森林防火及防護(hù)監(jiān)控系統(tǒng)解決方案

1、森林防火防護(hù)監(jiān)控系統(tǒng)解決方案森林防火防護(hù)監(jiān)控系統(tǒng)解決方案 杭州?？低曄到y(tǒng)技術(shù)有限公司 公司總部：杭州市濱江區(qū)東流路700號 客服熱線: 400-700-5998 網(wǎng)址: 目 錄 第 1 章 概述.5 1.1 項(xiàng)目背景.5 1.2 需求分析.5 1.3 現(xiàn)狀描述.6 1.3.1 采用地面巡護(hù).6 1.3.2 采用瞭望臺監(jiān)測.6 1.3.3 采用航空巡護(hù).6 1.3.4 采用衛(wèi)星遙感.6 1.4 現(xiàn)狀解決.7 第 2 章 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì).8 2.1 森林防火組織架構(gòu).8 2.2 系統(tǒng)拓?fù)鋱D.9 2.3 設(shè)計(jì)思路.9 2.4 設(shè)計(jì)目標(biāo).9 2.5 系統(tǒng)組成.10 2.5.1 前端系統(tǒng).10 2.5.

2、2 傳輸網(wǎng)絡(luò).10 2.5.3 平臺.11 第 3 章 前端系統(tǒng)設(shè)計(jì).12 3.1 系統(tǒng)概述.12 3.2 前端典型架構(gòu).12 3.3 功能設(shè)計(jì).12 3.4 紅外熱成像攝像機(jī).13 3.5 環(huán)境監(jiān)控報(bào)警主機(jī).14 3.5.1 溫濕度傳感器.14 3.5.2 風(fēng)速傳感器.14 3.5.3 煙感傳感器.14 3.6 森林防火專用平臺軟件.15 3.7 與林區(qū)自動氣象站系統(tǒng)對接.15 3.8 保障系統(tǒng).15 3.8.1 供電系統(tǒng).15 3.8.2 防雷系統(tǒng).18 第 4 章 傳輸網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì).19 4.1 專網(wǎng).19 4.2 無線傳輸.19 4.2.1 微波傳輸.20 4.2.2 3G 傳輸.20 第

3、 5 章 監(jiān)控中心設(shè)計(jì).22 5.1 監(jiān)控中心典型架構(gòu).22 5.2 硬件設(shè)備組成.22 5.2.1 服務(wù)器.22 5.2.2 客戶端.24 5.2.3 存儲設(shè)備.25 5.2.4 解碼設(shè)備.26 5.2.5 大屏顯示設(shè)備.26 5.2.6 短信模塊.27 5.2.7 防火墻.27 第 6 章 平臺軟件設(shè)計(jì).30 6.1 平臺架構(gòu).30 6.1.1 基礎(chǔ)開發(fā)平臺.31 6.1.2 平臺服務(wù).31 6.1.3 業(yè)務(wù)邏輯子系統(tǒng).31 6.1.4 應(yīng)用系統(tǒng).31 6.1.5 Web Service 接口.31 6.2 平臺特點(diǎn).31 6.3 平臺運(yùn)行環(huán)境.32 6.3.1 操作系統(tǒng).32 6.3.2

4、 數(shù)據(jù)庫.32 6.3.3 雙機(jī)切換軟件.32 6.4 平臺模塊.32 6.4.1 中心管理模塊.33 6.4.2 存儲管理模塊.33 6.4.3 存儲模塊.33 6.4.4 流媒體模塊.33 6.4.5 報(bào)警模塊.33 6.4.6 網(wǎng)管模塊.34 6.4.7 云臺代理模塊.34 6.4.8 客戶端.34 6.4.9 電視墻模塊.35 6.5 平臺基本功能.35 6.5.1 視頻監(jiān)控.35 6.5.2 錄像管理.36 6.5.3 存儲管理.36 6.5.4 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā).37 6.5.5 語音功能.37 6.5.6 遠(yuǎn)程控制.37 6.5.7 報(bào)警管理.38 6.5.8 電子地圖.38 6.5.9

5、 權(quán)限管理.38 6.5.10 安全管理.39 6.5.11 系統(tǒng)管理.39 6.5.12 報(bào)表管理.40 6.5.13 Web 配置及監(jiān)控.40 6.6 平臺性能參數(shù).41 第 1 章 概述 1.1 項(xiàng)目背景 目前，森林火災(zāi)是世界性林業(yè)重要災(zāi)害之一，每年都有一定數(shù)量的發(fā)生， 造成林業(yè)資源的重大損失和全球性環(huán)境污染。森林火災(zāi)具有突發(fā)性，災(zāi)害的發(fā) 生的隨機(jī)性，在較短的時間內(nèi)能造成較大的損失的特點(diǎn)。因此一旦有火警發(fā)生， 就必須以極快的速度采取撲救措施，撲救是否及時，決策是否得當(dāng)，重要原因 都取決于對林火行為的發(fā)現(xiàn)是否及時，決策措施是否得當(dāng)。如何實(shí)現(xiàn)森林防火 工作的規(guī)范化，科學(xué)化，信息化，真正做到早

6、發(fā)現(xiàn)，早解決火災(zāi)隱情。數(shù)字化 森林監(jiān)控已成為及早發(fā)覺，排除森林火災(zāi)隱情的必要手段。 隨著科技的發(fā)展，現(xiàn)在森林防火也開始實(shí)現(xiàn)智能化管理，工作人員只需坐 在辦公室拖動鼠標(biāo)，就可觀測林區(qū)畫面。并在發(fā)生緊急情況時，通過監(jiān)測畫面 及語音廣播對前端林區(qū)進(jìn)行遠(yuǎn)端遙控，指揮搶險工作。 1.2 需求分析 1) 由于近幾年林業(yè)工作開展順利林區(qū)面積大量增加，現(xiàn)在林下植被和枯枝 落葉越來越多，林下可燃物載量逐漸加大，發(fā)生森林火災(zāi)的機(jī)會在不 斷增加； 2) 目前林區(qū)森林主要以桉林、松林為主，且多為幼中齡林，森林結(jié)構(gòu)還豐 富多樣，火災(zāi)自控能力低，易燃性較強(qiáng)； 3) 隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人民生活水平的提高，從事林業(yè)經(jīng)營活動顯著

7、增多， 林區(qū)內(nèi)人員流動頻繁，游玩用火、上墳祭祖等帶來了大量的火災(zāi)隱患， 使火源的管理難度加大； 4) 在市場大環(huán)境下，動員群眾撲火困難不斷增加； 5) 目前的森林火災(zāi)預(yù)警撲救綜合機(jī)制尚未健全，指揮決策信息化能力有待 進(jìn)一步提高，各區(qū)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)水平不平衡等； 1.3 現(xiàn)狀描述 1.3.1 采用地面巡護(hù) 地面巡護(hù)，主要任務(wù)是向群眾宣傳，控制人為火源，深入 瞭望臺觀測的死角 進(jìn)行巡邏。對來往人員及車輛，野外生產(chǎn)和生活用火進(jìn)行檢查和監(jiān)督。存在的不 足是巡護(hù)面積小、視野狹窄、確定著火位置時，常因地形地勢崎嶇、森林茂密而 出現(xiàn)較大誤差；在交通不便、人煙稀少的偏遠(yuǎn)山區(qū)，無法進(jìn)行地面巡護(hù)，需用各 種交通工具

8、費(fèi)用及人員工資費(fèi)用，只能用視頻監(jiān)測方法來彌補(bǔ) 。 1.3.2 采用瞭望臺監(jiān)測 瞭望臺監(jiān)測，是通過瞭望臺來觀測林火的發(fā)生，確定火災(zāi)發(fā)生的地點(diǎn)，報(bào)告 火情，它的優(yōu)點(diǎn)是覆蓋面較大、效果較好。存在的不足：是無生活條件的偏遠(yuǎn)林 區(qū)不能設(shè)瞭望臺；它的觀察效果受地形地勢的限制，覆蓋面小，有死角和空白 觀 察不到，對煙霧濃重的較大面積的火場、余火及地下火無法觀察；雷電天氣無 法 上塔觀察；瞭望是一種依靠了望員的經(jīng)驗(yàn)來觀測的方法，準(zhǔn)確率低，誤差大。 另外瞭望員人身安全受雷電、野生動物、森林腦炎等的威脅。 1.3.3 采用航空巡護(hù) 航空巡護(hù)，是利用巡護(hù)飛機(jī)進(jìn)行林火的探測。它的優(yōu)點(diǎn)是巡護(hù)視野寬、機(jī)動 性大、速度快同

9、時對火場周圍及火勢發(fā)展能做到全面觀察，可及時采取有效措施。 但也存在著不足：夜間、大風(fēng)天氣、陰天能見度較低時難以起飛，同時巡視受航 線、時間的限制，而且觀察范圍小，只能一天一次對某一林區(qū)進(jìn)行觀察，如錯過 觀察時機(jī)，當(dāng)日的森林火災(zāi)也觀察不到，容易釀成大災(zāi)，固定飛行費(fèi)用2000 元/ 小時，成本高，租用飛機(jī)費(fèi)用昂貴，飛行費(fèi)用嚴(yán)重不足，這就需要用定點(diǎn)視頻監(jiān) 測來彌補(bǔ)其不足。 1.3.4 采用衛(wèi)星遙感 衛(wèi)星遙感，利用極軌氣象衛(wèi)星、陸地資源衛(wèi)星、地球靜止衛(wèi)星、低軌衛(wèi)星探 測林火。能夠發(fā)現(xiàn)熱點(diǎn)，監(jiān)測火場蔓延的情況、及時提供火場信息，用遙感手段 制作森林火險預(yù)報(bào)，用衛(wèi)星數(shù)字資料估算過火面積。它探測范圍廣、搜

10、集數(shù)據(jù)快、 能得到連續(xù)性資料，反映火的動態(tài)變化，而且收集資料不受地形條件的影響，影 像真切。 存在的不足：準(zhǔn)確率低，需要地面花費(fèi)大量的人力、物力、財(cái)力進(jìn)行核實(shí)， 尤其是交通不便的地方，火情核實(shí)十分重要。在接到熱點(diǎn)監(jiān)測報(bào)告2 小時內(nèi)應(yīng)反 饋核查情況和結(jié)果。衛(wèi)星遙感監(jiān)控森林防火的其不足是： 熱點(diǎn)達(dá)到3個像素時，火已基本成災(zāi)。 從衛(wèi)星過境到核查通知撲火隊(duì)伍時間過長，起不到 “打早、打小、打了”的 作 用。 1.4 現(xiàn)狀解決 1) 采用紅外熱成像攝像機(jī)利用熱成像原理，探測林區(qū)熱輻射，通過不同目 標(biāo)溫差實(shí)時成像，搭配了測溫模塊可全天候?qū)α謪^(qū)掃描檢測，當(dāng)測得溫 度及溫差數(shù)據(jù)符合林火特征時，系統(tǒng)發(fā)生報(bào)警，及

11、時讓防火值班人員掌 握林區(qū)火災(zāi)隱患，及時制定災(zāi)害撲救方案等 。 2) 采用與環(huán)境信息相結(jié)合的綜合監(jiān)測，可以實(shí)時的了解當(dāng)前監(jiān)控點(diǎn)的風(fēng)力、 風(fēng)向、溫濕度、煙霧等數(shù)據(jù)，為森林防火指揮提供有力數(shù)據(jù)信息，滿足 當(dāng)前森林防火的各種要求。 3) 采用與地理信息系統(tǒng)（GIS）相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)森林資源信息的可視化化管理， 可以更加有效地為森林防火提供信息支持。 4) 采用透霧成像技術(shù)，由于森林防火監(jiān)控系統(tǒng)安裝在林區(qū)的山上，山區(qū)經(jīng) 常濃霧彌漫，普通的鏡頭無法達(dá)到正常的監(jiān)控效果，使用透霧鏡頭解 決了山區(qū)霧大，成像難的問題。 第 2 章 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì) 2.1 森林防火組織架構(gòu) 圖 1 組織架構(gòu)圖 2.2 系統(tǒng)拓?fù)鋱D 圖

12、2 系統(tǒng)拓?fù)鋱D 2.3 設(shè)計(jì)思路 森森防火監(jiān)控系統(tǒng)是集硬件、軟件、網(wǎng)絡(luò)于一體的聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)，以森林防火 平臺軟件 iVMS-8800 為核心，在主控中心能夠?qū)崿F(xiàn)對各個林區(qū)防火監(jiān)控系統(tǒng)的 全方位管理。 前端視頻監(jiān)控點(diǎn)設(shè)定在移動基站的制高點(diǎn)，傳輸設(shè)備安裝在移動基站內(nèi)， 通過移動傳輸網(wǎng)與監(jiān)控中心網(wǎng)絡(luò)點(diǎn)對點(diǎn)聯(lián)接。每個視頻監(jiān)控點(diǎn)周圍分布多個煙 霧報(bào)警點(diǎn)、溫度、濕度監(jiān)控點(diǎn)，在監(jiān)測到有火災(zāi)信號時，系統(tǒng)會及時將報(bào)警信 號傳到對應(yīng)的前端視頻監(jiān)控點(diǎn)同時將信號傳遞到主站監(jiān)控中心。 2.4 設(shè)計(jì)目標(biāo) 遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控以直觀、真實(shí)、有效而被廣泛應(yīng)用在許多重點(diǎn)防范地區(qū)。 通過安裝紅外熱成像、可見光攝像系統(tǒng)全天候監(jiān)控林區(qū) ，觀測森

13、林火情、 對初發(fā)火情，做到及時發(fā)現(xiàn)、及時救護(hù)。使火災(zāi)隱患消亡在萌芽狀態(tài) ； 遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控能在森林發(fā)生火災(zāi)時把現(xiàn)場的圖像及當(dāng)時環(huán)境信息傳回指 揮中心，指揮中心通過監(jiān)視前端攝像機(jī)圖像及環(huán)境信息指揮調(diào)度救火， 最大限度的能減小火災(zāi)造成的損失； 遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控能真實(shí)記錄火災(zāi)發(fā)生前救火過程中以及救火以后現(xiàn)場的真 實(shí)情況從而對火災(zāi)進(jìn)行處理，提供有效真實(shí)的資料； 從瞭望塔至林區(qū)管理指揮中心通過無線傳輸，不受距離限制，不受遮擋， 無線網(wǎng)絡(luò)覆蓋的地方就可以把前端圖像傳輸至監(jiān)控管理中心。森林防 火消防中心可對火情及現(xiàn)場情況進(jìn)行實(shí)時觀察，以便及時了解現(xiàn)場情 況協(xié)調(diào)調(diào)度指揮； 林區(qū)監(jiān)控管理指揮中心通過無線網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程對前端

14、設(shè)備進(jìn)行長焦,短焦控 制，對云臺進(jìn)行上下,左右控制； 林區(qū)監(jiān)控管理指揮中心能記錄火情發(fā)生,發(fā)展和消滅的整個過程，對以 后的火情的預(yù)防,治理提供真實(shí)有效的直觀資料。 山上需要 24 小時不間斷供電，滿足所以設(shè)備用電需要，根據(jù)目前技術(shù) 條件設(shè)計(jì)采用風(fēng)光互補(bǔ)供電系統(tǒng)，保證山上不具備布線條件的監(jiān)控點(diǎn)設(shè) 備 不間斷供電，正常工作。 2.5 系統(tǒng)組成 森林防火監(jiān)控系統(tǒng)由前端系統(tǒng)、傳輸網(wǎng)絡(luò)、平臺這三個相互銜接、缺一不 可的部分組成。 2.5.1 前端系統(tǒng) 前端系統(tǒng)對林區(qū)現(xiàn)場的圖像及環(huán)境信息等信息進(jìn)行采集、編碼及上傳，并 根據(jù)制定的規(guī)則進(jìn)行自動化聯(lián)動。 2.5.2 傳輸網(wǎng)絡(luò) 傳輸網(wǎng)絡(luò)可采用無線傳輸網(wǎng)絡(luò)，安裝在

15、幾公里或上百公里以外的監(jiān)控點(diǎn)上 的無線傳輸設(shè)備，可將攝像機(jī)、鏡頭拍攝的現(xiàn)場圖像、聲音實(shí)時傳輸?shù)奖O(jiān)控中 心。 2.5.3 平臺 主控中心平臺可管理所轄林區(qū)的所有設(shè)備，接收由所林區(qū)上報(bào)的視音頻及 環(huán)境信息，同時可以滿足平臺用戶視頻、音頻信息查看、林區(qū)設(shè)備控制的需求。 第 3 章 前端系統(tǒng)設(shè)計(jì) 3.1 系統(tǒng)概述 前端系統(tǒng)主要以紅外熱成像攝像機(jī)為核心滿足日常森林防火監(jiān)控需求，同 時整合信息地理系統(tǒng)、環(huán)境量信息、報(bào)警信息實(shí)現(xiàn)森林防火綜合監(jiān)控。 3.2 前端典型架構(gòu) 圖 3 前端典型系統(tǒng)拓?fù)鋱D 3.3 功能設(shè)計(jì) 實(shí)時視頻監(jiān)視 利用建立分布在各野外監(jiān)控點(diǎn)，獲取覆蓋范圍內(nèi)的監(jiān)控紅外及可見光視頻 圖 像，實(shí)現(xiàn)全

16、天候不間斷監(jiān)控。在正常情況下攝像頭工作在自動巡航掃描方式， 觀 測人員在監(jiān)控中心可觀測到一定范圍內(nèi)的林木地貌、道路、人員等紅外及可 見光 視頻圖像，系統(tǒng)可進(jìn)行全程錄像，若遇異常情況，工作人員可及時將紅外 及可見 攝像頭從自動狀態(tài)下轉(zhuǎn)為手動狀態(tài)，并對相關(guān)目標(biāo)進(jìn)行跟蹤、定位、放 大（可見 光） ，以便仔細(xì)全面地進(jìn)行觀測分析。 環(huán)境數(shù)據(jù)監(jiān)測 林區(qū)自然條件等因素可在一定程度為森林防火提供參考依據(jù)，高溫、雷雨、 干旱等天氣林區(qū)火災(zāi)發(fā)生率普便較高，監(jiān)控人員為全面地掌握林區(qū)實(shí)時環(huán)境狀 況，需對溫度、濕度、風(fēng)力、煙霧濃度等環(huán)境信息進(jìn)行采集、處理和上傳，生 成曲線和報(bào)表，方便實(shí)時監(jiān)控、歷史查詢、統(tǒng)計(jì)分析。 同時

17、火災(zāi)發(fā)生時現(xiàn)場環(huán)境數(shù)據(jù)可為中心人員制定滅火方案提供相應(yīng)決策依 據(jù)。 遠(yuǎn)程控制 主控中心通過客戶端和瀏覽器可對所轄林區(qū)的任一攝像機(jī)進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn) 遙控云臺的上/下/左/右和鏡頭的變倍/聚焦，并對攝像機(jī)的預(yù)置位和巡航進(jìn)行設(shè) 置控制應(yīng)具有唯一性和權(quán)限性，同一時間只允許一個高權(quán)限用戶操作。 語音對講 在瞭望臺配置語音對講設(shè)備，通過對講設(shè)備中心工作人員可指導(dǎo)日常林區(qū) 巡檢員巡檢工作及應(yīng)急搶險滅火工作。 錄像回放 對監(jiān)控視頻進(jìn)行實(shí)時存儲，記錄事故前后的現(xiàn)場情況，記錄事故搶險過程； 通過網(wǎng)絡(luò)調(diào)用回放錄像，提供事故發(fā)生時的資料，為事故分析和事故處理提供 幫助，并為事故處理和標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)教學(xué)提供寶貴的資料。 配置

18、維護(hù) 能對林區(qū)攝像機(jī)進(jìn)行校時、重新啟動、修改參數(shù)、軟件升級、遠(yuǎn)程維護(hù)等 功能。管理員不必到達(dá)設(shè)備現(xiàn)場，就可修改設(shè)備的各項(xiàng)參數(shù)，提高的設(shè)備維護(hù) 效率。 與 GIS 系統(tǒng)相結(jié)合 監(jiān)控系統(tǒng)與 GIS 相結(jié)合，以電子地圖為基礎(chǔ),實(shí)現(xiàn)地圖基本操作功能,實(shí)現(xiàn) 對森林火災(zāi)的分析預(yù)報(bào),森林防火工作的可視化管理，為防火提供直觀的規(guī)劃和 決策支持。 3.4 紅外熱成像攝像機(jī) 紅外熱成像視頻是遠(yuǎn)紅外熱圖像，經(jīng)過一系列的處理，可形成物體表面的 熱圖像，并進(jìn)行相關(guān)部位的溫度測量。且克服雨雪霧的能力較高，所以在夜間 以及較惡劣氣候條件下，采用紅外熱成像監(jiān)控設(shè)備可以對各種目標(biāo)進(jìn)行可靠監(jiān) 控及預(yù)警。 為使熱成像探測火災(zāi)的準(zhǔn)確

19、性更高，可以搭配可見光攝像設(shè)備做為熱成像火 災(zāi)探測的補(bǔ)充，當(dāng)熱成像發(fā)現(xiàn)火災(zāi)點(diǎn)時，由控制人員通過可見光攝像畫面進(jìn)行核 實(shí)，確認(rèn)無誤即可實(shí)現(xiàn)林火的準(zhǔn)確預(yù)警。 紅外熱成像攝像機(jī)可實(shí)時自動測量視場中物體的最高溫度，如發(fā)現(xiàn)溫度超 過系統(tǒng)設(shè)置的報(bào)警溫升，可自動報(bào)警。因此，可提供森林防火早期預(yù)警。在大 面積的森林中，火災(zāi)往往是由不明顯的隱火引發(fā)的。這是毀滅性火災(zāi)的根源， 用現(xiàn)有的普通方法，很難發(fā)現(xiàn)這種隱性火災(zāi)苗頭。 采用紅外熱成像儀， 則可 以快速有效地發(fā)現(xiàn)這些隱火，把火災(zāi)消滅在最初。 3.5 環(huán)境監(jiān)控報(bào)警主機(jī) 環(huán)境監(jiān)控報(bào)警主機(jī)可以通過 4-20mA 模擬量接口、開關(guān)量接口、RS-485 串 口與各子系統(tǒng)連

20、接，對各種數(shù)據(jù)進(jìn)行匯集，處理成數(shù)字信號，并可以提供向上 的接口供主站訪問、管理。 3.5.1 溫濕度傳感器 溫濕度傳感器，采用傳感、變送一體化設(shè)計(jì)，采集溫濕度數(shù)據(jù)，進(jìn)行數(shù)據(jù) 校正轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換成 4-20mA 電流環(huán)信號連接至環(huán)境監(jiān)控報(bào)警主機(jī)，溫濕度模擬 量能實(shí)時上傳主控中心，控制中心能隨時查閱林區(qū)的環(huán)境溫濕度，并做出相應(yīng) 的處理。 3.5.2 風(fēng)速傳感器 風(fēng)速傳感器顧名思義是測量空氣流速的儀器，儀器內(nèi)的轉(zhuǎn)速傳感器能把風(fēng) 速轉(zhuǎn)換成 4-20mA 電流環(huán)信號上傳連接至環(huán)境監(jiān)控報(bào)警主機(jī)，能把現(xiàn)場風(fēng)速實(shí) 時上傳主控中心，控制中心能隨時查閱林區(qū)的風(fēng)速，并做出相應(yīng)的處理。 3.5.3 煙感傳感器 現(xiàn)場配置有

21、不同數(shù)量的煙感等火災(zāi)探測器，來監(jiān)測煙霧報(bào)警情況。可通過 開關(guān)量連接至環(huán)境監(jiān)控報(bào)警主機(jī)，當(dāng)檢測煙霧時能自動發(fā)出報(bào)警信號，提醒控 制中心工作人員，并可聯(lián)動攝像機(jī)預(yù)置位查看現(xiàn)場實(shí)際情況。 3.6 森林防火專用平臺軟件 ?？低暽址阑饘Ｓ闷脚_軟件 iVMS-8800，是我們根據(jù)森林防火系統(tǒng)的 特點(diǎn)開發(fā)而成。軟件可以支持超大規(guī)模的部署，能滿足多級管理的應(yīng)用需求。 軟件采用模塊化構(gòu)建方式，可應(yīng)需裁剪；采用 Web Service 作為對外的服務(wù)接 口協(xié)議，方便二次開發(fā)商集成；方便的增值業(yè)務(wù)集成；統(tǒng)一的平臺內(nèi)部協(xié)議； 統(tǒng)一的部署和管理。 3.7 與林區(qū)自動氣象站系統(tǒng)對接 可與林區(qū)氣象站系統(tǒng)進(jìn)行對接，將氣象

22、站監(jiān)測的風(fēng)向、風(fēng)速、溫度、濕度 等各種環(huán)境量數(shù)據(jù)與監(jiān)視系統(tǒng)進(jìn)行整合，以求最大程度挖掘系統(tǒng)潛力，最大程 度提升管理品質(zhì)，為客戶創(chuàng)造最大價值。 3.8 保障系統(tǒng) 3.8.1 供電系統(tǒng) 監(jiān)控中心采用普通辦公用電，為防止意外停電，中心使用UPS 電源，以保證 最低 8 小時持續(xù)供電。前端基站供電 前端基站的供電方式主要是太陽能以及風(fēng)能，采取 “風(fēng)光互補(bǔ)”方式發(fā)電， 利用風(fēng)能和太陽能同時供電。 3.8.1.1 太陽能供電 選擇太陽能方式之前要考慮安裝的地方是否真的合適安裝與 使用太陽能，例 如某些地區(qū)的日照時間短，或者比較陰暗，都有可能并不適合安裝使用太陽能。 太陽能供電具備以下特點(diǎn)： 配合無線傳輸方式

23、能夠徹底無線化； 無纜式獨(dú)立供電，組件靈活、小巧，方便安裝與組網(wǎng)； 全低壓直流供電方式，能源利用效率高安全性好； 維護(hù)費(fèi)用少造價低； 傳輸不受距離和地形限制。 選擇過程中還需要考慮太陽能蓄電池的功率，在功率不足的情況下通常結(jié)合 風(fēng)能發(fā)電使用，這種方式即稱為“風(fēng)光互補(bǔ)”。 3.8.1.2 風(fēng)能供電 選擇風(fēng)能方式之前要考慮安裝的地方是否具備 使用風(fēng)能的條件，是否處于大 風(fēng)比較多的地區(qū)，選擇什么類型的風(fēng)能發(fā)電機(jī)組。風(fēng)能發(fā)電的特點(diǎn)即 蘊(yùn)量巨大、 可以再生、分布廣泛、沒有污染。三大弱點(diǎn)是：密度低、不穩(wěn)定、地區(qū)差異大 。 3.8.1.3 UPS 或蓄電池 UPS 就是不間斷電源，它是一種含有儲能裝置，以逆

24、變器為主要元件，穩(wěn)壓、 穩(wěn)頻輸出的電源保護(hù)設(shè)備，它可以解決電力的斷電、低電壓、高電壓、突波、雜 訊等現(xiàn)象。UPS 還有個優(yōu)點(diǎn)是反應(yīng)迅速（響應(yīng)時間短） ，如果采用后備式，而且 蓄電池配置合理的話，可以有效延長用電設(shè)備的 “續(xù)航”時間。 普通蓄電池大致可分為鉛酸式、膠體式和鋰電池三大類 。 鉛酸式：其容量較大，充電時間短，放電電流大；但是體積較大，酸液容易 泄露，充電時產(chǎn)生的氫氣和硫?qū)χ苓叺脑O(shè)備有一定的危害性 。 膠體式：體積小，能夠以任何角度或體位放置，充電時間較短；缺點(diǎn)是容量 不是很大。 鋰電池：鋰電池綜合了上述兩種電池的優(yōu)點(diǎn)，而且放電電壓平穩(wěn)，持續(xù)放電 時間較長，但是價格較高。 在工程選擇時

25、主要考慮輸出電壓，響應(yīng)時間以及續(xù)航時間等因素。 3.8.1.4 農(nóng)電供電 在工程中前端基站大都在森山老林中，附近并沒有農(nóng)電線路。但在少部分地 區(qū)還是使用農(nóng)電供電的。這種方式能夠部分替代風(fēng)光互補(bǔ)方式供電。在農(nóng)電的選 擇上主要考慮電壓穩(wěn)定性、搭線難度、價格等因素。 3.8.2 防雷系統(tǒng) 為確保監(jiān)控系統(tǒng)可靠、穩(wěn)定地運(yùn)行，系統(tǒng)需進(jìn)行合理、優(yōu)化的防雷設(shè)計(jì)， 具體從以下方面考慮： 避雷針避雷針 對于支架安裝的攝像機(jī)，由于位置較高，可能會受到直擊雷的危害，因此 需安裝避雷針，采用扁鋼或其他等效導(dǎo)體作為引下線，泄放雷擊放電電流。避 雷針的架設(shè)需要綜合考慮周邊環(huán)境進(jìn)行設(shè)計(jì)，確保林區(qū)設(shè)備（攝像機(jī)、終端盒） 處于直

26、擊雷防護(hù)范圍內(nèi)。 接地接地 攝像機(jī)外殼、攝像機(jī)支架及場地終端盒等應(yīng)進(jìn)行可靠接地，接入接地系統(tǒng)。 線纜防雷器線纜防雷器 為進(jìn)一步提高系統(tǒng)的抗雷擊能力，除設(shè)備需具備防雷功能外，電源線應(yīng)滿 足三級防雷要求，弱電線路應(yīng)采取防浪涌措施。各類可能引入雷擊的線纜應(yīng)加 裝各種防雷器。對于模擬攝像機(jī)，建議采用三合一（電源、視頻、485 線纜） 防雷器；對于網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)，建議采用單相電源防雷器及機(jī)架式網(wǎng)絡(luò)信號防雷器。 第 4 章 傳輸網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì) 森林防火監(jiān)控系統(tǒng)具有特殊的地理環(huán)境，傳輸方式不可能采用有線或光纜。 因此應(yīng)首先考慮無線微波傳輸方式，無線微波傳輸方式施工方便，造價低廉， 圖像實(shí)時傳輸、清晰，并且可根據(jù)傳輸距

27、離的遠(yuǎn)近、現(xiàn)場自然條件的不同，其 功率的大小可以按要求配制，在遇障礙物阻擋的情況下，可采用微波中繼（圖 像/數(shù)據(jù)）系統(tǒng)。 4.1 專網(wǎng) 在我國電子政務(wù)的指導(dǎo)性文件中詳細(xì)提出了電子政務(wù)網(wǎng)由電子政務(wù)內(nèi)網(wǎng)與 電子政務(wù)外網(wǎng)組成。黨政機(jī)關(guān)業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)與國際網(wǎng)物理隔離。隨著電子政務(wù)應(yīng)用 的不斷發(fā)展需要打開越來越多的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備端口，從而降低了安全性，讓越來越 多的政府部門不敢使用其承載業(yè)務(wù)信息?；谏鲜隹紤]，國家在兩網(wǎng)的基礎(chǔ)上 增加了政務(wù)專網(wǎng)。政務(wù)專網(wǎng)是黨政機(jī)關(guān)非涉密的內(nèi)部辦公網(wǎng)，主要用于非涉密 信息的傳遞。實(shí)際工程項(xiàng)目中，專網(wǎng)的帶寬根據(jù)實(shí)際需要而定，從 2M-10M 不 等。 4.2 無線傳輸 當(dāng)前主要的無線傳

28、輸方式分為模擬微波無線傳輸方式以及數(shù)字無線視頻傳 輸方式。 對于模擬無線微波傳輸這種方式采用不同的波段直接傳輸監(jiān)控?cái)z象機(jī)采集 來的模擬信號。優(yōu)點(diǎn)是信號損失度較數(shù)字方式要小的多，適合高質(zhì)量視頻傳輸 的需要。數(shù)字無線視頻傳輸與模擬相比，設(shè)備造價低，延遲較大，圖象質(zhì)量相 比下較差。其運(yùn)做原理是將監(jiān)控?cái)z象機(jī)輸出的模擬信號，經(jīng)過編碼后轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù) 字信號，在無線網(wǎng)絡(luò)上傳輸，因此在中心接設(shè)備的時候一般是通過網(wǎng)線接入的， 無法直接接入模擬終端，比如監(jiān)視器之類的設(shè)備。當(dāng)然如果進(jìn)行解碼器的還原 處理后還是可以接的，但是由于視頻信號經(jīng)過了模擬轉(zhuǎn)數(shù)字的質(zhì)量損失后，再 進(jìn)行數(shù)字到模擬的還原。因此畫質(zhì)的損失比較嚴(yán)重。 目前

29、比較流行的數(shù)字無線微波有 GSM，CDMA，WI-FI，WIMAX，3G 等 形式。常見的設(shè)備有無線網(wǎng)橋，無線視頻服務(wù)器，視頻編解碼設(shè)備等。下面是 主要采用的傳輸方式： 4.2.1 微波傳輸 微波是一種頻率超過 1GHz 的電磁波，波長范圍在毫米厘米數(shù)量級，其 波長比普通無線電波更短。微波傳輸類似光線直線傳輸，是一種視距范圍內(nèi)的 接力傳輸。由于微波的波長很短，因此它不能像中波那樣可以沿著地球表面?zhèn)?輸，因?yàn)榈孛婧芸炀桶阉盏袅?；它也不能像短波那樣可以通過電離層反射 傳輸?shù)降孛婧苓h(yuǎn)的地方，因?yàn)樗軌虼┻^電離層逸入太空。由于地球表面是一 個曲面，所以微波只能在視距范圍內(nèi)作直線傳輸，因此決定了兩個

30、微波站之間 的傳輸距離不能很遠(yuǎn)，一般在km 左右，否則將不能獲得較穩(wěn)定的傳輸特性。 當(dāng)前使用的頻率是赫茲波段（民用波段） 。 4.2.2 3G 傳輸 3G，其全稱為 3rd Generation，中文含義就是指第三代數(shù)字通信第三代與前 兩代的主要區(qū)別是在傳輸聲音和數(shù)據(jù)的速度上的提升，且更多考慮對無線數(shù)據(jù) 業(yè)務(wù)的支持。3G 同樣是一種微波傳輸?shù)囊环N，由于 3G 本身只是一個概念，對 于頻段并沒有統(tǒng)一的劃分。目前中國電信現(xiàn)在擁有 800MHz C 網(wǎng)，而其它運(yùn)營 商的 3G 是 2000MHz 頻段。它能夠處理圖像、音樂、視頻流等多種媒體形式， 提供包括網(wǎng)頁瀏覽、電話會議、電子商務(wù)等多種信息服務(wù)。

31、為了提供這種服務(wù)， 無線網(wǎng)絡(luò)必須能夠支持不同的數(shù)據(jù)傳輸速度，也就是說在室內(nèi)、室外和行車的 環(huán)境中能夠分別支持至少 2Mbps（兆字節(jié)每秒） 、384kbps（千字節(jié)每秒） 以及 144kbps 的傳輸速度。 3G 的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，國際電信聯(lián)盟（ITU）在 2000 年 5 月確定 W CDMA、CDMA2000 和 TDSCDMA 三大主流無線接口標(biāo)準(zhǔn)，寫入 3G 技術(shù)指 導(dǎo)性文2000 年國際移動通訊計(jì)劃 WCDMA 全稱為 Wideband CDMA，這是基于 GSM 網(wǎng)發(fā)展出來的 3G 技術(shù) 規(guī)范，是歐洲提出的寬帶 CDMA 技術(shù)，它與日本提出的寬帶 CDMA 技術(shù)基本 相同，目前正在進(jìn)一步

32、融合。該標(biāo)準(zhǔn)提出了 GSM(2G)-GPRS-EDGE- WCDMA(3G)的演進(jìn)策略。GPRS 是 General Packet Radio Service (通用分組 無線業(yè)務(wù))的簡稱，EDGE 是 Enhanced Data rate for GSM Evolution (增強(qiáng)數(shù)據(jù)速 率的 GSM 演進(jìn))的簡稱，這兩種技術(shù)被稱為 2。5 代移動通信技術(shù)。 CDMA2000 CDMA2000 是由窄帶 CDMA(CDMA IS95)技術(shù)發(fā)展而來的寬帶。 CDMA20001x 被稱為 2。5 代移動通信技術(shù)。CDMA20003x 與 CDMA20001x 的 主要區(qū)別在于應(yīng)用了多路載波技術(shù)，

33、通過采用三載波使帶寬提高。目前中國聯(lián) 通正在采用這一方案向 3G 過渡，并已建成了 CDMA IS95 網(wǎng)絡(luò)。 TD-SCDMA 全稱為 Time Division Synchronous CDMA(時分同步 CDMA)，是由我國大唐電信公司提出的 3G 標(biāo)準(zhǔn)，該標(biāo)準(zhǔn)提出不經(jīng)過 2.5 代的 中間環(huán)節(jié)，直接向 3G 過渡，非常適用于 GSM 系統(tǒng)向 3G 升級。 在使用的過程中主要參考運(yùn)營商在項(xiàng)目區(qū)域的網(wǎng)絡(luò)覆蓋以及質(zhì)量情況。 第 5 章 監(jiān)控中心設(shè)計(jì) 5.1 監(jiān)控中心典型架構(gòu) 圖 4 中心典型系統(tǒng)拓?fù)鋱D 5.2 硬件設(shè)備組成 地區(qū)級平臺通過森林防火專網(wǎng)與林區(qū)監(jiān)控系統(tǒng)連接，對前端監(jiān)控資源進(jìn)行 整

34、合，對前端設(shè)備進(jìn)行集中維護(hù)和管理；省級平臺通過森林防火專網(wǎng)與地區(qū)級 平臺的級聯(lián)服務(wù)器通信，級聯(lián)服務(wù)器把命令轉(zhuǎn)發(fā)至其他應(yīng)用服務(wù)器實(shí)現(xiàn)對前端 資源的監(jiān)控。 平臺主要由應(yīng)用服務(wù)器、客戶端、存儲設(shè)備、解碼設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)、防 火墻、大屏顯示設(shè)備等組成。為保障前端系統(tǒng)的監(jiān)控質(zhì)量，平臺需具備完善的 機(jī)房基礎(chǔ)保障和先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、豐富的網(wǎng)絡(luò)帶寬和光纖資源；為保障平臺的 穩(wěn)定運(yùn)行，平臺的網(wǎng)絡(luò)采取雙網(wǎng)配置，所有設(shè)備都冗余配置在兩個不同的網(wǎng)絡(luò) 中。 5.2.1 服務(wù)器 主站系統(tǒng)的服務(wù)器可以分布式部署、獨(dú)立運(yùn)行，各服務(wù)器都可以支持應(yīng)用 集群的方式冗余進(jìn)行配置和在線擴(kuò)充，具備彼此的應(yīng)用服務(wù)器接管能力。 服務(wù)器統(tǒng)一采用

35、 PC 服務(wù)器；服務(wù)器應(yīng)具備多 CPU 系統(tǒng)、高帶寬系統(tǒng)總線、 I/O 總線，具有高速運(yùn)算和聯(lián)機(jī)事務(wù)處理（OLTP）能力，具備集群技術(shù)和系統(tǒng) 容錯能力；服務(wù)器應(yīng)支持雙路獨(dú)立電源輸入，采用機(jī)架式安裝。 主站系統(tǒng)主要有以下服務(wù)器：中心管理服務(wù)器、流媒體服務(wù)器、級聯(lián)服務(wù) 器、存儲管理服務(wù)器等。其他軟件模塊可安裝在這些服務(wù)器實(shí)現(xiàn)功能。 5.2.1.1 管理服務(wù)器 管理服務(wù)器是綜合監(jiān)控主站系統(tǒng)的核心單元，應(yīng)實(shí)現(xiàn)前端設(shè)備、后端設(shè)備、 各單元的信令轉(zhuǎn)發(fā)控制處理，報(bào)警信息的接受和處理以及業(yè)務(wù)支撐信息管理， 同時也需要提供用戶的認(rèn)證、授權(quán)業(yè)務(wù)以及提供網(wǎng)絡(luò)設(shè)備管理的應(yīng)用支持，包 括配置管理、安全管理、計(jì)費(fèi)管理、故障管理、性能管理等等。 地區(qū)級主站的管理服務(wù)器應(yīng)能滿足對全地區(qū)林區(qū)視頻資源接入及主站設(shè)備 的管理需求。 5.2.1.2 流媒體服務(wù)器 流媒體服務(wù)器是綜合監(jiān)控系統(tǒng)省級主站的媒體處理單元，實(shí)現(xiàn)客戶端對音 視頻的請求、接受、分發(fā)，流媒體服務(wù)器僅接受本域管理服務(wù)器的管轄，在管 理服務(wù)器的控制下為用戶或其他域提供服務(wù)。 流媒體服務(wù)器可實(shí)現(xiàn)集群部署，可實(shí)