【正文】 監(jiān)控。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。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。 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。該系統(tǒng)有如下特點：216。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。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。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(rèn)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(rèn)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，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。 軟件運行環(huán)境 117216。 數(shù)據(jù)倉庫的內(nèi)容 112216。 建立知識庫 108216。 任務(wù)和功能需求 103216。 林火監(jiān)測系統(tǒng) 102216。 火災(zāi)損失評估 100216。 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。 濾光透霧技術(shù) 9216。 數(shù)字云臺精確定位 8216。 林火自動識別預(yù)警 8216。 設(shè)備低溫保護 9216。 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。 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。 火情推演和模擬系統(tǒng) 102216。 實施方案 104216。 三維地圖聯(lián)動功能 109216。 綜合數(shù)據(jù)倉庫采集、入庫、管理和更新實施方案 112216。 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。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)。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。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。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)。 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(rèn)監(jiān)控的方位這一重要信息。 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。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。無線數(shù)字傳輸系統(tǒng)共計5個點。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)真實觀測林區(qū)的動態(tài)情況。 可實現(xiàn)遠程圖像實時圖傳和控制，通過前端設(shè)備實時掌握現(xiàn)場情況。 具有森林地理信息系統(tǒng)等輔助系統(tǒng)。采集平臺可以高效的壓縮處理接入的圖像，通過電腦監(jiān)視器就可以實現(xiàn)所有圖像的實時動態(tài)監(jiān)視，同時利用該系統(tǒng)可以調(diào)用存儲在硬盤中的歷史資料，本系統(tǒng)采用業(yè)內(nèi)頂尖壓縮技術(shù)MPEG4算法，壓縮比高達1:500。網(wǎng)絡(luò)視頻編碼器(Network Video Encoder)是采用通信、計算機、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)，基于最先進的MPEG4視頻壓縮技術(shù)開發(fā)的最新一代嵌入式網(wǎng)絡(luò)視頻編碼器。智能化：系統(tǒng)中采用的產(chǎn)品和系統(tǒng)本身必須具有智能特征，比如自主編程、記憶功能、主動檢測等；前端設(shè)備與系統(tǒng)必須有良好而可靠的通訊能力和故障自動檢測、報警功能等等。所以我們一定要把電視監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)成一個高度數(shù)字化、信息化的系統(tǒng)。成功應(yīng)用：系統(tǒng)設(shè)計采用的產(chǎn)品和系統(tǒng)，必須是經(jīng)過了一定時間市場考驗的成熟產(chǎn)品，特別是在國內(nèi)應(yīng)該有成功的應(yīng)用案例?？煽啃裕涸O(shè)計必須遵守的原則是保證系統(tǒng)的可靠穩(wěn)定運行。178。在系統(tǒng)設(shè)計中，我們選用產(chǎn)品和系統(tǒng)時，應(yīng)充分考慮系統(tǒng)的升級、擴展、維護問題，設(shè)計應(yīng)全面、周到，注意預(yù)留到位并留有充分余量,以適應(yīng)未來發(fā)展需要，主要體現(xiàn)在以下方面：178。 模塊化結(jié)構(gòu)－為方便硬件的維護和升級，設(shè)計時采用的設(shè)備應(yīng)為高度集成的模塊化產(chǎn)品。 經(jīng)濟性－為了確保投資合理性，要在滿足其它基本原則的基礎(chǔ)上選擇性能價格比最優(yōu)的系統(tǒng)和產(chǎn)品，從而使系統(tǒng)投資物有所值，不造成盲目投資。開發(fā)一套森林防火輔助決策系統(tǒng)，為領(lǐng)導(dǎo)決策和機關(guān)辦公提供服務(wù)，全面提升森林火災(zāi)的綜合防御和控制能力。系統(tǒng)中每個前端采集站應(yīng)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前端數(shù)字云臺回傳的火情位置數(shù)據(jù)，經(jīng)GIS系統(tǒng)通過數(shù)據(jù)處理即可實現(xiàn)火點定位。在正常情況下攝像機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、人員等實況圖像，系統(tǒng)可進行全程錄像；若遇異常情況，工作人員可及時將攝像機從自動狀態(tài)下轉(zhuǎn)為手動狀態(tài)，并對有關(guān)目標(biāo)進行跟蹤、定位、放大，以便更加仔細全面地進行觀測。特別是在今天的信息社會，隨著網(wǎng)絡(luò)、通信和微電子技術(shù)的快速發(fā)展和人民物質(zhì)生活水平的提高，視頻監(jiān)控以其直觀、方便和內(nèi)容豐富等特點，日益受到人們的青睞，監(jiān)控產(chǎn)品也正經(jīng)歷著從模擬化向數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化的革命。與數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)相關(guān)的主要技術(shù)有視頻數(shù)據(jù)壓縮，視頻的分析與理解，視頻流的傳輸與回放和視頻數(shù)據(jù)的存儲。v 第一代模擬監(jiān)控系統(tǒng)：在九十年代初以前，主要是以模擬設(shè)備為主的閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)，稱為第一代模擬監(jiān)控系統(tǒng)。2. 視頻監(jiān)控設(shè)備配置森林防火防護監(jiān)控系統(tǒng)的前端視頻采集部分包括無線傳輸系統(tǒng)、視頻編碼系統(tǒng)、低照度攝像機、重型數(shù)字云臺、室外護罩等組成。216。保證每一個生產(chǎn)環(huán)節(jié)都控制在軍工標(biāo)準(zhǔn)之內(nèi)，每一根導(dǎo)線、每一顆螺絲都由專家精心設(shè)計。 俯仰0176。355176。定位預(yù)制位定位，無法與GIS結(jié)合遠程切換功能配套解碼器支持鏡頭濾色片切換（與攝像機CCD切換同步），實現(xiàn)透霧功能配套解碼器不支持該切換功能工作溫度50176。 特制鏡頭由于森林防火監(jiān)控系統(tǒng)安裝在林區(qū)的山上，山區(qū)經(jīng)常濃霧彌漫，普通的鏡頭無法達到正常的監(jiān)控效果。特制鏡頭與普通鏡頭比較表：名稱功能特制鏡頭普通鏡頭遠程切換鏡頭內(nèi)置轉(zhuǎn)盤使濾色片中心始終與主光軸保持一致，并且支持遠程切換濾色片從而達到透霧成像功能不支持遠程切換濾色片，無透霧功能濾色片多柵格濾光片—德國專利技術(shù)無濾色片配套攝像機專門配套雙電路CCD芯片攝像機，防火專用一般無專用配套攝像機216。在整個視頻網(wǎng)絡(luò)中，各個分中心點、視頻監(jiān)控中心點放置的網(wǎng)絡(luò)交換機必須支持組播管理功能（IGMP協(xié)議）。視頻服務(wù)器支持?jǐn)?shù)字云臺回顯，預(yù)留與GIS報警接口。 實用性：系統(tǒng)支持用戶的網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控需求，可多用戶多畫面實時監(jiān)控、遠程控制、集中錄像（如果業(yè)務(wù)需要的話，系統(tǒng)將來還可以可連接多種報警設(shè)備、報警可定時布防撤防）等功能。 擴展性：系統(tǒng)軟、硬件系統(tǒng)應(yīng)采用模塊化設(shè)計，用戶系統(tǒng)升級時，只需要增加前端的服務(wù)器，并升級相應(yīng)的系統(tǒng)軟件即可，不用額外添加或者廢棄原有設(shè)備。 實時性：系統(tǒng)應(yīng)采用專用的RISC視頻壓縮芯片，滿足最高傳輸30幀/秒的清晰圖像的要求。在諸多計算機聯(lián)網(wǎng)技術(shù)中，無線網(wǎng)（Wireless Network）以其無需布線、在一定區(qū)域漫游、運行費用低廉等優(yōu)點，在許多應(yīng)用場合有其他聯(lián)網(wǎng)技術(shù)不可替代的作用，而在無線通信技術(shù)中，基于跳頻技術(shù)的計算機無線網(wǎng)具有抗干擾能力強、易于實現(xiàn)碼分多址、安全保密、 無須申請頻率資源等特點，近年來在計算機聯(lián)網(wǎng)的各個領(lǐng)域都得到了廣泛地應(yīng)用。跳頻通信具有如下特點：252。252。正是由于擴頻通信要用擴頻編碼進行擴頻調(diào)制發(fā)送，而信號接收需要用相同的擴頻編碼作相關(guān)解擴才能得到，這就給頻率復(fù)用和多址通信提供了基礎(chǔ)。 抗多徑干擾在無線通信中，抗多徑問題一直是難以解決的問題，利用擴頻編碼之間的相關(guān)特性，在接收端可以用相關(guān)技術(shù)從多徑信號中提取分離出最強的有用信號，也可把多個路徑來的同一碼序列的波形相加使之得到加強，從而達到有效的抗多徑干擾。如果前端監(jiān)控點數(shù)量較少，而且分布非常零散，可以采用點對點的無線傳輸方式，就是一套無線傳輸設(shè)備完成一個前端監(jiān)控點與監(jiān)控中心的連接。無線設(shè)備必須支持組播傳輸，因為視頻設(shè)備都是通過組播方式進行傳輸?shù)?，所以必須要求無線鏈路設(shè)備必須支持組播傳輸。完整的MPEG4標(biāo)準(zhǔn)是一個多媒體通信的框架和規(guī)范協(xié)議，其中的視頻編碼算法的設(shè)計思想是在基于視頻內(nèi)容編碼等技術(shù)的基礎(chǔ)上，提供極低帶寬和可變輸出碼率（10Kbit/s到1Mbit/s）的條件下提供盡可能好的圖象質(zhì)量。嵌入式監(jiān)控前端以最小化設(shè)計實現(xiàn)監(jiān)控所需功能，刨除了不必要的硬件設(shè)計，使得系統(tǒng)的成本大大降低，系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可維護性大大提升。它能保證全部幀的質(zhì)量是一致的，當(dāng)它不控制編碼輸出碼率，對于場景運動變化比較大的情況，編碼輸出碼率變化幅度會很大。這種模式比較適合于網(wǎng)絡(luò)視頻傳輸應(yīng)用。（3）網(wǎng)絡(luò)傳輸時延控制對于實時視頻應(yīng)用，等待時間和抖動必須保持在一定的限度內(nèi)，標(biāo)準(zhǔn)建議可接受質(zhì)量的單向最大延遲是400ms（網(wǎng)絡(luò)傳輸本身延遲不包括在內(nèi)）。（5）網(wǎng)絡(luò)帶寬自適應(yīng)調(diào)整在網(wǎng)絡(luò)帶寬經(jīng)常變動的信道中，使編碼率與信道帶寬相匹配很重要，RISBOTM 無線監(jiān)控系統(tǒng)中采用的算法可以實時檢測網(wǎng)絡(luò)帶寬的擁塞程度，并可以動態(tài)對編碼器進行碼流整形，調(diào)整輸出碼率以匹配網(wǎng)絡(luò)帶寬。采用IGMP組播協(xié)議支持多個客戶端連接，不占用額外的網(wǎng)絡(luò)帶寬。可任意設(shè)置網(wǎng)關(guān)，完全支持跨網(wǎng)段、有路由器的遠程視頻監(jiān)控環(huán)境。使用者在權(quán)限允許的監(jiān)控區(qū)域和監(jiān)控點，可分別實現(xiàn)對遠程現(xiàn)場的實時監(jiān)控、對鏡頭、云臺進行控制或瀏覽。當(dāng)監(jiān)視點發(fā)生報警時，系統(tǒng)自動啟動各種對應(yīng)的聯(lián)動設(shè)備，并將視頻切