【正文】 森林防火防護監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)”技術(shù)方案建議森林防火防護監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)技術(shù)方案建議目 錄技術(shù)方案建議 11. 里奧系統(tǒng)特點 7216。 數(shù)字云臺精確定位 8216。 林火自動識別預(yù)警 8216。 太陽能供電系統(tǒng) 9216。 火情短信發(fā)布平臺 9216。 濾光透霧技術(shù) 9216。 設(shè)備低溫保護 9216。 設(shè)備防護系統(tǒng) 9216。 防火指揮中心 101. 建設(shè)目標(biāo) 112. 功能需求分析 123. 設(shè)計原則 134. 功能概述 151. 視頻監(jiān)控應(yīng)用背景 172. 視頻監(jiān)控設(shè)備配置 181. 應(yīng)用原則 232. 無線網(wǎng)絡(luò)原理 233. 無線傳輸概述 254. 無線傳輸特點 265. 項目無線傳輸方案 301. 防雷概述 332. 雷電侵襲主要途徑 343. 雷電防護措施 354. 項目防雷設(shè)計方案 371. 執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn) 462. 技術(shù)要求 463. 鐵塔制造工藝 504. 檢驗與最終驗收標(biāo)準(zhǔn) 561. 視頻采集設(shè)備參數(shù) 612. 無線傳輸設(shè)備參數(shù) 713. 防雷設(shè)備參數(shù) 741. 設(shè)計原則 772. 主要任務(wù)與技術(shù)指標(biāo) 783. 總體設(shè)計 814. 系統(tǒng)總體架構(gòu) 845. 技術(shù)流程 906. 項目預(yù)期成果 957. 功能概述 97216。 二維地圖基礎(chǔ)功能 97地圖檢索 97制圖符號化及配色方案控制 97圖層控制 97標(biāo)注控制 97圖例控制 98地圖功能 98地圖量算 98地圖信息查詢 98地圖輸出 98地圖打印 98216。 三維地圖基礎(chǔ)功能 99三維地圖的檢索 99圖層控制 99地圖功能 99地圖信息查詢 99216。 態(tài)勢標(biāo)繪管理 100標(biāo)繪符號管理 100標(biāo)繪符號調(diào)整 100繪圖輸出 100態(tài)勢圖維護 100態(tài)勢圖查詢 100216。 火災(zāi)定位 100216。 火災(zāi)損失評估 100216。 三維飛行模擬 101鼠標(biāo)控制飛行 101利用二維地圖制作飛行路線 101飛行路線的記錄與回放 101視頻輸出 101216。 森林防火專題信息查詢與管理 101216。 林火預(yù)測預(yù)報系統(tǒng) 102216。 林火監(jiān)測系統(tǒng) 102216。 火情推演和模擬系統(tǒng) 102216。 森林防火信息管理系統(tǒng): 102216。 系統(tǒng)管理 103系統(tǒng)部門設(shè)置 103系統(tǒng)用戶設(shè)置 103系統(tǒng)備份 103權(quán)限級別 1038. 林火GIS基礎(chǔ)平臺 103216。 任務(wù)和功能需求 103216。 實施方案 104216。 與系統(tǒng)其它部分之間的接口 1059. 日常森林防火信息管理 105216。 任務(wù)和功能需求 10510. 林火行為預(yù)測、模擬與仿真 10611. 林火撲救聯(lián)動指揮 107216。 建立知識庫 108216。 三維地圖聯(lián)動功能 109216。 選擇撲火隊伍類型 109216。 撲救工具的選擇 11012. 數(shù)據(jù)庫建設(shè)、管理、更新 111216。 數(shù)據(jù)倉庫的內(nèi)容 112216。 綜合數(shù)據(jù)倉庫采集、入庫、管理和更新實施方案 112216。 軟件介紹 114216。 軟件功能說明 115216。 軟件運行環(huán)境 117216。 軟件主要功能模塊 1171. 項目內(nèi)容 1212. 監(jiān)控中心系統(tǒng)設(shè)計及分析 1213. 系統(tǒng)需求 1224. 計算機及服務(wù)器的選擇 123控制計算機 123硬盤錄像機 124地理信息系統(tǒng)服務(wù)器 125備份信息系統(tǒng)服務(wù)器 126網(wǎng)絡(luò)交換機 1275. 顯示設(shè)備的選擇 128LED顯示屏 1286. 語音設(shè)備及后備電源 129警示話筒 129在線式UPS 1297. 機房的裝修設(shè)計 129機房的高度和空間 130信號電纜與供電電纜的交叉 130機房的消防 130機房建筑的防雷 131防靜電 131機房的地板設(shè)計 132三防復(fù)合活動地板 132地板支架 133 第一章 技術(shù)方案綜述林業(yè)是生態(tài)建設(shè)的主體，在保持經(jīng)濟和社會發(fā)展中有著不可或缺的作用，在生物的進化過程中起著巨大的作用。隨著林業(yè)事業(yè)的不斷發(fā)展，林木蓄積量逐年增加，森林防火工作尤為重要。積極建立森林防火信息化、數(shù)字化、科學(xué)化的綜合防范指揮體系，建設(shè)數(shù)字化森林防火平臺，對不斷提高森林防護整體綜合能力、改善與保障森林資源安全和生態(tài)環(huán)境，促進并推動林業(yè)持續(xù)、快速、健康發(fā)展，有著其特殊的意義和作用。同時，森林防火又是一項復(fù)雜、多學(xué)科的系統(tǒng)工程，是實現(xiàn)林業(yè)持續(xù)發(fā)展的必要條件，是維護生態(tài)平衡的重要保證。高新科技發(fā)展有限公司開發(fā)研制的“森林防火及生態(tài)保護數(shù)字化監(jiān)控預(yù)警系統(tǒng)”（LionTech Fire Watch System）引進德國先進的防火技術(shù)，以國內(nèi)價格提供國際品質(zhì)的優(yōu)質(zhì)、穩(wěn)定的森林防火系統(tǒng)。該系統(tǒng)是以森林火情監(jiān)測為主、自然生態(tài)保護為輔，將GIS技術(shù)、濾光透霧技術(shù)、數(shù)字圖像處理技術(shù)等高新技術(shù)綜合應(yīng)用于森林資源管理中的高科技產(chǎn)品?！吧址阑鸺吧鷳B(tài)保護數(shù)字化監(jiān)控預(yù)警系統(tǒng)”（LionTech Fire Watch System）有如下幾個特點：v 數(shù)字云臺結(jié)合GIS，火點精確定位；v 林火自動識別系統(tǒng)，實現(xiàn)火情自動報警；v 納米波濾光技術(shù)穿透煙霧,清晰成像；v 短信發(fā)布火火情信息，及時迅速；v 野外設(shè)備防盜報警系統(tǒng)，有效防止設(shè)備丟失和人為破壞；v 無線數(shù)字傳輸,避免野外架線；我公司系統(tǒng)完全滿足“森林防火防護監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)”項目的要求，實現(xiàn)的主要功能如下：v 監(jiān)控指揮屏幕墻可以實時顯示前端采集點的圖像；v 數(shù)字圖像可以通過無線網(wǎng)絡(luò)和計算機網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)遠程傳輸；v 所有視頻圖像進行全程錄像存儲，并可以對以往的歷史圖像進行查詢和回放。滿足15*24小時存儲；v 采用野外重載數(shù)字云臺，具有實時回顯位置信息功能；同時配備電動三可變長焦距鏡頭和低照度高清晰攝像機；可以通過專用操作鍵盤或監(jiān)控軟件控制云臺和鏡頭；v 通過現(xiàn)有設(shè)置的監(jiān)測點,實現(xiàn)整個有林面積的監(jiān)視范圍達到95%以上；v 系統(tǒng)安全性高，采用人員身份認證、訪問控制功能和審核功能等方式保證系統(tǒng)安全可靠；v 查詢簡便性：采用時間流設(shè)計，可由時間、日期完成資料檢索；v 完全數(shù)字化傳輸模式，方便與其他防火中心及其他森林防火管理相關(guān)部門連接；v 防盜告警，在監(jiān)控點裝置紅外探頭，有盜竊入侵時監(jiān)控中心告警，保護用戶投資，或?qū)p失降低；v 火情識別報警：當(dāng)監(jiān)控攝像機撲捉到林火時，由值班人員確認火情及火點位置，通過短信平臺發(fā)布報警信息；v GIS管理系統(tǒng)：實現(xiàn)GIS系統(tǒng)與采集點監(jiān)控攝像機實時聯(lián)動，以便監(jiān)控人員實時掌握監(jiān)控位置以三維電子沙盤、電子地圖為基礎(chǔ)，實現(xiàn)地圖基本操作功能，通過各類空間操作合分析方法，采用三維電子沙盤功能查看山形地勢，實現(xiàn)對森林防火工作的動態(tài)管理，為防火提供直觀的規(guī)劃和決策支持；v 火災(zāi)定位功能：利用前端采集系統(tǒng)中的數(shù)字云臺，在地理信息系統(tǒng)里將每一個監(jiān)控點進行地址編碼，同時將每一個監(jiān)控點的坐標(biāo)直接落實在電子地圖上，這樣地理信息系統(tǒng)一旦接收到特定編碼的數(shù)字云臺回傳的位置數(shù)據(jù)，通過建立特定的位置轉(zhuǎn)換數(shù)學(xué)模型，實現(xiàn)定位功能。同時，系統(tǒng)具備實現(xiàn)人工定位功能；v 輔助決策功能：GIS信息系統(tǒng)提供最近撲火隊前往火情點最短路徑以及通往現(xiàn)場的主要道路和通行能力,提供防火隔離帶的位置及趕赴火場的時間等重要信息；v 電源系統(tǒng):電源供給在全天候的環(huán)境下,保證系統(tǒng)不間斷供電；v 防雷系統(tǒng):系統(tǒng)要有安全的防雷保障措施,確保系統(tǒng)能夠安全運行；1. 系統(tǒng)特點高新科技發(fā)展有限公司開發(fā)研制“森林防火及生態(tài)保護數(shù)字化監(jiān)控預(yù)警系統(tǒng)”（LionTech Fire Watch System）從總體上可以分為硬件、軟件和運行安全管理幾個部分。硬件主要是野外采集站、無線網(wǎng)絡(luò)鏈路、監(jiān)控中心；軟件是系統(tǒng)的指揮平臺，包括地理信息系統(tǒng)（GIS）、監(jiān)控圖像控制軟件、火情報警信息發(fā)布平臺，而安全管理是貫穿硬件和軟件的保障體系。三個方面相互之間并非完全獨立，軟件的運行要基于計算機、網(wǎng)絡(luò)的硬件環(huán)境，而系統(tǒng)安全管理包括了硬件安全管理和軟件安全管理等諸多方面。系統(tǒng)中每個前端采集站有獨立地址編碼，且每個前端采集站的坐標(biāo)與地理信息系統(tǒng)中的位置一一對應(yīng)，通過安裝在前端采集站的數(shù)字云臺巡回監(jiān)控覆蓋區(qū)域的林區(qū)火情，一旦發(fā)現(xiàn)火情，GIS系統(tǒng)接收到特定地址編碼的數(shù)字云臺回傳的位置數(shù)據(jù)，即可實現(xiàn)火點定位功能。同時，啟動后臺的短信發(fā)布平臺第一時間通知防火相關(guān)領(lǐng)導(dǎo)和人員。系統(tǒng)還可以提供最近撲火隊前往火情點最短路徑以及通往現(xiàn)場的主要道路和通行能力，提供防火隔離帶的位置和阻火能力，以及趕赴火場的時間等重要信息，相關(guān)領(lǐng)導(dǎo)可以在監(jiān)控中心進行遠程調(diào)度指揮。系統(tǒng)以數(shù)字設(shè)備的監(jiān)控方式，通過無線網(wǎng)絡(luò)將采集的信息、數(shù)據(jù)傳輸?shù)搅謽I(yè)監(jiān)控指揮中心，利用GIS（地理信息系統(tǒng)）對發(fā)生的火情、火警區(qū)域?qū)崿F(xiàn)定位，并實時做出分析判斷，確定撲救方案，將火險控制在萌芽狀態(tài)。同時對大量資料數(shù)據(jù)進行儲存、處理和分析，對今后的森林防火預(yù)防工作起到指導(dǎo)和參考決策價值。1． 獲取信息：利用建立分布在火災(zāi)易發(fā)區(qū)不同至高點的野外信息采集站，獲取覆蓋范圍內(nèi)的監(jiān)控視頻圖像，實現(xiàn)全天候不間斷監(jiān)控；2． 動態(tài)監(jiān)測：在無線數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)平臺系統(tǒng)的支持下，將視頻圖像及其它信息實時、同步傳輸?shù)絽^(qū)級防火監(jiān)控中心，實現(xiàn)真實觀測林區(qū)的動態(tài)情況；3． 火災(zāi)預(yù)警：如有火情，利用GIS地理信息系統(tǒng)，提調(diào)相關(guān)數(shù)據(jù)了解并掌握火場的基礎(chǔ)情況，實現(xiàn)準(zhǔn)確定位，同時通過專業(yè)林業(yè)數(shù)據(jù)庫分析，得出一套切實可行的撲火方案，確定撲火的人、機、物力量的配置，得出撲救具體措施和最佳路線方案；4． 預(yù)報分析：參考林區(qū)物候、可燃物特性數(shù)據(jù),利用專家數(shù)據(jù)庫模型進行綜合分析,預(yù)測出相應(yīng)地區(qū)的森林火災(zāi)等級數(shù)據(jù)?！吧址阑鸺吧鷳B(tài)保護數(shù)字化監(jiān)控預(yù)警系統(tǒng)”避免了原始人工了望觀察火情的局限，實現(xiàn)了林區(qū)管理數(shù)字化、科學(xué)化，大大減少了林業(yè)部門的費用支出和管理成本，提高了林區(qū)企業(yè)的效應(yīng)。該系統(tǒng)在監(jiān)控森林火情的同時，還可以對森林資源、生態(tài)環(huán)境、森林病蟲害及野生動物等進行有效監(jiān)控。該系統(tǒng)有如下特點：216。 數(shù)字云臺精確定位里奧科技聯(lián)合軍工企業(yè)開發(fā)研制的重型數(shù)字云臺在保證普通云臺功能的基礎(chǔ)上，添加了許多其他的功能，其重點是角度實時回顯，通過這一功能就可以達到與地理信息系統(tǒng)相結(jié)合的目的，從而使用戶在使用中可以根據(jù)角度或者地理信息系統(tǒng)，確認監(jiān)控的方位這一重要信息。 216。 林火自動識別預(yù)警林火自動識別預(yù)警是引進德國IQ wireless GmbH公司的森林煙火識別專利技術(shù)，與中科院沈陽自動化研究所合作實現(xiàn)國產(chǎn)化，通過對被監(jiān)測對象的視頻數(shù)據(jù)流進行處理，根據(jù)森林背景圖像和火災(zāi)、空間幾何特征、紋理特征進行比較，選擇合理方式、設(shè)定報警門限值進行判決報警。216。 太陽能供電系統(tǒng)解決了以往因林區(qū)野外架線難、維護更難的難題。為了防止因野外架線，出現(xiàn)斷線、打火而誘發(fā)新的火情隱患，本系統(tǒng)將太陽能轉(zhuǎn)換成電能，進行DC、AC的變換，對蓄電池充電及設(shè)備供電，保證前端設(shè)備及控制設(shè)備的可靠運行。216。 火情短信發(fā)布平臺為了讓林區(qū)防火相關(guān)部門能在第一時間內(nèi)得到火情信息，我們通過手機發(fā)布平臺將火點的相關(guān)信息，如經(jīng)緯度，地理方位，起火時間等信息以短信的形式放送給林區(qū)防火領(lǐng)導(dǎo)，及時組織撲救林火，最大程度的減少經(jīng)濟損失。216。 濾光透霧技術(shù)林區(qū)煙多霧重，大大地縮短了監(jiān)控林火的可視范圍。森林防火防護遠程數(shù)字化監(jiān)控系統(tǒng)采用先進的濾光透霧技術(shù)，使遠處的火情影像清晰地顯示在監(jiān)視屏幕上。216。 設(shè)備低溫保護針對北方林區(qū)冬天氣候寒冷的特點，監(jiān)控設(shè)備中的很多電子元件在林區(qū)超低溫的環(huán)境下都不能正常工作，為了解決這一難題，系統(tǒng)采用低溫保護技術(shù)，從設(shè)備材料和內(nèi)部升溫等各種途徑提高整個系統(tǒng)的耐低溫能力，從而使系統(tǒng)在林區(qū)低溫下正常工作。216。 設(shè)備防護系統(tǒng)考慮到森林防火監(jiān)控設(shè)備大多數(shù)安裝在無人值守的密林深處，我們設(shè)計了一套完善的監(jiān)控設(shè)備專用的周界防護系統(tǒng)，一旦有人攀上信號塔架，告警系統(tǒng)啟動，將通過小型防盜攝像機將攀登人員拍攝下來，通過無線網(wǎng)橋回傳到監(jiān)控中心，同時警笛報警器發(fā)出震撼的笛聲。防火辦值守人員得到報警信號，立即發(fā)出語音警告，并打開硬盤錄像機，將進行實時錄像，以備追查。216。 防火指揮中心遠程控制與通訊是指揮中心的主要功能，即通過指揮中心可完成對林場各個地區(qū)的通訊指揮工作，同時在指揮中心可以實現(xiàn)對火情地區(qū)的實時監(jiān)視、控制功能。以指揮中心為核心將各個系統(tǒng)進行整合，實現(xiàn)辦公的信息化網(wǎng)絡(luò)化，通過有線、無線調(diào)度系統(tǒng)完成對下屬部門的命令發(fā)布、工作查詢、人員調(diào)配工作；同時把監(jiān)控系統(tǒng)與地理信息系統(tǒng)進行無縫結(jié)合，完成對林區(qū)的監(jiān)控、以及資源調(diào)查工作。第二章 總體方案建議“森林防火防護遠程監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)”項目由管理指揮中心（監(jiān)控中心），無線數(shù)字傳輸系統(tǒng)，前端視頻、音頻、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，終端處理系統(tǒng)，鐵塔，防雷接地，野外供電等組成。無線數(shù)字傳輸系統(tǒng)共計5個點。前端視頻、音頻、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)共計5個，各個前端視頻、音頻、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)包括：視像采集、音頻采集、云臺控制及數(shù)據(jù)系統(tǒng)、太陽能供電及防雷、鐵塔及地線系統(tǒng)以及設(shè)備防護。軟件系統(tǒng)包括：操作系統(tǒng)軟件Microsoft Windows 2003 Server、數(shù)據(jù)庫管理軟件SQL Server 2000（企業(yè)版）、森林防火專用軟件發(fā)布平臺、地理信息系統(tǒng)（GIS）、林業(yè)信息管理系統(tǒng)、監(jiān)控圖像控制軟件、森林防火輔助決策軟件、火情識別告警系統(tǒng)、SMS短信發(fā)布軟件模塊等組成，還包括一些二次開發(fā)軟件，如數(shù)字云臺角度值回顯嵌入模塊，定位信息與GIS嵌合模塊等。1. 建設(shè)目標(biāo)獲取信息：利用建立分布在不同至高點的野外信息采集站，獲取覆蓋范圍內(nèi)的監(jiān)控視頻圖像，實現(xiàn)全天候不間斷監(jiān)控。動態(tài)監(jiān)測：在無線數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)平臺系統(tǒng)的支持下，將視頻圖像及其它信息實時、同步傳輸?shù)椒阑鸨O(jiān)控中心，實現(xiàn)真實觀