【正文】 技術(shù)有限公司 第 14 頁 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 等信息進行采集、編碼 及 上傳 ，并根據(jù)制定的規(guī)則進行自動化聯(lián)動 。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) ，觀測森林火情、對初發(fā)火情，做到及時發(fā)現(xiàn)、及時救護。 系統(tǒng)預(yù)留了其它功能接口（如電子地圖等），系統(tǒng)設(shè)計留有充分余地，以方便今后系統(tǒng)的擴充和升級。整個系統(tǒng)必須具有高度的安全性、可靠性和穩(wěn)定性。 2) 采用與環(huán)境信息相結(jié)合的綜合監(jiān)測 ，可以實時的了解當前監(jiān)控點的風力、風向、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 ， 滿足當前森林防火的各種要求 。 6) 系統(tǒng)需支持視頻和地圖的結(jié)合，管理員可在地圖上明確林火位置。而采用 視頻 監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)測火情，可以防止森林大火的形成，做到早發(fā)現(xiàn)、早消滅，實現(xiàn)真正意義上的打早、打小、打了，能有效地保護十分珍貴的森林資源，具有巨大的生態(tài)效益、社會效益和經(jīng)濟效益。能夠發(fā)現(xiàn)熱點，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，用衛(wèi)星數(shù)字資料估算過火面積。存在的不足是巡護面積小、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、人煙稀少的偏遠山區(qū)，無法 進行地面巡護，需用各種 森林防火視頻監(jiān)控 系統(tǒng)解決方案 杭州海康威視系統(tǒng)技術(shù)有限公司 第 8 頁 交通工具費用及人員工資費用，只能用視頻監(jiān)測方法來彌補 。目前全國大部分重點林區(qū)、市都已建成或正在建設(shè)這一工程 ， 在整個林區(qū)建立一套完善的森林防火體系。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 。 森林防火長期以來基本上采取較落后的傳統(tǒng)防火指揮手段，一直未建立科學(xué)先進的森林防火指揮中心，與日益繁重的防火任務(wù)和火災(zāi)日趨增多的形勢不相適應(yīng)，常常因為防撲火手段落后而處于被動應(yīng)付的局面，加大了火災(zāi)的損失?？h級以上森林防火指揮部的總指揮由當?shù)卣闹饕撠熑藫?任。 另外 瞭 望員人身安全受雷電、野生動物、森林腦炎等的威脅。在接到熱點監(jiān)測報告 2 小時內(nèi)應(yīng)反 饋核查情況和結(jié)果。 2) 當火災(zāi)發(fā)生時，能夠精確定位火點位置，并能夠自動產(chǎn)生報警。 9) 利用有效的傳輸方式，能把前端監(jiān)控視頻傳輸?shù)胶笈_指揮中心。 設(shè)計原則 1) 可靠性： 硬件可靠性：系統(tǒng)按照監(jiān)控現(xiàn)場的環(huán)境要求選用圖像監(jiān)控設(shè)備，能夠適應(yīng)現(xiàn)場的惡劣環(huán)境。 系統(tǒng)在穩(wěn)定性的基礎(chǔ)上，充分考 慮到信息社會迅猛發(fā)展的趨勢積極采用當前國際上較先進的技術(shù)裝備。總體結(jié)構(gòu)具有兼容性和可擴展性，既可以包容不同廠家不同類型的先進產(chǎn)品，又便于升級、換代，使整個智能化系統(tǒng)可以隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展與進步，不斷得到充實、完善、改進和提高。 系統(tǒng) 架構(gòu) 森林防火監(jiān)控系統(tǒng) 由 前端系統(tǒng) 、 傳輸網(wǎng)絡(luò)、 各級 指揮中心 等幾個 部分組成 。 指揮中心 區(qū)縣 指揮中心 可 管理 所轄林區(qū)的 所有 設(shè)備，接收由 林區(qū) 上報的 視音頻及環(huán)境信息 ， 同時可以 滿足用戶視頻信息查看、 林區(qū) 設(shè)備控制 的需求 。該技術(shù)基于大氣光學(xué)原理，區(qū)分圖像不同區(qū)域景深與霧濃度進行濾波處理，獲得準確、自然的透霧圖像。 視頻質(zhì)量診斷 視頻質(zhì)量診斷系統(tǒng)能夠?qū)η岸嗽O(shè)備的圖像質(zhì)量進行智能分析，并 對視頻圖像的 清晰度（圖像模糊） 、 噪聲干擾（ 雪花點、條紋、滾屏） 、 亮度異常（過量、過 森林防火視頻監(jiān)控 系統(tǒng)解決方案 杭州海康威視系統(tǒng)技術(shù)有限公司 第 17 頁 暗）、偏色、畫面凍結(jié)、視頻丟失、云臺失控 等常見攝像機故障 進行檢測。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)備可以對各種目標進行可靠監(jiān)控及預(yù)警。 當檢測到有異常行為時，報警主機將報警信息傳輸?shù)胶蠖似脚_，后端平臺聯(lián)動球機跟蹤目標對象，實時放大現(xiàn)場畫面，起到防范報警作用。 森林防火視頻監(jiān)控 系統(tǒng)解決方案 杭州?？低曄到y(tǒng)技術(shù)有限公司 第 23 頁 太陽能板 風能供電 選擇風能方式之前要考慮安裝的地方是否具備 使用 風能的條件，是否處于大風比較多的地區(qū)，選擇什么類型的風能發(fā)電機組。 鋰電池 ： 鋰電池綜合了上述兩種電池的優(yōu)點，而且放電電壓平穩(wěn)，持續(xù)放電時 間較長 ， 但是價格較高 。 2) 接地 森林防火視頻監(jiān)控 系統(tǒng)解決方案 杭州?？低曄到y(tǒng)技術(shù)有限公司 第 25 頁 攝像機外殼、攝像機 支架 及場地 終端盒 等應(yīng)進行 可靠接地，接入 接地系統(tǒng)。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。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。 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。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)。 5 代移動通信技術(shù)。 森林防火監(jiān)控系統(tǒng)的建設(shè)，將實現(xiàn)一下功能需求： 1) 實時視頻監(jiān)視 利用建立分布在各野外監(jiān)控點，獲取覆蓋范圍內(nèi)的監(jiān)控紅外及可見光視頻圖 像，實現(xiàn)全天候不間斷監(jiān)控。 管理員不必到達設(shè)備現(xiàn)場，就可修改設(shè)備的各項參數(shù)，提高的設(shè)備維護效率。 3) 火情識別報警： 當監(jiān)控攝像機撲捉到林火時，系統(tǒng)具有的火情識別功能，可及時告警并聯(lián)動報警錄像，提醒值班人員察看顯示畫面，及早發(fā)現(xiàn)火情及火點位置； 4) 火災(zāi)定位： 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)控點的坐標直接綁定在電子地圖上，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。 通過專網(wǎng)線路和 市級 指揮中心連接，通過光纖線路或微 波跟監(jiān)控前端 連接。 5) 語音對講 在 瞭 望臺可 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 。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 指揮中心 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)目標進行跟蹤、定位、放大（可見 光），以便仔細全面地進行觀測分析。 7) 配置維護 能對 林區(qū)攝像機 進行校時、 重新啟動、修改 參數(shù) 、軟件升級、遠程維護等功能 。 市 級 指揮中心 架構(gòu)圖 森林防火視頻監(jiān)控 系統(tǒng)解決方案 杭州海康威視系統(tǒng)技術(shù)有限公司 第 34 頁 指揮中心 效果圖 指揮中心 大屏能夠觀看到如下圖象效果，確保對森林火災(zāi)進行發(fā)現(xiàn)、監(jiān)控、控制。同時，系統(tǒng)具備實現(xiàn)人工定位功能。 在使用的過程中主要參考運營商在項目區(qū)域的網(wǎng)絡(luò)覆蓋以及質(zhì)量情況 。 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 (增強數(shù)據(jù)速率的 GSM 演進 )的簡稱，這兩種技術(shù)被稱為 2。當前使用的頻率是 赫茲波段 （民用波段）。 目前比較流行的數(shù)字無線微波有 GSM， CDMA， WIFI， WIMAX， 3G 等形 森林防火視頻監(jiān)控 系統(tǒng)解決方案 杭州海康威視系統(tǒng)技術(shù)有限公司 第 28 頁 式。 有 線傳輸 為確保信號傳輸?shù)馁|(zhì)量，在有條件使用有線傳輸?shù)那闆r下建議 森林防火監(jiān)控系統(tǒng) 從前端到后端指揮中心的 傳輸 采用光纜傳輸。 森林防火視頻監(jiān)控 系統(tǒng)解決方案 杭州?？低曄到y(tǒng)技術(shù)有限公司 第 26 頁 第 5章 傳輸網(wǎng)絡(luò)設(shè)計 森林防火視頻監(jiān)控系統(tǒng)中，省、市、區(qū)縣三級 指揮中心 通過專網(wǎng)連接。這種方式能夠部分替代風光互補方式供電。 UPS 還有個優(yōu)點是 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 。用于監(jiān)控點太陽能電源系統(tǒng)，根據(jù)地區(qū)環(huán)境的太陽能輻射數(shù)據(jù)進行計算，整個設(shè)計按照負載功率 50W，連續(xù)日工作時 森林防火視頻監(jiān)控 系統(tǒng)解決方案 杭州海康威視系統(tǒng)技術(shù)有限公司 第 22 頁 數(shù)為 24 小時，即使在陰雨天也能獨立供電 3 天。 風速 傳感器 風速 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 速轉(zhuǎn)換成 420mA 電流環(huán) 信號 上傳連接至環(huán)境監(jiān)控報警主機，能把現(xiàn)場風速 實時 上傳主控中心， 控制中心 能 隨時 查閱林區(qū) 的 風速，并做出相應(yīng)的處理。旋轉(zhuǎn)，為了確保圖像不抖動，攝像機的固定方式都將進行最牢固穩(wěn)定的安裝。 報警 信息 統(tǒng)計 系統(tǒng)支持報警統(tǒng)計功能，提供對平臺報警數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析，分析的結(jié)果通過圖表方式展示。 前端 防 結(jié)霧 一些 時節(jié) 容易 發(fā)生 多云多霧 現(xiàn)象，特別是秋冬時節(jié)有恰好屬于防火期，屬于森林火險高發(fā)時期。前端系統(tǒng)通過光纖線路連接到區(qū)縣級 指揮中心 ，無法通過光纖線路連接的前端 系統(tǒng)，通過微波方式連接到 區(qū)縣級指揮中心 。 設(shè)計目標 1) 遠程視頻監(jiān)控以直觀 、 真實 、 有效而被廣泛應(yīng)用在許多重點防范地區(qū)。 4) 可擴展性： 靈活的組網(wǎng)方式，方便監(jiān)控點的增加。 充分考慮到森林防火工作的連續(xù)性要求。 1) 采用 紅外熱成像 攝像機 利用熱成像原理， 探測林區(qū)熱輻射，通過不同目標溫差實時成像，搭配了測溫模 塊可全天候?qū)?林區(qū)掃描檢測，當測得溫度及溫差數(shù)據(jù)符合林火特征時，系統(tǒng)發(fā)生報警，及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 。 5) 林火發(fā)生后，通過系統(tǒng)可對受災(zāi)面積、災(zāi)害損失做出相對準確的評估。許多火情往往因發(fā)現(xiàn)不及時，耽誤了撲救時間，使小火釀成大火。 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。對來往人員及車輛，野外生產(chǎn)和生活用火進行檢查和監(jiān)督。為了免遭損失，必須進一步加大森林管護的基礎(chǔ)設(shè)施和隊伍建設(shè)的力度，用科學(xué)的手段來強化防火工作 ， 微波圖像監(jiān)控作為森林防火的重要手段 已 列為國家和省重點投資項目。森林火災(zāi)具有突發(fā)性，災(zāi)害發(fā)生的隨機性 ， 短時間內(nèi)能造成巨大損失的特點。為了適應(yīng)市場經(jīng)濟條件下森林防火撲火工作的需要，急需建立一個高科技含量的省級森林防火指揮中心，采用新的現(xiàn)代化的林火管理技術(shù)，提高組織指揮決策水平，確保發(fā)生 火情后，能迅速報警，科學(xué)調(diào)度指揮，最快撲滅，最大限度地減少林火損失。林業(yè)局監(jiān)控指揮架構(gòu)如下圖： 林業(yè)局監(jiān)控中心 架構(gòu)圖 現(xiàn)狀 描述 目前森林防火工程中采用地面巡護、瞭望臺監(jiān)測、航空巡護、衛(wèi)星遙感監(jiān)測為主。 采用 航空巡護 航 空巡護，是利用巡護飛機進行林火的探測。衛(wèi)星遙感監(jiān)控森林防火的其不足是： 1) 熱點達到 3 個像素時，火已基本成災(zāi)。 3) 林區(qū)監(jiān)控管理指揮中心通過觀看。 森林防火視頻監(jiān)控 系統(tǒng)解決方案 杭州?？低曄到y(tǒng)技術(shù)有限公司 第 10 頁 第 2章 系統(tǒng)總體設(shè)計 設(shè)計思路 森 林 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 iVMS8800 為核心，在 指揮 中心 能夠 實現(xiàn)對 各個 林區(qū)防火監(jiān)控系統(tǒng) 的 全方位管理 。攝像機和鏡頭采用專業(yè)產(chǎn)品。 在技術(shù)應(yīng)用上適度超前，所采用的技術(shù)和設(shè)備完全能保證 先進性 。 5) 易操作： 監(jiān)控系統(tǒng)的操作具有靈活簡便，易于掌握的特點，操作人員能夠方便地進行使用及維護，使整個系統(tǒng)發(fā)揮最大的功能。 森林防火視頻監(jiān)控 系統(tǒng)解決方案 杭州?？低曄到y(tǒng)技術(shù)有限公司 第 13 頁 系統(tǒng) 架構(gòu) 圖 省級 指揮中心 部署視頻 監(jiān)控平臺 軟件，通過專網(wǎng)線路連接國家林業(yè) 指揮中心 、市級 指揮中心 和部分其他單位。 市級 指揮中心 可接收下屬林區(qū) 上報的 視音頻及環(huán)境信息 ， 同時 可以 滿足用戶視頻信息查看、 林區(qū) 設(shè)備控制 的需求 。 火情自動報警 設(shè)備利用遠紅外熱成像設(shè)備實時探測目標環(huán)境 的輻射強度 ，通過嵌入式 DSP對輻射強度進行分析，篩選出輻射強度比較異常的點， 當檢測出有超出設(shè)定的熱點閥值時發(fā)出報警信號， 通過自動報警裝置產(chǎn)生報警。 森林防火視頻監(jiān)控 系統(tǒng)解決方案 杭州?？低曄到y(tǒng)技術(shù)有限公司 第 18 頁 第 4章 前端系統(tǒng)設(shè)計 系統(tǒng)概述 前端系統(tǒng)主要以紅外