【正文】 森林智能煙火檢測(cè)可視化綜合決策系統(tǒng) 系統(tǒng)解決方案浙江大華技術(shù)股份有限公司 目錄 項(xiàng)目建設(shè)背景 概述 建設(shè)目標(biāo) 需求分析 前端監(jiān)控系統(tǒng)需求分析 太陽(yáng)能供電系統(tǒng)需求分析 前端基站防盜系統(tǒng)需求分析 傳輸網(wǎng)絡(luò)需求分析 1后端監(jiān)控管理平臺(tái)需求分析 12 建設(shè)原則 13 建設(shè)依據(jù)及標(biāo)準(zhǔn) 14 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì) 1 系統(tǒng)總體概述 1 系統(tǒng)特點(diǎn) 1 系統(tǒng)各模塊設(shè)計(jì) 1 前端監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì) 1 無(wú)線(xiàn)傳輸系統(tǒng)設(shè)計(jì) 2 太陽(yáng)能供電系統(tǒng) 2 防盜報(bào)警及對(duì)講系統(tǒng) 3 移動(dòng)終端系統(tǒng)設(shè)計(jì) 3 存儲(chǔ)子系統(tǒng)設(shè)計(jì) 3 系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則 3 視頻存儲(chǔ)系統(tǒng)方案特點(diǎn) 3 存儲(chǔ)容量計(jì)算 3 網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)產(chǎn)品選型 3 大屏顯示子系統(tǒng)設(shè)計(jì) 3 系統(tǒng)簡(jiǎn)介 3 系統(tǒng)設(shè)計(jì) 3 系統(tǒng)功能 3 系統(tǒng)優(yōu)勢(shì) 4 產(chǎn)品推薦 4 防雷接地系統(tǒng) 4 鐵塔基建系統(tǒng) 49 平臺(tái)軟件功能 5 客戶(hù)端功能 5 實(shí)時(shí)監(jiān)控 5 火點(diǎn)定位 5 可視域功能 5 輪巡任務(wù) 5 GPS信息顯示 5 錄像回放 60、 報(bào)警管理 6 云臺(tái)控制 6 電子地圖 6 語(yǔ)音對(duì)講 6 視頻上墻 6 視頻質(zhì)量診斷 6 管理員端功能 6 組織管理 6 用戶(hù)管理 6 設(shè)備管理 70、 錄像管理 7 報(bào)警設(shè)置 7 電子地圖配置 7 電視墻配置 7 日志管理 76 項(xiàng)目建設(shè)背景、 概述森林作為地球上可再生自然資源及陸地生態(tài)系統(tǒng)的主體，在人類(lèi)生存和發(fā)展的歷史可中起著不可替代的作用。森林有地球之肺的美稱(chēng)，它能大量地吸收二氧化碳，不斷制造人類(lèi)和其他生物所需的氧氣。森林是氧氣制造廠(chǎng)、是粉塵過(guò)濾器、是天然蓄水庫(kù)、是天然空調(diào)……森林帶給我們無(wú)窮無(wú)盡的好處！森林是整個(gè)國(guó)民經(jīng)濟(jì)持續(xù)、快速、健康發(fā)展的基礎(chǔ)，它在國(guó)家經(jīng)濟(jì)建設(shè)中具有不可替代的地位和作用。森林和人們的生產(chǎn)生活有著密切的聯(lián)系，可是森林卻時(shí)刻面臨火災(zāi)威脅！森林火災(zāi)是危害森林的大敵，一場(chǎng)火災(zāi)在旦夕之間就能把大片蒼翠茂密的森林化為灰燼，給國(guó)家和集體造成嚴(yán)重?fù)p失，同時(shí)林地失去了森林的覆蓋，容易造成水土流失，容易發(fā)生水旱風(fēng)沙災(zāi)害，影響農(nóng)業(yè)穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)。在居民點(diǎn)、農(nóng)田、山林交錯(cuò)的山區(qū)發(fā)生了森林火災(zāi)，還會(huì)燒毀房舍、糧食、農(nóng)具和耕畜，影響群眾生產(chǎn)、生活。森林火災(zāi)還會(huì)燒死林中的大量益鳥(niǎo)、益獸和燒毀各種林副產(chǎn)品。發(fā)生森林火災(zāi)，必須動(dòng)員大批人員去撲火，既耽誤生產(chǎn)，又浪費(fèi)人力物力，甚至造成人身傷亡事故，給國(guó)家人民帶來(lái)?yè)p失。隨著森林防火信息系統(tǒng)的建設(shè)，從以前粗放式管理逐漸向信息化管理過(guò)渡，加強(qiáng)了對(duì)監(jiān)控過(guò)程的集中管理。特別是在發(fā)生突發(fā)事故的時(shí)候，如若得不到第一時(shí)間的處理，所造成的各種損失是難以彌補(bǔ)的。采集并觀(guān)察視頻圖像能對(duì)突發(fā)事故的發(fā)展情況有最為快捷、直觀(guān)的了解。正因?yàn)槿绱?，要求能夠借助先進(jìn)的視頻監(jiān)控模式進(jìn)行第一時(shí)間的處理和取證，使損失降低到最小程度?；谏鲜鲂枨?，設(shè)計(jì)出一套適用于森林防火的視頻監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)保護(hù)國(guó)家和人民生命和財(cái)產(chǎn)安全具有相當(dāng)重大的意義。一套合適的監(jiān)控系統(tǒng)可以幫助森林防火部門(mén)更加方便、快捷和系統(tǒng)化的工作，從而為保證國(guó)家財(cái)產(chǎn)安全、降低管理成本提供重要保障。浙江大華依托視頻監(jiān)控領(lǐng)域多年技術(shù)積累，利用紅外熱成像熱感應(yīng)技術(shù)和煙火智能檢測(cè)算法，對(duì)數(shù)公里范圍內(nèi)的森林資源進(jìn)行監(jiān)測(cè)的一種方式，通過(guò)智能化的森林防火預(yù)警手段，不僅可以實(shí)時(shí)監(jiān)看和記錄森林資源的情況，同時(shí)由于采用了智能化的監(jiān)測(cè)機(jī)制，可以通過(guò)智能化設(shè)備自動(dòng)完成對(duì)森林資源的火災(zāi)監(jiān)測(cè)和報(bào)警，輔助森林防火監(jiān)測(cè)人員完成對(duì)森林資源的自動(dòng)監(jiān)測(cè)，由傳統(tǒng)的人工監(jiān)測(cè)轉(zhuǎn)變?yōu)橛蓹C(jī)器自動(dòng)監(jiān)測(cè)的智能化科技手段，一旦遇到火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警，及時(shí)通知相關(guān)的工作人員的一種先進(jìn)合理的預(yù)警機(jī)制，采用這種預(yù)警機(jī)制可以為現(xiàn)階段森林防火預(yù)警提供一種非常有效的解決方法。、 建設(shè)目標(biāo)綜合運(yùn)用多種技術(shù)，以基礎(chǔ)空間數(shù)據(jù)庫(kù)、林業(yè)專(zhuān)題數(shù)據(jù)庫(kù)和防火數(shù)據(jù)庫(kù)為支撐，通過(guò)開(kāi)發(fā)“森林防火輔助決策支持系統(tǒng)”和“可視化視頻綜合管理系統(tǒng)”；實(shí)現(xiàn)三維場(chǎng)景下的“災(zāi)前、災(zāi)中、災(zāi)后”全過(guò)程、全方位、一體化動(dòng)態(tài)管控和決策輔助支撐平臺(tái)，為森林火險(xiǎn)檢測(cè)、預(yù)警、預(yù)報(bào)、撲救、災(zāi)后評(píng)估等決策提供技術(shù)支撐和科學(xué)依據(jù)，構(gòu)建智能化防火體系。、 需求分析根據(jù)**項(xiàng)目的規(guī)劃，以及XXX森林實(shí)際情況，需要在**里部署N個(gè)智能化森林防火監(jiān)控點(diǎn)，采用無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)方式將視頻監(jiān)控圖像及信號(hào)傳回監(jiān)控中心，監(jiān)控中心需要采用視頻監(jiān)控管理平臺(tái)管理，需要采用大屏顯示前端監(jiān)控視頻圖像等信息。智能化的森林防火監(jiān)控系統(tǒng)是由前端監(jiān)控系統(tǒng)、傳輸網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、太陽(yáng)能供電系統(tǒng)、后端視頻監(jiān)控綜合管理平臺(tái)等多系統(tǒng)構(gòu)成，具體分析如下：、前端監(jiān)控系統(tǒng)需求分析（1）紅外熱成像雙目攝像機(jī) 考慮到森林環(huán)境大風(fēng)、低溫、多雨等惡劣環(huán)境，本系統(tǒng)中云臺(tái)采用重載云臺(tái)，典型負(fù)重50KG，最大承重80KG，在大負(fù)載、大風(fēng)、冰凍、缺少潤(rùn)滑等極端情況下提供可靠動(dòng)力。支持鏡頭焦距、云臺(tái)角度等數(shù)據(jù)回顯，便于后端智能火災(zāi)點(diǎn)位分析。前端采用雙光譜視頻監(jiān)控，通過(guò)對(duì)監(jiān)控畫(huà)面紅外線(xiàn)捕捉，實(shí)現(xiàn)前端煙火預(yù)警檢測(cè)，并聯(lián)動(dòng)控制鏡頭焦距功能，以滿(mǎn)足在發(fā)現(xiàn)火災(zāi)時(shí)可以控制鏡頭近距離觀(guān)察火災(zāi)情況的需要。n 紅外技術(shù)和可見(jiàn)光優(yōu)勢(shì)對(duì)比分析：性能特點(diǎn)可見(jiàn)光監(jiān)控紅外技術(shù)監(jiān)控工作方式主動(dòng)式，需要有日光或照明設(shè)施被動(dòng)式，不受光線(xiàn)影響監(jiān)控距離監(jiān)控范圍小，監(jiān)控距離近監(jiān)控范圍大，距離遠(yuǎn)電磁干擾電磁干擾影響較大不受電磁干擾適應(yīng)性強(qiáng)煙霧、多雨等天氣下穿透性不強(qiáng)大氣窗口，可穿透煙霧等惡劣天氣隱蔽性能隱蔽性一般，容易暴露隱蔽性好、不易暴露，防止犯罪分子破壞或發(fā)現(xiàn)溫度顯示不能分辨目標(biāo)物體的溫度可直觀(guān)顯示物體表面的溫度差n 前端基站選址分析前端基站首先需要分析的是基站的選址，基站選址主要是根據(jù)林區(qū)的地形地貌結(jié)合智能化森林防火監(jiān)控的特點(diǎn)進(jìn)行選址，其選址原則如下： 1) 根據(jù)地形選址原則：216。 長(zhǎng)條形山選址：一般選址在長(zhǎng)條形山兩側(cè)向外的位置；可以獲得較大監(jiān)控半徑范圍。216。 起伏較大的山：一般選址在半山腰視野較為開(kāi)闊的位置；216。 起伏較小的山：一般選址在山頂制高點(diǎn)位置；216。 長(zhǎng)條形山溝：一般選址在半山腰的位置；2) 根據(jù)煙火識(shí)別系統(tǒng)特點(diǎn)選址原則：216。 攝像機(jī)監(jiān)控范圍以平視為主、俯仰為輔的原則，這也是我們選址基站鐵塔高度的重要因素之一。3) 根據(jù)人群活動(dòng)的情況選址原則： 216。 選址人群活動(dòng)較為密集的地方對(duì)于不符合以上選址原則的山形，可以根據(jù)實(shí)際的山形進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)實(shí)地勘察進(jìn)行選址。基于以上分析，結(jié)合**項(xiàng)目的地形特點(diǎn)，具體的選址的地點(diǎn)情況如下：序號(hào)名 稱(chēng)座落位置海撥高度經(jīng)緯度鐵塔供電1 N40176?！錈o(wú)無(wú)E117176?！? 無(wú)無(wú)3 無(wú)無(wú)4 無(wú)無(wú)5 **項(xiàng)目選點(diǎn)平面分布圖如圖所示（百度或google圖即可）：n 可見(jiàn)光監(jiān)控范圍分析作為智能化監(jiān)控系統(tǒng)需要涉及到攝像機(jī)、鏡頭、防護(hù)罩、云臺(tái)，根據(jù)用戶(hù)對(duì)監(jiān)控圖像質(zhì)量需求分析攝像機(jī)，根據(jù)監(jiān)控的范圍需要分析鏡頭和云臺(tái)。1) 攝像機(jī)分辨率：全高清1080P；2) 根據(jù)監(jiān)控半徑的范圍，一般采用長(zhǎng)焦電動(dòng)鏡頭，監(jiān)控半徑范圍及長(zhǎng)焦鏡頭選擇原則如下：216。 3公里以?xún)?nèi)的監(jiān)控范圍：選擇不低于200mm長(zhǎng)焦鏡頭就可以滿(mǎn)足要求；216。 35公里的監(jiān)控范圍：選擇不低于300mm長(zhǎng)焦鏡頭；216。 58公里的監(jiān)控范圍：選擇不低于500mm長(zhǎng)焦鏡頭；216。 8公里以上的監(jiān)控范圍：選擇不低于700mm長(zhǎng)焦鏡頭。n 熱紅外監(jiān)控范圍分析1) 攝像機(jī)分辨率：80*60，160*120，336*256，384*288，640*480，640*5122) 根據(jù)監(jiān)控半徑的范圍，一般采用長(zhǎng)焦電動(dòng)鏡頭，監(jiān)控半徑范圍及長(zhǎng)焦鏡、太陽(yáng)能供電系統(tǒng)需求分析森林防火智能監(jiān)控前端基站一般都位于野外，基站設(shè)備的供電是非常重要的環(huán)節(jié)，是保障前端基站設(shè)備正常工作的重要前提的條件，大多數(shù)情況下，野外前端基站都沒(méi)有市/農(nóng)電接入，接入市/農(nóng)電的接入點(diǎn)距離一般都較遠(yuǎn)，長(zhǎng)距離的接入市/農(nóng)電到前端基站不僅導(dǎo)致到達(dá)基站的電壓非常低容易造成設(shè)備損壞，而且沿途施工會(huì)對(duì)環(huán)境造成破壞，費(fèi)用也非常高，所以針對(duì)野外森林防火智能監(jiān)控前端基站優(yōu)先考慮采用太陽(yáng)能供電或者風(fēng)能和太陽(yáng)能互補(bǔ)供電。采用太陽(yáng)能或者風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)，是根據(jù)當(dāng)?shù)氐臍夂驐l件進(jìn)行選擇，其供電系統(tǒng)的選擇原則如下：1) 基站附近有市/農(nóng)電接入的情況下：采用市/農(nóng)電接入，由于野外電壓不穩(wěn)容易造成前端基站設(shè)備的損壞，須在市/農(nóng)電接入到基站后加入穩(wěn)壓電源設(shè)備，通過(guò)穩(wěn)壓電源設(shè)備輸出穩(wěn)定的220V電源為基站設(shè)備供電。2) 基站附近無(wú)市/農(nóng)電接入的情況下：采用太陽(yáng)能或者風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)；216。 根據(jù)當(dāng)?shù)氐臍夂驐l件，如果當(dāng)?shù)厝照諘r(shí)間長(zhǎng)的情況下，優(yōu)先考慮采用太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)，如果當(dāng)?shù)厝照找话?，但是風(fēng)能非常豐富，優(yōu)先考慮采用風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)，風(fēng)光發(fā)電系統(tǒng)發(fā)電功率。216。 智能化森林防火監(jiān)控系統(tǒng)前端基站均采用低功耗的設(shè)備，實(shí)際功率為100W，峰值功率為150W；所以前端基站發(fā)電系統(tǒng)配置600W1000W的發(fā)電系統(tǒng)就可以滿(mǎn)足要求，配置4只200ah的太陽(yáng)能專(zhuān)用蓄電池即可滿(mǎn)足設(shè)備3天的供電要求。216。 針對(duì)北方和南方冬天不同的低溫環(huán)境，需要考慮采用不同的太陽(yáng)能專(zhuān)用蓄電池，在攝氏20176。以下，需考慮采用膠體電池，并采用保溫箱保護(hù)電池，在攝氏20176。以上，可以考慮采用深循環(huán)電池，并采用普通電池箱即可。序號(hào)名 稱(chēng)座落位置需建供電太陽(yáng)能太陽(yáng)能太陽(yáng)能和風(fēng)能互補(bǔ)農(nóng)電、前端基站防盜系統(tǒng)需求分析前端基站一般都處在無(wú)人值守的地方，為了預(yù)防基站設(shè)備被盜，需要考慮基站自身的防盜，前端基站防盜有多種方式，既可以采用智能SMART IPC，通過(guò)智能分析算法，實(shí)現(xiàn)跨線(xiàn)檢測(cè)、區(qū)域入侵等行為分析功能又可采用紅外雙鑒入侵探測(cè)器，通過(guò)室外揚(yáng)聲器實(shí)現(xiàn)對(duì)講系統(tǒng)遠(yuǎn)程喊話(huà)，從而起到威懾作用。（1） Smart 智能應(yīng)用? 運(yùn)動(dòng)矢量算法：通過(guò)估計(jì)當(dāng)前幀的運(yùn)動(dòng)矢量，然后根據(jù)估計(jì)的運(yùn)動(dòng)矢量對(duì)當(dāng)前幀進(jìn)行運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償，從而達(dá)到穩(wěn)定圖像序列的目的 ? 行為分析功能：SMART IPC全線(xiàn)支持行為分析功能，通過(guò)智能分析算法對(duì)圖像進(jìn)行動(dòng)態(tài)分析，可以取代傳統(tǒng)周界報(bào)警設(shè)備。? 視頻透霧算法：基于大氣透射模型，區(qū)分圖像不同區(qū)域景深與霧濃度進(jìn)行濾波處理，同時(shí)融合圖像增強(qiáng)技術(shù)與圖像復(fù)原技術(shù)，獲得準(zhǔn)確、自然的透霧圖像 、傳輸網(wǎng)絡(luò)需求分析傳輸網(wǎng)絡(luò)是構(gòu)建森林防火智能遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)重要組成部分，前端基站的監(jiān)控視頻圖像、雙向控制信號(hào)、報(bào)警信息、火點(diǎn)定位等重要信息都需要通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳回到監(jiān)控中心，與普通監(jiān)控不同，森林防火智能監(jiān)控一般距離監(jiān)控中心都較遠(yuǎn)，需要采用有線(xiàn)光纜或者無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)才能夠?qū)崿F(xiàn)遠(yuǎn)距離傳輸。由于智能化的森林防火監(jiān)控系統(tǒng)現(xiàn)在及未來(lái)需要通過(guò)傳輸網(wǎng)絡(luò)承載更多的視頻、圖像、數(shù)據(jù)、語(yǔ)音等信息，所以傳輸網(wǎng)絡(luò)需要采用基于IP技術(shù)的數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)。傳輸網(wǎng)絡(luò)選擇有線(xiàn)光纜還是無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)，需要根據(jù)實(shí)際情況決定，對(duì)于距離前端基站較近或者已有光纜的采用光纜，如果距離較遠(yuǎn)時(shí)需要考慮采用無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)，無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)根據(jù)工作頻段劃分有多種形式，350～850MHz頻段專(zhuān)用于移動(dòng)環(huán)境的無(wú)線(xiàn)微波網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，1013G專(zhuān)用于廣電標(biāo)準(zhǔn)的無(wú)線(xiàn)微波網(wǎng)絡(luò)，以及包括移動(dòng)、電信的3G網(wǎng)絡(luò)等，根據(jù)森林防火智能監(jiān)控系統(tǒng)的特點(diǎn)以及無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的性?xún)r(jià)比綜合分析，這是因?yàn)閷?zhuān)用頻段的無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備價(jià)格昂貴，性?xún)r(jià)比低，而且與智能化監(jiān)控系統(tǒng)兼容和匹配不好，、電信的3G網(wǎng)絡(luò)來(lái)說(shuō)，3G網(wǎng)絡(luò)的帶寬目前還無(wú)法滿(mǎn)足視頻監(jiān)控實(shí)時(shí)傳輸?shù)男枰?。，不僅費(fèi)用低而且傳輸帶寬高，不僅可以滿(mǎn)足現(xiàn)有的需要，而且也可以滿(mǎn)足未來(lái)多種應(yīng)用的需要。在采用無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的森林防火智能化監(jiān)控系統(tǒng)中，由于無(wú)線(xiàn)微波的技術(shù)特點(diǎn)是在直線(xiàn)可視距離的范圍內(nèi)進(jìn)行傳輸，所以需要將無(wú)線(xiàn)微波的天線(xiàn)架設(shè)到鐵塔基站較高的位置，由于森林防火監(jiān)控鐵塔基站一般都處于起伏的山區(qū)內(nèi)，特別是在山區(qū)內(nèi)，無(wú)線(xiàn)微波之間很難實(shí)現(xiàn)直線(xiàn)傳輸?shù)奖O(jiān)控中心，這就需要采用無(wú)線(xiàn)微波中繼站點(diǎn)，借助微波中繼站將微波信號(hào)中繼后在傳輸?shù)奖O(jiān)控中心。對(duì)于涉及到多個(gè)前端基站監(jiān)控點(diǎn)時(shí)，先需要根據(jù)已有的鐵塔基站對(duì)微波傳輸路徑（路由）進(jìn)行優(yōu)化，充分利用已有的鐵塔將分布在山區(qū)的無(wú)線(xiàn)微波站點(diǎn)信號(hào)進(jìn)行中繼傳輸，最后將各路無(wú)線(xiàn)微波信號(hào)匯聚到監(jiān)控中心。、后端監(jiān)控管理平臺(tái)需求分析后端視頻監(jiān)控管理平臺(tái)是森林防火智能監(jiān)控系統(tǒng)重要的智能化監(jiān)控存儲(chǔ)、管理、控制、監(jiān)視、展示、自動(dòng)報(bào)警、火點(diǎn)自動(dòng)定位及展示等綜合功能需求。通過(guò)后端視頻監(jiān)控管理平臺(tái)需要實(shí)現(xiàn)對(duì)前端基站監(jiān)控視頻圖像的保存，以及需要通過(guò)大屏幕電視墻在指揮中心展示，需要通過(guò)視頻監(jiān)控管理平臺(tái)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程操作和控制前端基站的重型數(shù)字云臺(tái)等設(shè)備進(jìn)行大范圍、大視野的監(jiān)控；需要通過(guò)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)與上、下級(jí)單位聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一的聯(lián)網(wǎng)智能監(jiān)控管理系統(tǒng)。 基于以上功能需求，具體的后端視頻監(jiān)控管理平臺(tái)主要需求如下：（1）自動(dòng)煙火識(shí)別 智能圖像處理器能夠利用煙火識(shí)別算法自動(dòng)檢測(cè)出監(jiān)控區(qū)域內(nèi)出現(xiàn)的火情，第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)明火和隱火，并將檢測(cè)結(jié)果通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳輸系統(tǒng)傳送到監(jiān)控中心。災(zāi)后，也可以監(jiān)控隱火是否完全熄滅。 （2）實(shí)時(shí)視頻監(jiān)控 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了對(duì)監(jiān)控區(qū)域的實(shí)時(shí)視頻監(jiān)控，