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(hào) 客服熱線(xiàn): 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(tái)監(jiān)測(cè).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(tái).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(zhuān)用平臺(tái)軟件.15 3.7 與林區(qū)自動(dòng)氣象站系統(tǒng)對(duì)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(zhuān)網(wǎng).19 4.2 無(wú)線(xiàn)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(hù)端.24 5.2.3 存儲(chǔ)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(tái)軟件設(shè)計(jì).30 6.1 平臺(tái)架構(gòu).30 6.1.1 基礎(chǔ)開(kāi)發(fā)平臺(tái).31 6.1.2 平臺(tái)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(tái)特點(diǎn).31 6.3 平臺(tái)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(kù).32 6.3.3 雙機(jī)切換軟件.32 6.4 平臺(tái)模塊.32 6.4.1 中心管理模塊.33 6.4.2 存儲(chǔ)管理模塊.33 6.4.3 存儲(chǔ)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(tái)代理模塊.34 6.4.8 客戶(hù)端.34 6.4.9 電視墻模塊.35 6.5 平臺(tái)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(chǔ)管理.36 6.5.4 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā).37 6.5.5 語(yǔ)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(tái)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(shí)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(shí)，決策是否得當(dāng)，重要原因 都取決于對(duì)林火行為的發(fā)現(xiàn)是否及時(shí)，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(jué)，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(kāi)始實(shí)現(xiàn)智能化管理，工作人員只需坐 在辦公室拖動(dòng)鼠標(biāo)，就可觀(guān)測(cè)林區(qū)畫(huà)面。并在發(fā)生緊急情況時(shí)，通過(guò)監(jiān)測(cè)畫(huà)面 及語(yǔ)音廣播對(duì)前端林區(qū)進(jìn)行遠(yuǎn)端遙控，指揮搶險(xiǎn)工作。 1.2 需求分析 1) 由于近幾年林業(yè)工作開(kāi)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(lái)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(huì)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(yíng)活動(dòng)顯著

7、增多， 林區(qū)內(nèi)人員流動(dòng)頻繁，游玩用火、上墳祭祖等帶來(lái)了大量的火災(zāi)隱患， 使火源的管理難度加大； 4) 在市場(chǎng)大環(huán)境下，動(dòng)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(tái)觀(guān)測(cè)的死角 進(jìn)行巡邏。對(duì)來(lái)往人員及車(chē)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(shí)，常因地形地勢(shì)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(wú)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(cè)方法來(lái)彌補(bǔ) 。 1.3.2 采用瞭望臺(tái)監(jiān)測(cè) 瞭望臺(tái)監(jiān)測(cè)，是通過(guò)瞭望臺(tái)來(lái)觀(guān)測(cè)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(wú)生活條件的偏遠(yuǎn)林 區(qū)不能設(shè)瞭望臺(tái)；它的觀(guān)察效果受地形地勢(shì)的限制，覆蓋面小，有死角和空白 觀(guān) 察不到，對(duì)煙霧濃重的較大面積的火場(chǎng)、余火及地下火無(wú)法觀(guān)察；雷電天氣無(wú) 法 上塔觀(guān)察；瞭望是一種依靠了望員的經(jīng)驗(yàn)來(lái)觀(guān)測(cè)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(dòng)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(cè)。它的優(yōu)點(diǎn)是巡護(hù)視野寬、機(jī)動(dòng) 性大、速度快同

9、時(shí)對(duì)火場(chǎng)周?chē)盎饎?shì)發(fā)展能做到全面觀(guān)察，可及時(shí)采取有效措施。 但也存在著不足：夜間、大風(fēng)天氣、陰天能見(jiàn)度較低時(shí)難以起飛，同時(shí)巡視受航 線(xiàn)、時(shí)間的限制，而且觀(guān)察范圍小，只能一天一次對(duì)某一林區(qū)進(jìn)行觀(guān)察，如錯(cuò)過(guò) 觀(guān)察時(shí)機(jī)，當(dāng)日的森林火災(zāi)也觀(guān)察不到，容易釀成大災(zāi)，固定飛行費(fèi)用2000 元/ 小時(shí)，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(cè)來(lái)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(cè)林火。能夠發(fā)現(xiàn)熱點(diǎn)，監(jiān)測(cè)火場(chǎng)蔓延的情況、及時(shí)提供火場(chǎng)信息，用遙感手段 制作森林火險(xiǎn)預(yù)報(bào)，用衛(wèi)星數(shù)字資料估算過(guò)火面積。它探測(cè)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(dòng)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(cè)報(bào)告2 小時(shí)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(gè)像素時(shí)，火已基本成災(zāi)。 從衛(wèi)星過(guò)境到核查通知撲火隊(duì)伍時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，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(cè)林區(qū)熱輻射，通過(guò)不同目 標(biāo)溫差實(shí)時(shí)成像，搭配了測(cè)溫模塊可全天候?qū)α謪^(qū)掃描檢測(cè)，當(dāng)測(cè)得溫 度及溫差數(shù)據(jù)符合林火特征時(shí)，系統(tǒng)發(fā)生報(bào)警，及

11、時(shí)讓防火值班人員掌 握林區(qū)火災(zāi)隱患，及時(shí)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(cè)，可以實(shí)時(shí)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(mǎn)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(wú)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(wèn)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(tái)軟件 iVMS-8800 為核心，在主控中心能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)各個(gè)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(dòng)基站的制高點(diǎn)，傳輸設(shè)備安裝在移動(dòng)基站內(nèi)， 通過(guò)移動(dòng)傳輸網(wǎng)與監(jiān)控中心網(wǎng)絡(luò)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)聯(lián)接。每個(gè)視頻監(jiān)控點(diǎn)周?chē)植级鄠€(gè)煙 霧報(bào)警點(diǎn)、溫度、濕度監(jiān)控點(diǎn)，在監(jiān)測(cè)到有火災(zāi)信號(hào)時(shí)，系統(tǒng)會(huì)及時(shí)將報(bào)警信 號(hào)傳到對(duì)應(yīng)的前端視頻監(jiān)控點(diǎn)同時(shí)將信號(hào)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(guān)、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(guò)安裝紅外熱成像、可見(jiàn)光攝像系統(tǒng)全天候監(jiān)控林區(qū) ，觀(guān)測(cè)森

13、林火情、 對(duì)初發(fā)火情，做到及時(shí)發(fā)現(xiàn)、及時(shí)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(shí)把現(xiàn)場(chǎng)的圖像及當(dāng)時(shí)環(huán)境信息傳回指 揮中心，指揮中心通過(guò)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(guò)程中以及救火以后現(xiàn)場(chǎng)的真 實(shí)情況從而對(duì)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(guò)無(wú)線(xiàn)傳輸，不受距離限制，不受遮擋， 無(wú)線(xiàn)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(duì)火情及現(xiàn)場(chǎng)情況進(jìn)行實(shí)時(shí)觀(guān)察，以便及時(shí)了解現(xiàn)場(chǎng)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(guò)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程對(duì)前端

14、設(shè)備進(jìn)行長(zhǎng)焦,短焦控 制，對(duì)云臺(tái)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(gè)過(guò)程，對(duì)以 后的火情的預(yù)防,治理提供真實(shí)有效的直觀(guān)資料。 山上需要 24 小時(shí)不間斷供電，滿(mǎn)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(xiàn)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(tái)這三個(gè)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(duì)林區(qū)現(xiàn)場(chǎng)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(dòng)化聯(lián)動(dòng)。 2.5.2 傳輸網(wǎng)絡(luò) 傳輸網(wǎng)絡(luò)可采用無(wú)線(xiàn)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(wú)線(xiàn)傳輸設(shè)備，可將攝像機(jī)、鏡頭拍攝的現(xiàn)場(chǎng)圖像、聲音實(shí)時(shí)傳輸?shù)奖O(jiān)控中 心。 2.5.3 平臺(tái) 主控中心平臺(tái)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(shí)可以滿(mǎn)足平臺(tái)用戶(hù)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(mǎn)足日常森林防火監(jiān)控需求，同 時(shí)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(shí)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(jiàn)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(dòng)巡航掃描方式， 觀(guān) 測(cè)人員在監(jiān)控中心可觀(guān)測(cè)到一定范圍內(nèi)的林木地貌、道路、人員等紅外及可 見(jiàn)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(shí)將紅外 及可見(jiàn) 攝像頭從自動(dòng)狀態(tài)下轉(zhuǎn)為手動(dòng)狀態(tài)，并對(duì)相關(guān)目標(biāo)進(jìn)行跟蹤、定位、放 大（可見(jiàn) 光） ，以便仔細(xì)全面地進(jìn)行觀(guān)測(cè)分析。 環(huán)境數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè) 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(shí)環(huán)境狀 況，需對(duì)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(xiàn)和報(bào)表，方便實(shí)時(shí)監(jiān)控、歷史查詢(xún)、統(tǒng)計(jì)分析。 同時(shí)

17、火災(zāi)發(fā)生時(shí)現(xiàn)場(chǎng)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(guò)客戶(hù)端和瀏覽器可對(duì)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(tái)的上/下/左/右和鏡頭的變倍/聚焦，并對(duì)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(shí)間只允許一個(gè)高權(quán)限用戶(hù)操作。 語(yǔ)音對(duì)講 在瞭望臺(tái)配置語(yǔ)音對(duì)講設(shè)備，通過(guò)對(duì)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(xiǎn)滅火工作。 錄像回放 對(duì)監(jiān)控視頻進(jìn)行實(shí)時(shí)存儲(chǔ)，記錄事故前后的現(xiàn)場(chǎng)情況，記錄事故搶險(xiǎn)過(guò)程； 通過(guò)網(wǎng)絡(luò)調(diào)用回放錄像，提供事故發(fā)生時(shí)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(duì)林區(qū)攝像機(jī)進(jìn)行校時(shí)、重新啟動(dòng)、修改參數(shù)、軟件升級(jí)、遠(yuǎn)程維護(hù)等 功能。管理員不必到達(dá)設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)，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(duì)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(guān)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(guò)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(cè)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(duì)各種目標(biāo)進(jìn)行可靠監(jiān) 控及預(yù)警。 為使熱成像探測(cè)火災(zāi)的準(zhǔn)確

19、性更高，可以搭配可見(jiàn)光攝像設(shè)備做為熱成像火 災(zāi)探測(cè)的補(bǔ)充，當(dāng)熱成像發(fā)現(xiàn)火災(zāi)點(diǎn)時(shí)，由控制人員通過(guò)可見(jiàn)光攝像畫(huà)面進(jìn)行核 實(shí)，確認(rèn)無(wú)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(shí)自動(dòng)測(cè)量視場(chǎng)中物體的最高溫度，如發(fā)現(xiàn)溫度超 過(guò)系統(tǒng)設(shè)置的報(bào)警溫升，可自動(dòng)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(guò) 4-20mA 模擬量接口、開(kāi)關(guān)量接口、RS-485 串 口與各子系統(tǒng)連

20、接，對(duì)各種數(shù)據(jù)進(jìn)行匯集，處理成數(shù)字信號(hào)，并可以提供向上 的接口供主站訪(fǎng)問(wèn)、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(hào)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(shí)上傳主控中心，控制中心能隨時(shí)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(cè)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(hào)上傳連接至環(huán)境監(jiān)控報(bào)警主機(jī)，能把現(xiàn)場(chǎng)風(fēng)速實(shí) 時(shí)上傳主控中心，控制中心能隨時(shí)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(chǎng)配置有

21、不同數(shù)量的煙感等火災(zāi)探測(cè)器，來(lái)監(jiān)測(cè)煙霧報(bào)警情況?？赏ㄟ^(guò) 開(kāi)關(guān)量連接至環(huán)境監(jiān)控報(bào)警主機(jī)，當(dāng)檢測(cè)煙霧時(shí)能自動(dòng)發(fā)出報(bào)警信號(hào)，提醒控 制中心工作人員，并可聯(lián)動(dòng)攝像機(jī)預(yù)置位查看現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況。 3.6 森林防火專(zhuān)用平臺(tái)軟件 海康威視森林防火專(zhuān)用平臺(tái)軟件 iVMS-8800，是我們根據(jù)森林防火系統(tǒng)的 特點(diǎn)開(kāi)發(fā)而成。軟件可以支持超大規(guī)模的部署，能滿(mǎn)足多級(jí)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(duì)外的服務(wù)接 口協(xié)議，方便二次開(kāi)發(fā)商集成；方便的增值業(yè)務(wù)集成；統(tǒng)一的平臺(tái)內(nèi)部協(xié)議； 統(tǒng)一的部署和管理。 3.7 與林區(qū)自動(dòng)氣象站系統(tǒng)對(duì)接 可與林區(qū)氣象站系統(tǒng)進(jìn)行對(duì)接，將氣象

22、站監(jiān)測(cè)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(hù)創(chuàng)造最大價(jià)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(shí)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(yáng)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(yáng)能同時(shí)供電。 3.8.1.1 太陽(yáng)能供電 選擇太陽(yáng)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(yáng)能，例 如某些地區(qū)的日照時(shí)間短，或者比較陰暗，都有可能并不適合安裝使用太陽(yáng)能。 太陽(yáng)能供電具備以下特點(diǎn)： 配合無(wú)線(xiàn)傳輸方式

23、能夠徹底無(wú)線(xiàn)化； 無(wú)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(jià)低； 傳輸不受距離和地形限制。 選擇過(guò)程中還需要考慮太陽(yáng)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(chēng)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(lèi)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(méi)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(chǔ)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(gè)優(yōu)點(diǎn)是反應(yīng)迅速（響應(yīng)時(shí)間短） ，如果采用后備式，而且 蓄電池配置合理的話(huà)，可以有效延長(zhǎng)用電設(shè)備的 “續(xù)航”時(shí)間。 普通蓄電池大致可分為鉛酸式、膠體式和鋰電池三大類(lèi) 。 鉛酸式：其容量較大，充電時(shí)間短，放電電流大；但是體積較大，酸液容易 泄露，充電時(shí)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(shí)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(shí)間較長(zhǎng)，但是價(jià)格較高。 在工程選擇時(shí)

25、主要考慮輸出電壓，響應(yīng)時(shí)間以及續(xù)航時(shí)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(méi)有農(nóng)電線(xiàn)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(xiàn)難度、價(jià)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(duì)于支架安裝的攝像機(jī)，由于位置較高，可能會(huì)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(xiàn)，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(chǎng)地終端盒等應(yīng)進(jìn)行可靠接地，接入接地系統(tǒng)。 線(xiàn)纜防雷器線(xiàn)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(xiàn)應(yīng)滿(mǎn) 足三級(jí)防雷要求，弱電線(xiàn)路應(yīng)采取防浪涌措施。各類(lèi)可能引入雷擊的線(xiàn)纜應(yīng)加 裝各種防雷器。對(duì)于模擬攝像機(jī)，建議采用三合一（電源、視頻、485 線(xiàn)纜） 防雷器；對(duì)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(hào)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(xiàn)或光纜。 因此應(yīng)首先考慮無(wú)線(xiàn)微波傳輸方式，無(wú)線(xiàn)微波傳輸方式施工方便，造價(jià)低廉， 圖像實(shí)時(shí)傳輸、清晰，并且可根據(jù)傳輸距

27、離的遠(yuǎn)近、現(xiàn)場(chǎng)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(zhuān)網(wǎng) 在我國(guó)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(guó)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(kāi)越來(lái)越多的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備端口，從而降低了安全性，讓越來(lái)越 多的政府部門(mén)不敢使用其承載業(yè)務(wù)信息。基于上述考慮，國(guó)家在兩網(wǎng)的基礎(chǔ)上 增加了政務(wù)專(zhuān)網(wǎng)。政務(wù)專(zhuān)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(zhuān)網(wǎng)的帶寬根據(jù)實(shí)際需要而定，從 2M-10M 不 等。 4.2 無(wú)線(xiàn)傳輸 當(dāng)前主要的無(wú)線(xiàn)傳

28、輸方式分為模擬微波無(wú)線(xiàn)傳輸方式以及數(shù)字無(wú)線(xiàn)視頻傳 輸方式。 對(duì)于模擬無(wú)線(xiàn)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(lái)的模擬信號(hào)。優(yōu)點(diǎn)是信號(hào)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(wú)線(xiàn)視頻傳輸與模擬相比，設(shè)備造價(jià)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(hào)，經(jīng)過(guò)編碼后轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù) 字信號(hào)，在無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)上傳輸，因此在中心接設(shè)備的時(shí)候一般是通過(guò)網(wǎng)線(xiàn)接入的， 無(wú)法直接接入模擬終端，比如監(jiān)視器之類(lèi)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(hào)經(jīng)過(guò)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(huà)質(zhì)的損失比較嚴(yán)重。 目前

29、比較流行的數(shù)字無(wú)線(xiàn)微波有 GSM，CDMA，WI-FI，WIMAX，3G 等 形式。常見(jiàn)的設(shè)備有無(wú)線(xiàn)網(wǎng)橋，無(wú)線(xiàn)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(guò) 1GHz 的電磁波，波長(zhǎng)范圍在毫米厘米數(shù)量級(jí)，其 波長(zhǎng)比普通無(wú)線(xiàn)電波更短。微波傳輸類(lèi)似光線(xiàn)直線(xiàn)傳輸，是一種視距范圍內(nèi)的 接力傳輸。由于微波的波長(zhǎng)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(guò)電離層反射 傳輸?shù)降孛婧苓h(yuǎn)的地方，因?yàn)樗軌虼┻^(guò)電離層逸入太空。由于地球表面是一 個(gè)曲面，所以微波只能在視距范圍內(nèi)作直線(xiàn)傳輸，因此決定了兩個(gè)

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(chēng)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(duì)無(wú)線(xiàn)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(gè)概念，對(duì) 于頻段并沒(méi)有統(tǒng)一的劃分。目前中國(guó)電信現(xiàn)在擁有 800MHz C 網(wǎng)，而其它運(yùn)營(yíng) 商的 3G 是 2000MHz 頻段。它能夠處理圖像、音樂(lè)、視頻流等多種媒體形式， 提供包括網(wǎng)頁(yè)瀏覽、電話(huà)會(huì)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(wú)線(xiàn)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(shuō)在室內(nèi)、室外和行車(chē)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(guó)際電信聯(lián)盟（ITU）在 2000 年 5 月確定 W CDMA、CDMA2000 和 TDSCDMA 三大主流無(wú)線(xiàn)接口標(biāo)準(zhǔn)，寫(xiě)入 3G 技術(shù)指 導(dǎo)性文2000 年國(guó)際移動(dòng)通訊計(jì)劃 WCDMA 全稱(chēng)為 Wideband CDMA，這是基于 GSM 網(wǎng)發(fā)展出來(lái)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(wú)線(xiàn)業(yè)務(wù))的簡(jiǎn)稱(chēng)，EDGE 是 Enhanced Data rate for GSM Evolution (增強(qiáng)數(shù)據(jù)速 率的 GSM 演進(jìn))的簡(jiǎn)稱(chēng)，這兩種技術(shù)被稱(chēng)為 2。5 代移動(dòng)通信技術(shù)。 CDMA2000 CDMA2000 是由窄帶 CDMA(CDMA IS95)技術(shù)發(fā)展而來(lái)的寬帶。 CDMA20001x 被稱(chēng)為 2。5 代移動(dòng)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(guò)采用三載波使帶寬提高。目前中國(guó)聯(lián) 通正在采用這一方案向 3G 過(guò)渡，并已建成了 CDMA IS95 網(wǎng)絡(luò)。 TD-SCDMA 全稱(chēng)為 Time Division Synchronous CDMA(時(shí)分同步 CDMA)，是由我國(guó)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(guò) 2.5 代的 中間環(huán)節(jié)，直接向 3G 過(guò)渡，非常適用于 GSM 系統(tǒng)向 3G 升級(jí)。 在使用的過(guò)程中主要參考運(yùn)營(yíng)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(jí)平臺(tái)通過(guò)森林防火專(zhuān)網(wǎng)與林區(qū)監(jiān)控系統(tǒng)連接，對(duì)前端監(jiān)控資源進(jìn)行 整

34、合，對(duì)前端設(shè)備進(jìn)行集中維護(hù)和管理；省級(jí)平臺(tái)通過(guò)森林防火專(zhuān)網(wǎng)與地區(qū)級(jí) 平臺(tái)的級(jí)聯(lián)服務(wù)器通信，級(jí)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(duì)前端 資源的監(jiān)控。 平臺(tái)主要由應(yīng)用服務(wù)器、客戶(hù)端、存儲(chǔ)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(tái)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(tái)的 穩(wěn)定運(yùn)行，平臺(tái)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(gè)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(xiàn)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(xiàn)、 I/O 總線(xiàn)，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(cuò)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(jí)聯(lián)服務(wù) 器、存儲(chǔ)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(shí)也需要提供用戶(hù)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(jí)主站的管理服務(wù)器應(yīng)能滿(mǎn)足對(duì)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(jí)主站的媒體處理單元，實(shí)現(xiàn)客戶(hù)端對(duì)音 視頻的請(qǐng)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(hù)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)