森林防火設計(武漢高德)演示

1、第1頁武漢高德紅外股份有限公司第2頁介介 紹紹 綱綱 要要 第3頁優(yōu)秀的綜合資訊系統(tǒng)優(yōu)秀的綜合資訊系統(tǒng) 公司的產品體系是根據地學方面綜合應用，在等技術后，采用最先進的工程方法，研制開發(fā)的系統(tǒng)平臺。它是的新一代集圖像、集圖像、GISGIS、遙感、氣象、移動指揮遙感、氣象、移動指揮綜合資訊系統(tǒng)。 品質超群的綜合應用系統(tǒng)品質超群的綜合應用系統(tǒng)中國系統(tǒng)中國系統(tǒng)集成集成的明星的明星第4頁 森林防火工作面臨著許多新情況、新問題。一、林內可燃物多，冬春季節(jié)風大物燥，極易引發(fā)大的森林火災。二、森林旅游已成為人們回歸自然的一種時尚，野外生產生活用火頻繁，火災隱患增多，管理難度大。三、一些地方農村基層矛盾突出，引

2、發(fā)的森林火災案件增多，故意縱火案時有發(fā)生。 并迅速蔓延將造成巨大的經濟損失，對植被及生態(tài)環(huán)境的破壞更無法估量。為了免遭損失，必須進一步加大森林管護的基礎設施和隊伍建設的力度，用科學的手段來強化防火工作，其中建立森林防火監(jiān)控系統(tǒng)，并配合GIS地理信息、林火自動報警系統(tǒng)則是一個切實有效的輔助決策手段。 第5頁1、林區(qū)圖像監(jiān)控利用先進的攝像和圖像增強技術、遠紅外技術，每個監(jiān)控點配置的高清晰度攝像機(此可觀察半徑5KM 范圍的煙火、人員活動)傳回實時穩(wěn)定的圖像,在夜間利用場積累技術仍可獲得清晰的圖像;該技術還可消除白天彌漫于森林上空的薄霧，即使在薄霧繚繞的天氣下也可清晰地看清監(jiān)測的目標。2 2、利用軟

3、件實現現代化的防火調度指揮、利用軟件實現現代化的防火調度指揮該系統(tǒng)必須與地理信息系統(tǒng)相對接，并結合GPS 和先進的視頻報警軟件實現對山區(qū)森林防火的現代化綜合調度指揮。當攝像機發(fā)現某一著火點時，自動運行軟件，自動報警并將著火點的精確位置顯示在三維電子地圖上。3 3、計算機圖像存儲、計算機圖像存儲當系統(tǒng)監(jiān)測到有著火點，并在報警的同時，啟動圖像存儲功能或人為監(jiān)控到違規(guī)用火規(guī)定的人和事以及著火點時，也可人工控制圖像存儲。第6頁4 4、無線集群、無線集群工程建設集群系統(tǒng)，通過手持臺、車載臺、基站構成一套高效的機動指揮調度系統(tǒng)，提高現場的機動指揮能力。5 5、移動視頻指揮、移動視頻指揮在經過改裝的移動車上

4、安裝高清晰監(jiān)控設備和通信設備，可以與便攜式移動圖像終端、中級通信基站完成圖像、語音的實時高清晰傳輸，系統(tǒng)工作人員在指揮中心可以對前端現場狀況做到確實有效的應對和指揮。同時移動車也可以作為一個臨時指揮部，可以對現場和便攜式終端進行現場調度。6 6、自動氣象信息采集建設、自動氣象信息采集建設在監(jiān)控采集點架設自動氣象數據采集設備，并將所有氣象數據（溫度、濕度、風力、風向等）實時傳至指揮中心作為輔助決策分析的依據。7 7、系統(tǒng)多級聯(lián)聯(lián)網、系統(tǒng)多級聯(lián)聯(lián)網多中心森林防火監(jiān)控系統(tǒng)實行統(tǒng)一聯(lián)網，為了滿足系統(tǒng)聯(lián)網系統(tǒng)的兼容性和分級控制的要求。為確保省、市聯(lián)網，必須做到三統(tǒng)一：(一)統(tǒng)一控制協(xié)議；(二)統(tǒng)一采用標

5、準數字鏈路接口；(三)統(tǒng)一控制軟件。第7頁前端監(jiān)測指揮平臺前端監(jiān)測指揮平臺政府機關林業(yè)局防火辦林業(yè)科研單位消防部門公眾用戶圖像監(jiān)控系統(tǒng)圖像監(jiān)控系統(tǒng)前端數據采集監(jiān)測站氣象采集系統(tǒng)氣象采集系統(tǒng)氣象監(jiān)測站溫度、濕度、風速、風向、雨量數據無線集群系統(tǒng)無線集群系統(tǒng)無線通信基站，數量不等的對講機、車載臺移動指揮系統(tǒng)移動指揮系統(tǒng)便攜式圖像設備、車載圖像設備、移動中繼站計算機廣域網森林防火指揮中心維護管理模塊應用管理軟件W e b G I S信息管理模塊森林防火監(jiān)控管理模塊森林防火日常辦公管理模塊森林防火決策指揮信息模塊大屏幕電視墻信息中控設備電話指揮系統(tǒng)辦公會議系統(tǒng)計算機局域網計算機局域網有線及無線通訊網微

6、波及無線通訊網森林防火數據庫森林防火數據庫第8頁第9頁第10頁第11頁 關閉透霧功能效果 打開透霧功能效果第12頁環(huán)境介紹環(huán)境介紹時間：時間：20082008年年2 2月月地點：登封市林業(yè)局地點：登封市林業(yè)局第13頁第14頁第15頁第16頁第17頁第18頁環(huán)境介紹環(huán)境介紹時間：時間：20082008年年11 11月月地點：登封市林區(qū)地點：登封市林區(qū)距離：距離：2Km2Km點火材料：干草點火材料：干草火源面積：火源面積：1 1平米平米第19頁環(huán)境介紹環(huán)境介紹時間：時間：20082008年年11 11月月地點：登封市林區(qū)地點：登封市林區(qū)距離：距離：5Km5Km點火材料：干草點火材料：干草火源面積：

7、火源面積：1 1平米平米第20頁環(huán)境介紹環(huán)境介紹時間：時間：20092009年年5 5月月地點：泰安市林區(qū)地點：泰安市林區(qū)距離：距離：10Km10Km點火材料：玉米桿點火材料：玉米桿火源面積：火源面積：3 3平米平米第21頁熱源探測&報警系統(tǒng)成像畫面可見光監(jiān)控系統(tǒng)成像畫面第22頁防灰塵防灰塵防護等級防護等級IP67IP67防水防水第23頁第24頁4000V防雷功能防雷功能,三層防雷三層防雷電源防雷電源防雷通訊防雷通訊防雷視頻防雷視頻防雷4000V防雷功能防雷功能第25頁電池倉設備倉加熱板溫度控制（可選）電源模塊第26頁第27頁第28頁 信號傳輸模塊是將前端圖像監(jiān)控模塊采集到的信號回傳到

8、指揮調度中心的數據通道，按照傳輸信號源的類型可分為模擬傳輸和數字傳輸；按照傳輸媒介類型可以分為微波傳輸、電纜傳輸和光纜傳輸等，目前針對森林防火應用，較常采用的傳輸方式為數字微波和數字光纜傳輸方式。 1、數字微波傳輸 目前常采用的數字微波設備為無線數字網橋，它基于OFDM調制技術，是寬帶無線接入并提供語音和IP服務的理想接入網絡和骨干網。允許對用戶設定最大信息速率(MIR)和保證信息速率(CIR)，還可分別設置上行/下行鏈路的數據速率，支持QOS包、帶寬分配和流量管理；系統(tǒng)完全支持VLAN(IEEE 802.1Q) 。 使用正交頻分復用技術，具有更強的抗干擾能力，提高系統(tǒng)在非視距環(huán)境通信能力，可

9、輕松安裝并提供更好的覆蓋范圍。 2、數字光纜傳輸 數字光纜傳輸選擇適當的光端設備，可以直接實現前端圖像信號的無壓縮調制編碼，提供高清的數字視頻信號，利用光波復用技術還可以實現在一根光纖中完成控制數據和網絡數據的同步、實時傳輸，大大節(jié)省了光纜數量和相關設備。 第29頁點對多點無線網絡組網示意圖點對多點無線網絡組網示意圖監(jiān)控中心監(jiān)控中心網橋中心站網橋中心站HUB/SWITCHLAN監(jiān)控點監(jiān)控點1 1網橋外圍站點網橋外圍站點HUB/SWITCH視頻編碼器攝像頭監(jiān)控點監(jiān)控點2 2網橋外圍站點網橋外圍站點HUB/SWITCH視頻編碼器攝像頭監(jiān)控點監(jiān)控點6 6網橋外圍站點網橋外圍站點HUB/SWITCH視

10、頻編碼器攝像頭視頻解碼器視頻服務器監(jiān)視器第30頁視頻傳輸情況-無組播控制功能第31頁視頻傳輸情況-有組播控制功能第32頁微波鏈路計算5.8GHz時電磁波在空間傳輸時的信號功率衰減的計算公式為：Si=Pout-Ct+Gt-108-20LogDkm+Gr-Cr 舉例：點對點方式由于本系統(tǒng)微波鏈路距離最大不超過3KM，兩端均采用定向天線的增益都為28dBi，在只使用基帶電纜的情況下，以距離3公里帶入上面的公式：接收靈敏度=21-0+28-108-20LogDkm+28-0=-48dBm.得到的接收信號強度比6Mbps速率的接收靈敏度-88dBm有40dBm以上的儲備量;得到的接收信號強度比54Mbp

11、s速率的接收靈敏度-70dBm有22dBm以上的儲備量。第33頁光纜鏈路計算本系統(tǒng)監(jiān)控點傳輸的最大距離4KM進行計算，根據以上的結構及組成，可對該系統(tǒng)的光學損耗進行預算：光纖的傳輸損耗：4km X 0.2dB/km=0.8dB，連接器損耗：2 X 0.5dB=1dB， 光纖熔接點的損耗：2 X 0.1dB=0.2dB(一般每2公里光纖有1個熔接點)，光纖配線板損耗： 2 X 2dB=4dB，光學損耗裕量： 2.0dB，光學總損耗預算值：0.8dB + 1dB +0.2dB +4dB + 2dB=8dB 26dB (最大光學衰減值)第34頁第35頁 指揮調度模塊大多建設在圖像指揮中心，作為林業(yè)護

12、林防火的樞紐部分，就像保證整個系統(tǒng)能否正常運行的“心臟”。它的性能設計優(yōu)良直接關系到整個系統(tǒng)的正常運行，它的建設不僅要滿足目前的系統(tǒng)需求，而且還要有長遠的發(fā)展目光，在系統(tǒng)設計的過程中要充分考慮日后系統(tǒng)擴容。 系統(tǒng)的設計全部基于目前成熟的技術，采用了網絡化的建設理念，也就是說，系統(tǒng)中心所有的相關系統(tǒng)都是建立在計算機網絡之上的，而且外圍監(jiān)控點的都是模塊化，大大節(jié)省了日后擴容的費用。 指揮調度模塊按照功能可劃分為圖像顯示部分，系統(tǒng)網絡辦公平臺部分、音視頻會議部分、系統(tǒng)綜合管理軟件平臺等部分，其中圖像顯示部分對完成系統(tǒng)圖像進行顯示控制、切換調度功能；音視頻會議部分用于召開中心語音和電視會議功能，對于突

13、發(fā)事件還可以進行綜合調度指揮功能；系統(tǒng)綜合管理軟件平臺完成系統(tǒng)中各項信息的采集和綜合分析，對火災信息進行識別判斷，并在GIS中進行顯示、定位，給系統(tǒng)操作人員提供切實有效的分析依據。第36頁指揮中心圖像顯示控制拓撲圖指揮中心圖像顯示控制拓撲圖第37頁系統(tǒng)網絡辦公平臺拓撲圖系統(tǒng)網絡辦公平臺拓撲圖第38頁音視頻會議拓撲圖音視頻會議拓撲圖第39頁空間數據獲取空間數據獲取和處理和處理海量空間數海量空間數據存儲管理據存儲管理空間分析空間分析資源規(guī)劃與管理資源規(guī)劃與管理虛擬仿真虛擬仿真三維建模和分析三維建模和分析基于定位的服務基于定位的服務公眾地理信息服務公眾地理信息服務ScanInImageSDMGISC

14、ruise3DMGPSWebServer第40頁專業(yè)專業(yè)GIS平平臺臺林火圖林火圖像處理像處理GPS監(jiān)控監(jiān)控三維三維建模建模三維三維瀏覽瀏覽掃描矢掃描矢量化量化WebGIS空間數空間數據管理據管理GISImageGPS3DMCruiseScanInWebServerSDMTitan Data Access EngineGeoDatabase數據訪問引數據訪問引擎擎第41頁 綜合軟件管理平臺涵蓋了空間數據獲取和處理、海量空間數據存儲管理、空間分析資源規(guī)劃與管理、虛擬仿真三維建模和分析、基于定位的服務公眾地理信息服務和林火自動識別報警等內容，其中前面各項內容在林業(yè)中已經有了比較成熟的應用，在這里就

15、不贅述了，下面單就林火自動識別報警功能的在森林防火輔助決策系統(tǒng)中的實現進行論述。 林火自動識別報警是自動接收來自林火監(jiān)測子系統(tǒng)的圖片（圖像），進而根據圖像上的信息來自動判斷是否起火，并向監(jiān)測人員首次報警；進而鎖定圖像掃描目標和范圍，利用GIS和網絡技術實現林火信息的瀏覽、交互識別、跟蹤漫游、搜索、匹配定位、智能判斷、信息傳輸等一系列操作，最后做出確定的林火報警（有或無）。另外，還能夠對支撐監(jiān)控CCD攝像機的云臺的運行姿態(tài)進行定期校正（即歸位校正），以保持系統(tǒng)的監(jiān)控精度。第42頁 以GIS為基礎實現視頻和地圖的精確聯(lián)動； 利用云臺轉角、焦距4參數的絕對定位功能實現以地圖點擊為定位方式的無數量限制

16、型目標精確視頻重現； 云臺智能化狀態(tài)參數回傳功能實現攝像機觀測位置的地圖位置反向標定，以提供夜間監(jiān)控位置的精確顯示。林火定位林火定位防火專題信息防火專題信息第43頁第44頁 系統(tǒng)的圖像數字信號要求全部傳回到監(jiān)控中心，系統(tǒng)做到在指揮中心可以通過對對前端所有監(jiān)控點進行實時的切換控制，有選擇的回傳一路或多路路圖像及相關的控制數據到市級和省級指揮中心，做到省局對整個系統(tǒng)的切換控制功能。通過擴容，可以滿足日后市中心與各子系統(tǒng)中心之間的計算機網絡、IP電話、會議電視、數據庫數據共享等功能的需求。 系統(tǒng)控制采用多級控制方式，其中一級控制為區(qū)縣子系統(tǒng)對所轄區(qū)的監(jiān)控點的控制；二級控制為市級指揮中心對區(qū)縣子系統(tǒng)的聯(lián)網和監(jiān)控，做到統(tǒng)一快速的指揮調度；三級控制為在整個省建立統(tǒng)一的圖像監(jiān)控指揮網絡。如果有條件，還可以通過相關信道傳到國家有關管理部門，做到全方位的監(jiān)視、控制、管理、指揮的多功能一體化網絡結構。第45頁系