。系統(tǒng)安全系統(tǒng)登陸通過賬號密碼方式進行認證，管理者能在系統(tǒng)內(nèi)為不同賬號的登入者設(shè)置不同訪問權(quán)限，保障系統(tǒng)信息和運作安全。6. 系統(tǒng)遠程操作及自主介入系統(tǒng)管理者能在軟件界面上遠程管理所有前端站點監(jiān)測任務(wù)，隨時暫停和重啟前端站點，控制系統(tǒng)鏡頭角度、角度和監(jiān)測速度。探測到異常火情時，分析管理者可即時切入客戶端人工控制介入系統(tǒng)運作，調(diào)動系統(tǒng)前端觀察火點情況，實現(xiàn)火情監(jiān)控的最高效率。7.事件記錄及查

29、詢系統(tǒng)能對監(jiān)控畫面進行錄像和全天候存儲，自動保存報警畫面圖像及發(fā)生時間。用戶能在后端軟件平臺翻查歷史數(shù)據(jù)及儲存圖片，可按發(fā)生時間隨時查詢過往發(fā)生火警的位置等詳細情況。8. 紅外識別系統(tǒng)采用火災(zāi)熱成像圖像分析算法，具有高火情識別率，誤報率低的特點。熱成像圖像分析算法能找出面積變大和溫度變熱速度快的可疑熱源，分析火源的輻射量波動值，將火情識別有效面積的像素達到22像素，達到誤報率低的要求。并且能克服紅外散射與衰減的限制，最遠能監(jiān)測識別5公里處2米*2米木質(zhì)火源。9. 軟件全景監(jiān)控及自主屏蔽系統(tǒng)后端軟件平臺自動對所有前端觀測區(qū)域進行360監(jiān)控拼圖，獲得前端現(xiàn)場所有環(huán)境信息，幫助快速實現(xiàn)全方位的火情決

30、策分析。管理者能在全景圖上任意點位通過軟件設(shè)置熱點屏蔽，主動避開已知干擾源對于系統(tǒng)監(jiān)控的影響，減少誤報產(chǎn)生。10. 建設(shè)規(guī)劃仿真通過對站點的三維建模及高程信息數(shù)據(jù)庫記錄，系統(tǒng)能事先在后端軟件平臺上仿真出前端定點后的監(jiān)測覆蓋有效范圍，大大降低了選點與勘測成本。11. 無線傳輸系統(tǒng)傳輸采用基于IP網(wǎng)絡(luò)的數(shù)字化傳輸網(wǎng)絡(luò)，根據(jù)用戶實際需求，采集信號可選擇通過5.8G或2.4G無線數(shù)字網(wǎng)橋系統(tǒng)2種規(guī)格與后臺進行鏈接。前端數(shù)據(jù)和圖像均可通過無線傳輸進行遠程傳輸。12. 野外適應(yīng)系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)備均采用適應(yīng)于林區(qū)的野外工業(yè)設(shè)備，其中包括有重載數(shù)字回顯云臺、大型野外防護罩、全天候野外設(shè)備保護箱及工業(yè)級以太網(wǎng)交換機等

31、，具備包括防水，防塵，防過熱，防雷，抗風(fēng)能力，有效對抗惡劣氣候環(huán)境對設(shè)備造成的影響。13. 平臺對接系統(tǒng)采用開放式的輸出接口，能通過接口軟件開發(fā)對外無縫連接包括SOA架構(gòu)系統(tǒng)在內(nèi)客戶子系統(tǒng)，順利解決原內(nèi)部系統(tǒng)與新增方案系統(tǒng)信息互行，管理互通的實際需求。14. 設(shè)備防盜安全設(shè)計系統(tǒng)前端設(shè)備內(nèi)置GPS全球定位防盜單元，能在前端設(shè)備遭遇盜移動后，持續(xù)6小時對外發(fā)送準確設(shè)備追蹤信號。另外，前端設(shè)備裝嵌采用特殊設(shè)計的異型螺絲，增加前端設(shè)備非法拆卸的難度，進一步保障設(shè)備安全。15. 輔助決策系統(tǒng)系統(tǒng)能與ERP資源管理系統(tǒng)進行對接。管理人員能通過預(yù)先對站點附近消防資源的整理，在系統(tǒng)開發(fā)的GIS管理軟件平臺上

32、，快速獲得火點附近的消防部隊及隔離帶的布置情況，并從三維模型地圖上取得距離火情定位的最短路線，第一時間通過和調(diào)度指揮相關(guān)人員。16. 人員管理系統(tǒng)除火情智能視頻監(jiān)控管理主平臺外，系統(tǒng)還開發(fā)有巡防人員管理系統(tǒng)。管理人員能通過巡護員從“匯報通”軟件中上傳的巡護路線及林區(qū)現(xiàn)場資料，便捷得知日常林區(qū)巡護工作情況，為火情防護人員管理計劃的設(shè)置提供科學(xué)、有效的依據(jù)。17. 電源保障系統(tǒng)系統(tǒng)電源供應(yīng)可采取市電供應(yīng)及野外風(fēng)光互補功能方式，并帶有UPS后備電源系統(tǒng)，根據(jù)用戶需求，能保證每個站點系統(tǒng)在電源切斷情況下72小時的持續(xù)正常運行。18. 防雷設(shè)計系統(tǒng)前端設(shè)備設(shè)置有足夠的防雷組件，包括有電源防雷器、信號防雷

33、器、無線設(shè)備防雷器、小于4歐姆接地系統(tǒng)。電纜接電點和基站設(shè)備用電點均有電源避雷和防浪涌保護。19. 人性系統(tǒng)化界面根據(jù)專家實際經(jīng)驗指導(dǎo)，系統(tǒng)開發(fā)出簡易便捷的系統(tǒng)管理界面，能幫助管理者在最短時間內(nèi)熟悉系統(tǒng)操作及全面管理運用。20.安防子系統(tǒng)安防子系統(tǒng)設(shè)置有CCTV攝像機、三鑒頻率探測器、室外揚聲器，當(dāng)前端基站遭到非法范圍入侵時，不僅能“監(jiān)”更能“恐”前端智能監(jiān)測基站設(shè)計智能監(jiān)測基站設(shè)計要求前端火險監(jiān)測功能采用高清透霧攝像機和紅外熱成像儀對基站附近數(shù)公里范圍林區(qū)進行視頻監(jiān)控圖像采集，在半徑5公里范圍內(nèi)可偵測到2*2米木質(zhì)火源，采用重型數(shù)字云臺對攝像機和鏡頭實現(xiàn)方位角360全方位監(jiān)控，通過重型數(shù)字云

34、臺的方位角和系統(tǒng)的高精度GIS地理信息系統(tǒng)能迅速定位火情的精確位置，實現(xiàn)火情的智能識別，一旦發(fā)現(xiàn)疑似火情，前端基站自動識別并自動向后端監(jiān)控中心發(fā)送報警信號，配置一臺視頻編碼器將前端監(jiān)控的視頻圖像經(jīng)編碼器壓縮后，采用5.8G無線數(shù)字微波系統(tǒng)將基站的監(jiān)控視頻圖像和各種控制信號傳回監(jiān)控中心；由于基站所處位置在野外，需要考慮防水、防腐、保溫等措施，所以前端基站設(shè)備采用全天候防護罩進行保護，對智能識別處理器以及其它控制設(shè)備采用一體化集成基站控制設(shè)備，確保系統(tǒng)長時間穩(wěn)定可靠運行。為了獲得更好更廣泛的監(jiān)控視野范圍，需要在基站所在位置修建鐵塔，所需高度根據(jù)監(jiān)控視野范圍和四周植被的實際情況決定。智能監(jiān)測基站整體

35、設(shè)計 系統(tǒng)前端基站采用技術(shù)先進的紅外熱成像儀+高清透霧攝像機，安裝在云臺上并組成智能監(jiān)測前端，并安設(shè)于目標林區(qū)。監(jiān)測基站與千兆網(wǎng)交換機之間使用光纖通訊。交換機與服務(wù)器安裝在區(qū)域監(jiān)控中心的網(wǎng)絡(luò)機柜中。系統(tǒng)可以在監(jiān)控中心內(nèi)通過GIS軟件系統(tǒng)平臺完成紅外圖像采集的分析、人員跟蹤報告以及遠距離位置的標定測距，同時可以完成遠程控制功能，還可以經(jīng)過部局域網(wǎng)與遠程監(jiān)控中心連接起來，實現(xiàn)紅外監(jiān)控數(shù)據(jù)共享和報警監(jiān)控等功能。系統(tǒng)可按多級組網(wǎng)的方式，形成大規(guī)模的監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)?；厩岸私M成前端基站主要由以下幾個部分組成：1)視頻采集系統(tǒng)2)供電系統(tǒng)3)防盜系統(tǒng)4)基站控制系統(tǒng)5)防雷接地系統(tǒng)6） 傳輸系統(tǒng)視頻采集系統(tǒng)設(shè)計

36、視頻采集系統(tǒng)組成 視頻采集系統(tǒng)組要包括紅外熱成像儀、基站工控機、高清透霧攝像儀、野外大型防護罩、重載數(shù)字云臺、視頻編碼器組成。紅外熱成像儀與前端工控機 紅外熱成像儀與前端工控機是構(gòu)成系統(tǒng)最核心的和最重要的功能，是實現(xiàn)傳統(tǒng)普通森林防火監(jiān)控由人工監(jiān)看向智能設(shè)備自動監(jiān)看的重要轉(zhuǎn)換，采用智能設(shè)備自動監(jiān)看的森林防火監(jiān)控系統(tǒng)能夠提高工作效率，減少因人工的疏忽而造成的漏報情況，系統(tǒng)能夠?qū)崟r全天候24小時監(jiān)測森林防火，智能設(shè)備一旦發(fā)現(xiàn)疑似火情通過系統(tǒng)報警平臺及時為用戶提供的現(xiàn)場信息，讓用戶在第一時間通過智能監(jiān)控系統(tǒng)迅速判斷，并作出相關(guān)的應(yīng)急處理措施。 先進的前端工控機是將紅外熱成像儀采集到的視頻圖像經(jīng)過壓縮后

37、通過獨特的像素色深算法對火源進行智能分析，一旦發(fā)現(xiàn)疑似火情，智能處理器自動識別并自動向后端監(jiān)控中心發(fā)送報警信號。由于沒有對監(jiān)測的圖像進行壓縮，智能處理器能識別的火情有效面積低至22像素，能夠準確的識別火情，有效地降低誤報的優(yōu)點。 高清透霧攝像儀 為提升攝像儀森林防火監(jiān)控范圍，方案站點采用廣角鏡頭以獲取最大的監(jiān)控范圍，根據(jù)監(jiān)控范圍實際所需，部分站點選用長焦電動變倍鏡頭，以滿足森林防火監(jiān)控大范圍大視野監(jiān)控的需要。 方案采用高清晰鏡頭與高性能日夜兩用高清攝像機配套使用，即使在霧氣、灰塵、煙霧、小雨等可見光(彩色圖像)環(huán)境中，也可拍攝到非常清晰、高對比度的影像，提升遠距離觀察效果。 野外大型防護罩 系

38、統(tǒng)前端基站在一般安裝在野外，在野外惡劣的自然環(huán)境為保證基站24小時全天候的正常運行，野外大型防護罩是實現(xiàn)智能監(jiān)控的重要保障，大型防護罩具備除濕、加溫、雨刮，風(fēng)扇功能、滿足全天候運行、滿足IP66防護等級，很好的保護了基站的紅外熱成像儀和高清透霧鏡頭。 重載變速數(shù)字云臺 前端基站大多位于野外鐵塔頂端，野外風(fēng)力較大，容易導(dǎo)致前端基站晃動，需要采用中載數(shù)字云臺安裝前端基站，同時由于基于森林防火的智能監(jiān)控范圍較大，需要中載數(shù)字云臺能夠?qū)崿F(xiàn)0-360的全方位角以及4545俯仰角度的大范圍監(jiān)控才能滿足森林防火智能監(jiān)控的要求。森林火險綜合管理系統(tǒng)配置的長焦鏡頭能夠監(jiān)控到數(shù)公里的范圍，較遠的監(jiān)視距離對重載數(shù)字

39、云臺的運轉(zhuǎn)精度要求也非常高，越小的運轉(zhuǎn)精度在遠距離監(jiān)控時才能夠?qū)崿F(xiàn)監(jiān)控畫面的平滑過渡，不會造成遠端林區(qū)監(jiān)視范圍畫面不連續(xù)的情況。 作為智能化的森林火險綜合管理系統(tǒng)，其重載數(shù)字云臺必須具備自動巡檢和手動巡檢功能，日常運轉(zhuǎn)的情況下，通過系統(tǒng)管理員設(shè)定中載數(shù)字云臺預(yù)置位后，由系統(tǒng)控制云臺進行全天候24小時自動巡檢，當(dāng)出現(xiàn)可疑情況時，可由管理員手動控制云臺到達需要的監(jiān)看位置，對于遠距離大范圍的森林防火監(jiān)控，中載數(shù)字云臺的預(yù)置位越多越好，越多的預(yù)置位是實現(xiàn)對于森林防火所需的遠距離大范圍全面監(jiān)控的重要保證，云臺的定位功能配合后端GIS平臺軟件實現(xiàn)火點自動定位。 視頻編碼器 視頻編碼器由專用音視頻壓縮編解碼

40、器芯片、數(shù)據(jù)和報警輸入輸出通道、網(wǎng)絡(luò)接口、音視頻接口（HDMI，VGA，HD-SDI）、RS232串行接口控制、協(xié)議接口控制、嵌入等構(gòu)成，為保障編碼器正常工作將編碼器安裝在基站箱內(nèi)，滿足森林火險的監(jiān)控視頻分辨率編碼D1或1080p、720p、UXGA的要求。視頻采集系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 我們用3D技術(shù)對系統(tǒng)前端基站進行立體方式展示，可以全方位直觀地了解基站整體結(jié)構(gòu)和內(nèi)部結(jié)構(gòu)?；菊w外觀圖：野外大型護罩野外數(shù)字重型云臺野外大型護罩野外數(shù)字重型云臺 野外大型護罩 基站的野外護罩是為了保證高清鏡頭、紅外熱像儀工作的可靠性，延長其使用壽命，護罩具有多種特殊性保護措施還能防止對內(nèi)在設(shè)備的人為破壞。同時要防護罩密封

41、性要高，以避免雨水進入。同時進線口要開在防護罩的下方，避免雨水順線纜倒流入防護罩。在防護罩前方安裝有雨刷，以便及時清理所積雨水和污垢，使攝像機能通過玻璃，攝取清晰的圖像。罩前或玻璃上除霜器，在視窗積霜、積雪時將其融化。鏡頭正常工作；內(nèi)裝或外裝風(fēng)扇可以使罩內(nèi)空氣流通，降低防護罩內(nèi)的溫度，保證圖像監(jiān)視效果。野外重型數(shù)字云臺 野外重型數(shù)字云臺采用耐磨系數(shù)高的新金合金并經(jīng)過特殊工藝處理，可在高強度工作條件下連續(xù)運轉(zhuǎn)，并針對最易發(fā)生故障的電子線路，云臺采用背部開口、電子線路板可拔插的專利設(shè)計，無需整體拆卸，僅通過更換電路板即可完成維護，具有維護快捷、維修成本低、防水、防塵，負載大的特點。前端基站內(nèi)構(gòu)圖：

42、 前端路由器前端工控板高清鏡頭基站控制板高清攝像儀紅外熱像儀前端路由器前端工控板高清鏡頭基站控制板高清攝像儀紅外熱像儀紅外熱像儀 紅外熱像儀是利用紅外探測器和光學(xué)成像物鏡接受被測目標的紅外輻射能量分布圖形反映到紅外探測器的光敏元件上，從而獲得紅外熱像圖，這種熱像圖與物體表面的熱分布場相對應(yīng)。通俗地講紅外熱像儀就是將物體發(fā)出的不可見紅外能量轉(zhuǎn)變?yōu)榭梢姷臒釄D像。熱圖像的上面的不同顏色代表被測物體的不同溫度。 高清鏡頭 可見光成像設(shè)備，做為紅外熱成像儀的補充。當(dāng)熱成像發(fā)生火災(zāi)報警時，也可以通過可見光攝像進一步確認報警的真實性，提高防火預(yù)警準確性，同時可以為遠程指揮提供現(xiàn)場真實畫面，作為輔助手段。高清

43、攝像儀 圖像清晰度高高清IP網(wǎng)絡(luò)攝像機，能全實時廣播級圖像畫質(zhì)，清晰度遠遠高于傳統(tǒng)意義上的CCD，真正實現(xiàn)了高清監(jiān)控的目標。而且具有自適應(yīng)的智能調(diào)節(jié)模式，會根據(jù)不同光線環(huán)境自動調(diào)節(jié)攝像機的光圈、增益、降噪等參數(shù)，能夠始終保持最完美的畫面效果。 由于系統(tǒng)實現(xiàn)了監(jiān)控從采集到存儲的全數(shù)字化，因此，對于傳統(tǒng)意義上所存在的攝像機受到光線變化影響直接影響畫質(zhì)的現(xiàn)象將不會存在。 同時對于線路傳輸中普遍存在的視頻信號干擾等也將徹底消失。前端工控板 工控機（Industrial Personal Computer，IPC）即工業(yè)控制計算機，是一種采用總線結(jié)構(gòu)，對生產(chǎn)過程及機電設(shè)備、工藝裝備進行檢測與控制的工具總

44、稱。工控機具有重要的計算機屬性和特征，并有操作系統(tǒng)、控制網(wǎng)絡(luò)和協(xié)議、計算能力、友好的人機界面。能提供可靠、嵌入式、智能化的工業(yè)計算機。基站控制板 前端設(shè)備基站控制板可自動重啟和自主排障功能可自動采集機內(nèi)與外界溫度與濕度的數(shù)據(jù)，控制護罩的雨刷系統(tǒng)、排氣扇、加熱系統(tǒng)可自動調(diào)節(jié)機內(nèi)的溫度和濕度，使前端設(shè)備處于合適的工作環(huán)境。前端路由器 能根據(jù)信道的情況自動選擇和設(shè)定路由，以最佳路徑，按前后順序發(fā)送的設(shè)備。實現(xiàn)各種內(nèi)部連接。將紅外線熱成像儀、可見光攝像儀和工業(yè)電腦連接，并組成內(nèi)網(wǎng)，可以透過WiFi和千兆網(wǎng)口與外部遠程微波網(wǎng)橋連接。供電系統(tǒng)設(shè)計供電方式前端監(jiān)控基站所處位置在野外，基站附近有市電，可以采用

45、電纜電力輸送。根據(jù)實際情況建議配置600W-1000W的UPS后備電源系統(tǒng)即可滿足前端基站所有設(shè)備的供電要求。對于基站附近有市電或者要求采用市電時，由于基站設(shè)備大多數(shù)為直流電源設(shè)備，考慮到電壓的不穩(wěn)定容易造成基站設(shè)備損壞，需采用穩(wěn)壓電源設(shè)備為前端基站提供穩(wěn)定的電壓以保護基站設(shè)備的用電安全。對于沒有市電的地區(qū)，需采用風(fēng)光互補方式進行系統(tǒng)供電。建議在日照比較豐富的地方采用太陽能發(fā)電系統(tǒng)，在風(fēng)能比較豐富的地方采用風(fēng)能和太陽能互補的發(fā)電系統(tǒng)，前端基站功耗不應(yīng)超過120W，發(fā)電系統(tǒng)需根據(jù)實際功耗情況配置以滿足前端所有設(shè)備的供電要求。防盜系統(tǒng)設(shè)計 防盜設(shè)計進行認真的現(xiàn)場勘察，結(jié)合現(xiàn)場環(huán)境進行有效設(shè)計，針對

46、勘察結(jié)果選用適合的防盜設(shè)計，在系統(tǒng)的設(shè)計應(yīng)符合有關(guān)風(fēng)險等級和防護級別標準的要求，符合有關(guān)設(shè)計規(guī)范、環(huán)境條件、防范對象、投資規(guī)模、維護保養(yǎng)以及接處警方式等要求。防盜設(shè)計能24小時全天候監(jiān)測設(shè)備所在位置和獨特的安裝設(shè)計。數(shù)字防盜設(shè)計 配有GPS全球定位防盜系統(tǒng)（ Global Positioning System）、GSM（Global System for Mobile Communications）利用導(dǎo)航衛(wèi)星進行測時和測距的全球定位系統(tǒng)和應(yīng)用最為廣泛的電話標準，具有精度高、全天候和全球覆蓋能力，能24小時全天候監(jiān)測設(shè)備所在位置，當(dāng)前端設(shè)備遭到非法移動時GPS防盜系統(tǒng)能及時發(fā)出被盜信號和精確經(jīng)

47、緯度信息，通過發(fā)送短信息方式和互聯(lián)網(wǎng)方式通知，這樣就能實時知道設(shè)備所在位置，進行有效的抓捕，并能保持6小時以上的續(xù)航能力用來防盜追蹤。異形防盜螺絲設(shè)計位于野外設(shè)備產(chǎn)品中需使用異形螺絲，因為野外，在管理上出現(xiàn)很多弊端，而使用異形螺絲就大大減少了不必要的損失。而且異形螺絲使用方便，使用專用扳手就可以安裝，而不需要特別且復(fù)雜的工具，會配備專用工具用于安裝，輕而易舉的解決了安裝問題。應(yīng)用“逆向鎖定”原理，使防盜性能獨特可靠，同時采用防盜鋼套保護全面， 使盜竊者無從下手。 基站控制系統(tǒng)設(shè)計前端基站涉及到紅外熱成像儀、基站工控機、高清熱像儀、防盜報警的數(shù)字報警主機、功放、控制電路、編碼器、交換機等多種設(shè)備

48、，針對野外惡劣的氣候條件，系統(tǒng)需具備一體化設(shè)計的集成控制設(shè)備以保證野外森林防火智能監(jiān)控系統(tǒng)長時間穩(wěn)定可靠運行。基站控制設(shè)備需采用一體化集成電路設(shè)計，集成紅外熱成像儀、基站工控機、高清熱像儀、防盜報警的數(shù)字報警主機、功放、控制電路、編碼器、交換機等森林防火基站全部控制功能。基站控制設(shè)備需具有特點：設(shè)備采用一體化集成電路設(shè)計，確保系統(tǒng)長時間穩(wěn)定可靠運行；設(shè)備功能：視頻處理、遠程控制、智能采集、數(shù)據(jù)交換、通訊協(xié)議轉(zhuǎn)換、網(wǎng)絡(luò)I/O控制、防盜功能；設(shè)備接口：視頻輸入/輸出接口（2路輸入/1路輸出），控制接口（可遠程控制云臺、攝像機），網(wǎng)絡(luò)接口（10/100Base-T以太網(wǎng)接口），數(shù)字報警接口（可接報警

49、喇叭、拾音器）電源接口（220V輸入，12V/24V輸出）；設(shè)備外觀：要求防銹合金機身；防護性能：具有防雨、防風(fēng)、防潮、防腐、散熱性能；工作溫度要求：-20C-+60C；基站MCU嵌入式控制板 前端基站設(shè)備長期位于野外環(huán)境，自主研發(fā)了適用于前端設(shè)備基站控制板可自動重啟和自主排障功能，同時為全天候了解設(shè)備的周圍環(huán)境，基站控制板可自動采集機內(nèi)與外界溫度與濕度的數(shù)據(jù)，控制護罩的雨刷系統(tǒng)、排氣扇、加熱系統(tǒng)可自動調(diào)節(jié)機內(nèi)的溫度和濕度，使前端設(shè)備處于合適的工作環(huán)境。防雷接地系統(tǒng)設(shè)計防雷接地系統(tǒng)設(shè)計要求對于野外的森林防火監(jiān)測基站，防雷接地是保障基站及設(shè)備安全必不可少的一項，森林防火監(jiān)測基站防雷接地系統(tǒng)包含2

50、個部分，第一部分為：基站鐵塔的防雷接地，第二部分為：基站設(shè)備的防雷接地， 按照防雷接地的國家標準：基站鐵塔防雷接地小于10，基站設(shè)備的防雷接地小于4?；痉览捉拥刂饕ǎ罕芾揍?、小于10接地系統(tǒng)；基站設(shè)備防雷接地主要包括：電源防雷器、信號防雷器等、小于4歐姆接地系統(tǒng)?；痉览捉拥胤绞剑合到y(tǒng)的前端基站多數(shù)是處于野外，野外的自然環(huán)境惡劣，防雷設(shè)計尤為重要。系統(tǒng)外部防雷包括、避雷帶、引下線、接地極等等，其主要的功能是為了確保建筑物本體免受直擊雷的侵襲，將可能擊中建筑物的雷電通過避雷針、避雷帶、引下線等，泄放入大地。系統(tǒng)內(nèi)部防雷系統(tǒng)是為保護設(shè)備內(nèi)部的設(shè)備安全而設(shè)置的。通過在需要保護設(shè)備的前端安裝合適

51、的避雷器，使設(shè)備、線路與大地形成一個有條件的等電位體。將可能進入的雷電流阻攔在外，將因雷擊而使內(nèi)部設(shè)施所感應(yīng)到的雷電流得以安全泄放入地，確保后接設(shè)備的安全。 系統(tǒng)防雷設(shè)計符合防雷接地的國家標準：基站鐵塔防雷接地小于10，基站設(shè)備的防雷接地小于4。防雷接地系統(tǒng)設(shè)計依據(jù)(1) 建筑物防雷設(shè)計規(guī)范 GB50057-94 (2) 電子計算機機房設(shè)計規(guī)范 GB50174-93 (3) 民用建筑電氣設(shè)計規(guī)范 JGJ/T16-92 (4) 計算站場地安全要求 GB9361-88 (5) 計算站場地技術(shù)文件 GB2887-89 (6) 計算機信息系統(tǒng)GA173-1998 (7) 雷電電磁脈沖的防護 IECI3

52、12 (8) 微波站防雷與接地設(shè)計規(guī)范 YD 201193 (9) 通信局（站）接地設(shè)計暫行技術(shù)規(guī)定 YDJ26E9防雷設(shè)備配置信號防雷電源防雷避雷針、接地棒傳輸系統(tǒng)設(shè)計信號傳輸設(shè)計森林防火智能檢測基站一般都位于野外，需要采用傳輸鏈路將前端視頻圖像以及各種信號傳回監(jiān)控中心，針對野外監(jiān)控傳輸鏈路的選擇，前端無線傳輸網(wǎng)絡(luò)采用5.8G無線網(wǎng)橋和天線構(gòu)成，根據(jù)視頻監(jiān)控所需的帶寬和傳輸距離選擇27M、54M、108M或150M的無線網(wǎng)橋，根據(jù)前端基站到中繼點或者監(jiān)控中心的距離的遠近選擇天線，一般正常情況下，3公里以內(nèi)的通視距離采用集成天線板就可以滿足要求，對于超過3公里的通視傳輸距離采用外接天線，天線規(guī)

53、格根據(jù)實際的傳輸距離選擇直徑為0.8米、0.9米或1.2米的天線。天線有帶內(nèi)置19dBi、23dBi和不帶內(nèi)置天線三種類型，以適應(yīng)傳輸距離的不同要求。5.8G無線網(wǎng)橋：根據(jù)森林防火智能監(jiān)控視頻所需的的傳輸帶寬，無線網(wǎng)橋有：27M、54M、108M、150M、300M可選，對于單路監(jiān)控視頻，采用D1格式，采用27M或54M的無線網(wǎng)橋就可以滿足要求，采用高清格式，距離較近時可以采用54M無線網(wǎng)橋，較遠時建議采用108M或150M無線網(wǎng)橋。增益天線：選擇增益天線是根據(jù)傳輸距離而定，一般情況下，在可視距離3公里內(nèi)建議采用內(nèi)置天線即可滿足要求，10公里以內(nèi)建議采用30dBi柵狀拋物面定向天線（0.8或0

54、.9），超過10公里建議采用32dBi碟狀拋物面定向天線（0.9-1.2）。Poe供電適配器：采用Poe供電適配器通過網(wǎng)線為無線網(wǎng)橋供電。同軸避雷器：保護無線網(wǎng)橋，避免增益天線通過饋線將感應(yīng)雷引入到無線網(wǎng)橋。森林防火智能監(jiān)測系統(tǒng)的無線傳輸系統(tǒng)不僅需要考慮設(shè)備選型情況，對于涉及到較多的無線傳輸點時，傳輸網(wǎng)絡(luò)的路由情況也是非常重要的，在可視的情況下，優(yōu)先采用已有的監(jiān)控基站鐵塔實現(xiàn)無線網(wǎng)絡(luò)的傳輸和中繼，所以無線傳輸網(wǎng)絡(luò)的路由十分重要。對于必須單獨采用中繼站點的基站，采用獨管塔和配置較小功率的發(fā)電系統(tǒng)即可滿足要求，因為單獨的無線網(wǎng)絡(luò)中繼站點設(shè)備較少，功耗非常低、而且比較設(shè)備自重也非常輕，配置獨管塔和小

55、功率發(fā)電系統(tǒng)就可以實現(xiàn)中繼站點的要求。傳輸網(wǎng)絡(luò)設(shè)計林區(qū)分控中心包括無線接收主機和視頻監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)備，接收由無線傳輸（中繼）系統(tǒng)傳輸?shù)牧謪^(qū)防火監(jiān)控視頻信息并通過視頻監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)備將這些視頻監(jiān)控信息播放和存儲，同時將視頻信息通過無線音、視頻傳輸器向省、市、縣各級監(jiān)控中心和防火指揮部門轉(zhuǎn)發(fā)。根據(jù)林區(qū)的實際情況進一步設(shè)計確定。林區(qū)監(jiān)控中心系統(tǒng)包括無線接收主機和視頻監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)備和大屏幕顯示設(shè)備，接收林區(qū)分控中心轉(zhuǎn)發(fā)的或由無線傳輸（中繼）系統(tǒng)傳輸?shù)牧謪^(qū)防火監(jiān)控視頻信息并通過視頻監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)備將這些視頻監(jiān)控信息播放和存儲，大屏幕顯示設(shè)備將實時監(jiān)控畫面進行在線顯示。同時，還根據(jù)需要，將指定的視頻信息通過通過無線音、

56、視頻傳輸器向省、市、縣各級監(jiān)控中心和防火指揮部門轉(zhuǎn)發(fā)。 林業(yè)管理部門監(jiān)控中心系統(tǒng)包括無線接收主機和視頻監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)備和大屏幕顯示設(shè)備，接收林區(qū)監(jiān)控中心轉(zhuǎn)發(fā)的林區(qū)防火監(jiān)控視頻信息并通過視頻監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)備將這些視頻監(jiān)控信息播放和存儲，大屏幕顯示設(shè)備將實時監(jiān)控畫面進行在線顯示。網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)參見下圖所示UPS系統(tǒng)設(shè)計原理框架MXMX。饋電部分模塊模塊。充電裝置電池逆變器市電輸入旁路輸入切換開關(guān)維修旁路 交流輸出隔離變壓器功能特性此系統(tǒng)為后備式UPS系統(tǒng)，其工作原理為：市電正常時，UPS一面通過濾波電路向用電設(shè)備供電，另一方面通過充電回路給電池充電，電池充滿時充電回路停止工作，此時UPS逆變電路不工作。當(dāng)市電發(fā)

57、生故障，逆變電路開始工作，后備電池放電，維持UPS輸出。正常情況下，監(jiān)控系統(tǒng)自動控制模塊的充電狀態(tài)和充電電流完成自動電池管理。監(jiān)控系統(tǒng)同時采集交流參數(shù)、直流參數(shù)、開關(guān)報警狀態(tài)，可檢測電池充放電電流，在主監(jiān)控上集中處理實現(xiàn)信息顯示、報警和上位機通訊。在PM4主監(jiān)控失效時，整流模塊可繼續(xù)工作，仍具有對電池的管理功能。 保護功能 輸出過壓保護 輸出電壓過高對用電設(shè)備會造成災(zāi)難性事故，為杜絕此類情況發(fā)生，我公司的電源模塊內(nèi)有過壓保護電路，出現(xiàn)過壓后電源自動死鎖，模塊上相應(yīng)故障指示燈亮，并發(fā)出聲光報警，故障模塊自動退出工作；過壓保護點設(shè)為300V2V。 輸出限流保護 電源模塊的輸出功率受到限制，輸出電流

58、不能無限增大，因此每個模塊輸出電流最大限制為額定輸出電流的1.05倍，如果超負荷，模塊自動調(diào)低輸出電壓以保護。 短路保護 模塊輸出特性如下圖，輸出短路時電源在瞬間把輸出電壓拉低到零，限制短路電流在限流點之下，此時電源輸出功率很小，以達到保護電源的目的。電源可長期工作在短路狀態(tài)，不會損壞，排除故障后電源可自動恢復(fù)工作。負載增大負載增大I電源輸出特性V輸出短路 并聯(lián)保護 每個模塊內(nèi)部均有并聯(lián)保護電路，絕對保證故障模塊自動退出系統(tǒng)，而不影響其它正常模塊工作。模塊并機輸出示意圖如下圖所示。電源模塊并機輸出示意圖電源模塊并機輸出示意圖整流模塊N+-并聯(lián)保護電路整流模塊2并聯(lián)保護電路整流模塊1并聯(lián)保護電路

59、 過溫保護過溫保護主要是保護大功率變流器件，這些器件的結(jié)溫和電流過載能力均有安全極限值，正常工作情況下，系統(tǒng)設(shè)計留有足夠余量，在一些特殊環(huán)境下，如環(huán)境溫度過高、風(fēng)機停轉(zhuǎn)等情況下，模塊檢測散熱器溫度超過85時自動關(guān)機保護，溫度降低到70時電源自動啟動。 過流保護過流保護主要保護大功率變流器件，在變流的每一個周期，如果通過電流超過器件承受電流，關(guān)閉功率器件，達到保護功率器件的目的。過流保護可自動恢復(fù)。 測量功能 測量電源模塊輸出電壓和電流以及模塊的工作狀態(tài)，并通過LCD顯示，使用者可以直觀方便的了解模塊和系統(tǒng)工作狀態(tài)。 故障報警功能 在出現(xiàn)故障時模塊會發(fā)出聲光報警，同時LCD上顯示故障信息，用戶能

60、方便的對模塊故障定位，便于及時排除故障。 設(shè)置功能 輸出電壓設(shè)置通過LCD和按鍵設(shè)置電源模塊的輸出電壓；根據(jù)設(shè)置的模塊工作母線、充電狀態(tài)、浮充電壓、均充電壓、控母輸出電壓等參數(shù)確定電源的輸出電壓。 無級限流限流點通過LCD和按鍵設(shè)置電源輸出限流。 校準功能 電壓測量校準通過LCD和按鍵校準模塊輸出電壓測量；操作方法見“電源操作說明”。 電流測量校準通過LCD和按鍵校準模塊輸出電流測量；操作方法見“電源操作說明”。UPS配置根據(jù)需求，各前端基站需配置獨立UPS系統(tǒng)，要求如下：1.系統(tǒng)需保障峰值功率120W以上的設(shè)備斷電后能繼續(xù)運作24小時以上.2.UPS電池組容量需在400Ah以上3.UPS內(nèi)置