森林防火智能分析無線傳輸監(jiān)控系統(tǒng)方案_圖文

1、森林防火智能分析無線傳輸監(jiān)控系統(tǒng)方案森林火災是世界性的林業(yè)重要災害之一, 不僅燒毀森林, 降低林分密度, 破 壞森林結(jié)構(gòu), 降低森林的利用價值、 同時造成生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)生物因子、 生態(tài)因子的 混亂與滅絕, 更致命的是, 對人民生命財產(chǎn)造成極大威脅燒毀林內(nèi)各種建筑 物和生產(chǎn)生活資料, 甚至危及森林附近村鎮(zhèn)、 生產(chǎn)點和其他居住點的安全。 作為 有遠見的領(lǐng)導,把“預防為主,及時發(fā)現(xiàn)、快速撲救”方針作為森林防火必須貫 徹的政策,真正做到早發(fā)現(xiàn)、早解決。深圳市榮通達科技有限公司根據(jù)國內(nèi)外森林防火經(jīng)驗, 結(jié)合我們國家森林防 火實際情況,設計了“森林防火無線智能分析數(shù)字化監(jiān)控預警系統(tǒng)” ,該系統(tǒng)可 以實現(xiàn)快速、

2、準確、實時的監(jiān)控林區(qū)林火情況,配合 GIS 數(shù)字管理平臺,結(jié)合 林政管理、 生態(tài)建設管理及林業(yè)活動, 實現(xiàn)各種智能化管理系統(tǒng)。 下面, 我們以 公司建設過的一個森林防火系統(tǒng)為例,對比介紹一下功能情況。無線智能數(shù)字化預警系統(tǒng)與傳統(tǒng)森林監(jiān)控系統(tǒng)對比如下: 二、需求分析該防火項目處于內(nèi)蒙古偏遠地帶, 無市電供應, 需提供風光互補設備以保證 全天 24小時無間斷供電。同時,該項目分設六個點,每兩個點分屬一個林區(qū), 每個林區(qū)設置一個監(jiān)控中心, 指揮終端再配置一個總監(jiān)控中心對三個分控中心進 行指揮監(jiān)控以實現(xiàn)對三個林區(qū)的全面遠程監(jiān)控。1. 森林防火聯(lián)網(wǎng)智能監(jiān)控系統(tǒng)的建設, 是內(nèi)蒙古森林防火工作革命升級的重

3、要工作,工程建設應滿足以下幾個要求:投資省:工程建設應充分考慮設備選型的性價比,同時不能犧 牲設備和系 統(tǒng)的先進性,保證系統(tǒng)在一段時間內(nèi)不落伍。建設快:一旦合同簽訂,從方案設計、到工程施工都能按期完成。 功能全:系統(tǒng)建設能滿足甲方的功能需求。安全性:系統(tǒng)的設計建設能充分考慮復雜多變的地理和氣候因素, 防雷技術(shù) 可靠,防盜方法可行。穩(wěn)定性:系統(tǒng)能滿足 7³24無間斷工作,無論是前端設備,還是整個系統(tǒng), 都能穩(wěn)定運行。擴展性:系統(tǒng)具有可擴展性, 系統(tǒng)具有升級功能, 適合森林防火防護監(jiān)控系 統(tǒng)的發(fā)展要求。易用性:要求系統(tǒng)的操作簡單,界面清晰,流程合乎行業(yè)習慣,易學易用, 并能提供在線幫助和

4、技術(shù)支持,最好具備一鍵開機功能。2. 林火監(jiān)控監(jiān)測預警指揮通信系統(tǒng)作為森林防火工作的基礎支撐, 應滿足日 常值守和處置森林火災突發(fā)事件的需要,因此系統(tǒng)應滿足以下功能:林火、煙霧、定位系統(tǒng)監(jiān)控的林區(qū)圖像清晰可辯, 能夠在第一時間智能識別林火, 并精確定位 火點位置,并能自動報警?；鹎橥蒲菽軌蚋鶕?jù)當前火點的位置、風向、溫度、濕度、地表溫度、植被等信息動態(tài) 推演火災蔓延的方向、面積、速度及強度,為撲火指揮 提供科學的決策依據(jù)。 撲火預案報警后一旦火情確認, 指揮撲救人員可通過大屏幕實 時查看現(xiàn)場實時視頻, 同時能通過系統(tǒng)輔助, 結(jié)合現(xiàn)場實際情況, 產(chǎn)生一套切實可行的撲火方案, 可 以聯(lián)動相關(guān)的單位、

5、 人員以及撲火物資, 得出撲救具體措施和最佳路線方案的切 實可行的預案。災后評估林火發(fā)生后,系統(tǒng)能對受災面積、災害損失 做出相對準確的評估。甚至能 對災后重建提供輔助決策的數(shù)據(jù)。GIS 地圖二維地圖與三維電 子地圖聯(lián)動, 管理人員可任意切換。 地圖顯示可任意放 大縮小,支持鷹眼。專題繪圖林業(yè)管理工作人員可通過本系統(tǒng)的 GIS 地圖進行專題繪圖, 專題遵循國家標 準,涉及森林資源、地形地貌、防火力量、社會資源等幾個大類,具體類別以最 后提交的需求為準。數(shù)據(jù)存儲前端設備 7³24不間斷攝像,在前端的上一級保證最低 30天錄像回放。報 警圖像上傳至區(qū)縣和省市中心備份存儲,區(qū)縣中心保證最低

6、15天錄像回放,省 市中心保證最低 7天錄像回放。管理數(shù)據(jù)的存儲要求安全保密,數(shù)據(jù)庫的配置能滿足系統(tǒng)運行。日常辦公林業(yè)防火管理工 作人員可通過本系統(tǒng)進行日常防火工作的自動 化辦公, 并 能根據(jù)相應權(quán)限對系統(tǒng)信息進行管理和維護。前端設備與自然環(huán)境本工程所處自然環(huán)境隨季節(jié)、晝夜、氣候的變化而復雜 多變,不同季節(jié)、 晝夜之間溫差變化大, 且常伴雨雪, 時有雷雨大風。 要求前端設備具有恒溫功能, 并能有效防雨防雷。供電本工程所 轄范圍區(qū)域廣,野外架線成本高、施工難維護難。希望能提供一 種供電方式,能保證前端設備全年無間斷可靠運行。網(wǎng)絡林區(qū)所轄區(qū)域廣, 野外架線成本高、 施工難維護難。 需要提供一套可行

7、的網(wǎng) 絡方案, 能保證基站與監(jiān)控中心之間, 監(jiān)控中心與區(qū)縣監(jiān)控中心、 省市監(jiān)控中心 之間的帶寬能保證數(shù)據(jù)流傳輸流暢。林區(qū)設備防盜前端設備大多數(shù)安裝在無人值守的密林深處, 林區(qū)的前端設備需要利用現(xiàn)有 監(jiān)控系統(tǒng)設置防盜功能。三、系統(tǒng)設計1. 系統(tǒng)組成概述智能林火監(jiān)測系統(tǒng), 主要由前端視頻監(jiān)控系統(tǒng)、 影像傳輸系統(tǒng)、 及森林防火 指揮中心構(gòu)成。1.1 視頻監(jiān)控系統(tǒng)一般設置在各了望塔或林區(qū)制高點上, 主要設備包括超低照度攝像機、 重型 云臺、 電動長焦鏡頭、 網(wǎng)絡視頻編碼器等設備, 設備自身防盜報警系統(tǒng)、 供電系 統(tǒng)、 防雷系統(tǒng)等。 是實現(xiàn)智能防火監(jiān)測系統(tǒng)前端視頻圖像、 林火自動報警和火點 自動 GIS

8、 定位數(shù)據(jù)采集的重要點。1.2 影像傳輸系統(tǒng)傳輸鏈路包括前端數(shù)字微波發(fā)射系統(tǒng)、 數(shù)字微波中繼系統(tǒng)、 監(jiān)控中心機房數(shù) 字微波接收系統(tǒng)構(gòu)成, 是實現(xiàn)前段監(jiān)控點視頻圖像、 數(shù)據(jù)采集傳輸?shù)奖O(jiān)控中心機 房的必須鏈路, 是構(gòu)成勞山林業(yè)局防火項目遠程監(jiān)控系統(tǒng)、 無線數(shù)字微波網(wǎng)絡系 統(tǒng)與遠程視頻會議的重要組成部分。1.3 森林防火指揮中心森林防火指揮中心由數(shù)字微波系統(tǒng)、 視頻數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)、 GIS 地理信息系統(tǒng)、 遠程監(jiān)控管理系統(tǒng)、 視頻會議系統(tǒng)、 指揮中心大屏幕系統(tǒng)等構(gòu)成。 是現(xiàn)實工作人 員通過指揮中心對野外森林進行遠程集中監(jiān)控; 同時能夠?qū)D像監(jiān)控及分析與火 災自動報警的識別與定位, 并通過無線數(shù)字微波傳

9、輸網(wǎng)絡實現(xiàn)防火智能監(jiān)測的數(shù) 據(jù)采集、分析、林火定位、自動報警、指揮調(diào)度等功能的核心部分。同時也是遠 程視頻會議系統(tǒng)的中心部分。系統(tǒng)基本構(gòu)成圖2. 設計 原則“林場防火無線數(shù)字化監(jiān)控預警系統(tǒng)” 項目設計和功能的實施將遵循以下原 則:先進性:所謂先進是指要求采用的產(chǎn)品和系統(tǒng)是當代先進計算機技術(shù)的應用 成果, 具有一定的前瞻性, 特別是符合計算機和網(wǎng)絡通信技術(shù)最新發(fā)展潮流并且 應用成熟的系統(tǒng)。保密性和安全性:必須符合國家的安全標準和要求, 以保護內(nèi)部信息特別是 密級信息不被非法訪問。 系統(tǒng)設計時應充分考慮數(shù)據(jù)庫和應用系統(tǒng)的安全性, 建 立身份認證、權(quán)限認證,徹底屏蔽內(nèi)外非授權(quán)用戶的非法訪問。智能化:

10、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。網(wǎng)絡化:在計算機網(wǎng)絡技術(shù)高度發(fā)展和廣為應用的信息社會, 設計完成的監(jiān) 控系統(tǒng)中所采用的產(chǎn)品和系統(tǒng), 必須與計算機網(wǎng)絡技術(shù)相結(jié)合, 實現(xiàn)各個子系統(tǒng) 的信息共享,才能適應時代的前進、技術(shù)的進步,滿足更廣范圍巡查的要求。 實用性:我們這里講的實用是指要求所采用的產(chǎn)品和技術(shù)經(jīng)過了市場的考 驗, 能滿足目前監(jiān)控系統(tǒng)的需要而無華而不實之嫌, 決不搞盲目投資、 浪費資金。 兼容性:考慮到國家林業(yè)局、 區(qū)林業(yè)局已建成的或在建的防火信息系統(tǒng), 本 系統(tǒng)能與

11、區(qū)林業(yè)局、 國家林業(yè)局的防火信息系統(tǒng)接軌和共享數(shù)據(jù); 同時考慮到今 后重新開展林場資源調(diào)查后資源數(shù)據(jù)庫與最新衛(wèi)星影像的更新問題; 另外, 本系 統(tǒng)能夠妥善處理好與上下級防火信息系統(tǒng)的連接, 做到與相關(guān)已建立好的信息系 統(tǒng)的兼容。成功應用:系統(tǒng)設計采用的產(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)應該有成功的應用案例。合理配置:系統(tǒng)設計時, 應對需要實現(xiàn)的功能進行合理的配置, 并且這種配 置應該是可以被改變的, 甚至在工程完成后, 功能、 配置的改變也是可能的和方 便實現(xiàn)的。良好操作:系統(tǒng)的前端產(chǎn)品和系統(tǒng)軟件均具有良好的學習性和操作性。 特別 是操作性, 應使一般水平的管

12、理人員, 在粗通電腦操作的情況下通過培訓能掌握 系統(tǒng)的操作要領(lǐng),達到能完成監(jiān)控任務的操作水平?？煽啃?設計必須遵守的原則是保證系統(tǒng)的可靠穩(wěn)定運行。 這個原則要兼顧 到兩個方面:系統(tǒng)運行可靠-系統(tǒng)的運行要求可靠。要求從計算機的配置到系統(tǒng)的配置、 前端設備的配置都要仔細考慮這個問題,對所有的設備進行認真的可靠性認證。 保存和恢復設置方便-在實際運行中, 即使系統(tǒng)的故障率非常低, 也會因為 各種意想不到的原因而出現(xiàn)問題。 所以在系統(tǒng)設計時要考慮到系統(tǒng)設置數(shù)據(jù)的方 便保存和快速恢復。開放性:即使是最先進的系統(tǒng), 也有隨時間的推移而落后的可能。 在系統(tǒng)設 計中,我們選用產(chǎn)品和系統(tǒng)時,應充分考慮系統(tǒng)的升級

13、、擴展、維護問題,設計 應全面、周到,注意預留到位并留有充分余量 , 以適應未來發(fā)展需要,主要體現(xiàn) 在以下方面:智能化升級-系統(tǒng)的軟件是最有可能升級的, 選用的系統(tǒng)管理軟件必須有廠家的免費升級承諾。 升級的操作應該相對簡單, 由系統(tǒng)管理員即可完成, 不需要 繁復的操作和專門的技術(shù)。模塊化結(jié)構(gòu)-為方便硬件的維護和升級, 設計時采用的設備應為高度集成的 模塊化產(chǎn)品。由其組成的系統(tǒng)應是模塊化結(jié)構(gòu)。這樣便于系統(tǒng)的維護和升級。 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 。3. 系統(tǒng)主要設備3.1 RO-144000

14、WFGH風光互補發(fā)電系統(tǒng)(1風力發(fā)電機 產(chǎn)品特點A 、外殼采用鋁合金一次壓制成型,重量輕B 、矽鋼片采用武鋼 600冷軋片,損耗小,不易發(fā)熱C 、轉(zhuǎn)子采用 H 級釹鐵硼稀土永磁材料,效率高,耐高溫D 、尾舵采用玻璃纖維板切割成型,柔韌性好,強度高類型 : RO系列電機額定: 600W發(fā)電機:永磁發(fā)電機(釹鐵硼證書(CE (2風葉 ²風輪:²三葉型,上風式²直徑 : 3.2米²(3 (RO-2000W-S-W 高性能風光互補控制器 產(chǎn)品概述本高性能風光互補控制器專為高端的小型風光互補系統(tǒng)設計, 特別適合于風 光互補發(fā)電系統(tǒng)和風光互補監(jiān)控系統(tǒng); 能同時控制風

15、力發(fā)電機和太陽能電池對蓄 電池進行安全高效的充電。另外, 本控制器具有完善的保護功能, 包括:太陽能電池防反沖、太陽能電 池防反接、蓄電池過充電、蓄電池防反接、防雷、風機限流、風機自動剎車和手 動剎車。本控制器采用智能化、 模塊化設計, 結(jié)構(gòu)簡單、 功能強大, 選用工業(yè)級的優(yōu) 質(zhì)元器件, 并嚴格的生產(chǎn)工藝制造, 從而適合于低溫等惡劣的工作環(huán)境并具有可 靠的性能和使用壽命。 3.2前端視頻采集設備(1夜視攝像機 /透霧攝像機由于林場防火監(jiān)控系統(tǒng)安裝在林區(qū)的山上, 山區(qū)經(jīng)常山霧彌漫, 普通的攝像 無法達到正常的監(jiān)控效果, 所以我們?yōu)橛脩敉扑]低照度透霧攝像機具有透霧、 深 化云煙功能。夜視攝像機 /

16、透霧攝像機與特制鏡頭配套,與普通攝像機的比較如 下: 1112 透霧攝像機透霧效果對比 :正常彩色狀態(tài)畫面 透霧開啟狀態(tài)畫面透霧攝像機深化云煙效果(用于識別煙火,增加識別準確性 :正常彩色狀態(tài)畫面 透霧開啟后對云層溶化效果 適用范圍:廣泛應用于公路、鐵路等交通系統(tǒng)、國防邊境、城市環(huán)境監(jiān)視 等環(huán)境。(2電動長焦鏡頭由于可見光與紅外光的波長不同, 所以當攝像機切換到黑白紅外模式和透霧 模式時, 用普通鏡頭會出現(xiàn)偏焦、 無法聚焦的問題。 我們采用日夜型鏡頭通過其 紅外修正功能,配合夜視攝像機 /透霧像機實現(xiàn)更清晰的監(jiān)控效果。電動長焦鏡頭與普通鏡頭比較表: 長焦鏡頭D60X12.5R3H 系列是一款專

17、為日夜兩用設計的業(yè)內(nèi)最高水準,高清電動變 倍鏡頭。實現(xiàn) F3.8的大光通量和 60倍(使用擴展器時 120倍,可達 1500mm 的 高倍率鏡頭, 在進行邊境、 鐵路、 林場防火、 港灣等遠距離監(jiān)視時發(fā)揮重要作 用。 內(nèi)置擴展器。 能夠清晰捕捉在 5公里以外的人物活動。 帶有遙控光圈功能。 為了便于監(jiān)視對象,可把光線細微調(diào)節(jié)。(3 野外定制定位云臺林場防火監(jiān)控系統(tǒng)前端采集部分建立在高山上, 野外條件惡劣, 對云臺的各 項指標有嚴格的要求。云臺采用不銹鋼材料鑄造,具有防水、耐高溫、耐老化、 抗腐蝕的特點; 選用高性能電機; 大載重量, 專為特殊環(huán)境設計; 可內(nèi)置溫控電 路、寬范圍溫度工作;云臺可

18、以結(jié)合地理信息系統(tǒng)實現(xiàn)準確定位。13重型定位云臺與市面上普通云臺的比較: 云臺內(nèi)置云鏡控制解碼器, 采用雙處理器和先進的軟件處理和控制技術(shù), 專 為內(nèi)置于云臺內(nèi)部或攝像機罩內(nèi)設計。 解碼器可實現(xiàn)云臺的方位設定、 位置較準、 實時調(diào)速、 預置位調(diào)用、 自動巡航、 云臺和鏡頭的信息(如云臺和鏡頭的位置參1415數(shù)回傳、濾色片切換、彩色 /黑白轉(zhuǎn)換、以及輔助開關(guān)控制等功能。 (4視頻服務器: 采用 DSP 處理器實現(xiàn)音、視頻壓縮編碼,圖像編碼 MPEG4和 H.264可選,雙路 產(chǎn)品圖像格式可以支持從 QCIF 、 CIF 、 2CIFH 、 D1, 實現(xiàn)低碼率下的高質(zhì)量圖像的 傳輸,支持 UDP

19、、 TCP 、組播、 PPPoE 等多種網(wǎng)絡協(xié)議,適合各種網(wǎng)絡環(huán)境,配合 DVR 軟件可組成基于 IP 的適合各種行業(yè)需要的網(wǎng)絡視頻管理系統(tǒng)。 前端視頻采集配置示意圖3.3監(jiān)控中心系統(tǒng)(分控點和總監(jiān)控原理相同 (1 GIS 地理信息系統(tǒng)系統(tǒng)主要任務是解決森林防撲火地理信息系統(tǒng)建設和開發(fā)中的一系列關(guān)鍵技 術(shù)問題, 進而按照系統(tǒng)總體設計的要求和多層次用戶的需求, 為林業(yè)處建立起從 基礎 GIS 平臺到應用子系統(tǒng)的一整套森林防火-救火-應急撲火及減災系統(tǒng)。技術(shù)指標:16 17 (2會議音響中央智能控制系統(tǒng)A/V系統(tǒng):A/V系統(tǒng)由 DVD 、 VCR (錄像機 、 MD 機、實物展臺、調(diào)音臺、話筒、功

20、放、 音箱、數(shù)字硬碟錄像機等 A/V設備構(gòu)成。完成對各種圖文信息(包括各種軟體的使用、 DVD/CD碟片、錄像帶、各種 實物、聲音的播放功能;實現(xiàn)多功能廳的現(xiàn)場擴音、播音,配合大屏幕投影系 統(tǒng), 提供優(yōu)良的視聽效果。 并且通過數(shù)字硬碟錄像機, 能夠?qū)⒄麄€過程記錄在硬 盤錄像機中。房間環(huán)境系統(tǒng):房間環(huán)境系統(tǒng)由房間的燈光(包括白熾燈、日光燈 、窗簾等設備構(gòu)成;完 成對整個房間環(huán)境、 氣氛的改變, 以自動適應當前的需要; 譬如播放 DVD 時, 燈 光會自動變暗,窗簾自動關(guān)閉。18 智能型多媒體中央控制系統(tǒng):采用目前世界上檔次最高、 技術(shù)最成熟、 功能最齊全, 中央控制系統(tǒng), 實現(xiàn) 東京城監(jiān)控指揮中

21、心中央控制室各種電子設備的集中控制。會議系統(tǒng)的主要功能:會議發(fā)言功能:通過按下代表單元 (或主席單元 上的發(fā)言鍵, 可開啟或關(guān)閉該單元的發(fā)言 功能;主席控制功能:按下主席單元發(fā)言鍵旁邊的總清按鍵,可關(guān)閉所有開啟狀態(tài)的代表單元; 設置同時發(fā)言人數(shù)功能:通過計算機軟件、觸摸屏,或會議主機鍵盤面板可以控制同時發(fā)言人數(shù); 會議音量調(diào)整功能:控制鍵盤 (或觸摸屏 上配有一組音量調(diào)節(jié)按鍵, 可以調(diào)整系統(tǒng)音量、 低音、 高音;攝像跟蹤功能:中控系統(tǒng)通過 RS-485接口或者 RS-232接口,實現(xiàn)自動攝像跟蹤功能; 會議記錄功能配置會議記錄系統(tǒng),會議的實況實時錄制并可選擇刻錄成光盤保存3. 控制中心綜合顯示系統(tǒng)林業(yè)局森林防火中心集指揮、 監(jiān)控、 管理功能于一體, 依托于視頻核心平臺, 依據(jù)相關(guān)權(quán)限管理共享視頻資源。 指揮中心根據(jù)需要設置大屏幕等顯示設備, 使 用數(shù)字矩陣將視頻流解碼輸出到顯示設備, 通過視頻管理設備集中管理、 控制圖 像資源,操作員可使用數(shù)字顯示終端調(diào)閱圖像并進行控制。系統(tǒng)