森林防火高清视频监控预警系统解决方案

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. z. 森林防火

无线视频监控预警系统

技术解决方案

市优创新港科技

目 录

前言2

第一章 总体设计2

1.1 需求分析3

1.2 系统功能4

1.3 设计原则5

第二章 系统解决方案6

2.1 工程概述6

2.2 总体构造拓扑图7

2.3 方案说明7

前端视频采集系统设计7

第三章 网络传输系统12

第四章 前端供电系统设计13

风光互补发电系统13

第五章 网络视频集中管理平台设计15

5.1 平台组成15

5.2功能介绍：16

5.3视频存储16

5.4 视频转发17

5.5 高清矩阵电视墙17

5.6 独立高清数字矩阵效劳器18

5.7高清数字矩阵拼接墙方案18

5.8高清解码上墙18

第六章 多级联网系统设计19

第七章 系统功能介绍19

电子地图效劳器23

第八章 高清网络视频监控的特点24

系统构架灵活24

工程施工方便25 -

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前言

随着造林事业的不断开展，林地面积、林业蓄积量逐年增加，防火工作是首要任务。森林火灾是世界性的林业重要灾害之一，年年都有一定数量的发生，造成森林资源的重大损失和全球性的环境污染。森林火灾具有突发性、灾害发生的随机性、短时间能造成巨大损失的特点。因此一旦有火警发生，就必须以极快的速度采取扑救措施，扑救是否及时，决策是否得当，重要原因都取决于对林火行为的发现是否及时，分析是否准确合理，决策措施是否得当。为此国外都在为预防、减少和控制森林火灾而努力。为了早日实现森林防火工作的规化、科学化、信息化，贯彻"预防为主，积极扑救的方针〞，真正做到早发现，早解决。森林防火视频监控系统是由林区监控管理指挥中心系统、传输系统、摄像机和镜头系统、云台控制系统、电源系统和铁塔组成。林区监控管理指挥中心系统是整个系统的图像显示、图像录像控制中心，远程控制功能，向指挥调度人员提供全面的、清晰的、可操作的、可录制、可回放的现场实时图像。林区监控管理指挥中心系统还具有向上级林业局和省林业厅接口的功能。

第一章 总体设计

1、为了满足森林火灾防的需求，根据各方信息资源的整合，我们设计在林区建立一套网络化、数字化的高清视频监控系统；通过这套系统可以对林区容易发生火灾的区域以及其他相关区域实施全天候的、实时的、高清晰的动态视频监控。通过现场的视频采集设备将这些区域的现场图像通过点对点的无线网络传输后端监控中心，或者其他分中心。

2、系统总体设计采用前端全数字高清视频采集、无线网络化传输和后端集中管理解决方案，-

. z. 前端采用两百万高清网络摄像机配置大倍数长焦镜头和全向云台实施远距离高清晰大围的视频监控，所有监控点位都通过无线类传输方式传输，比方无线微波或者无线网桥，传输到后端统一管理，在后端监控中心建立一套数字视频管理平台系统，完成存储、预览、控制以及上级联网等业务承载，整套系统能轻松进展容量扩展和其他业务终端的接入。做到全数字化处理，做到未来几年技术领先。

1.1 需求分析

1、监控点的选择，首先摄像机应安装在森林制高点，要求视野宽、无障碍、监控面大，尽量少设监控点，并尽可能使得每个监控点监控覆盖的森林面积最大，如无法回避有死角，可增加监控点。

2、监控点要全天候工作，这就需要选择摄像机时应选用红外敏感型彩色转黑白摄像机；镜头应选用日夜两用型镜头，并且3KM外能看清人物活动；云台要求选用具有数字回显的室外一体化云台，为了减少远距离图像的抖动，摄像机的安装也要确保结实稳定。

3、由于森林防火监控自身的特点，传输方式不可能全部采用有线或光缆。因此应考虑无线网络结合有线网络的方式，无线传输方式施工方便，图像实时传输、清晰，并且可根据传输距离的远近、现场自然条件的不同，其功率的大小可以按要求配制。

4、风光互补供电系统是森林防火监控系统重点，它的性能优劣将直接决定森林防火监控前端系统的成败。首先，要选择专业的风光互补公司的产品，其次，供电系统能保证在阴雨天，能给每一个监控点的前端所有设备提供72小时的电力。

5、森林防火监控系统的软肋是前端的避雷与接地，前端设备的避雷与接地直接影响整个工程的平安性和可靠性，无视了避雷与接地将会给用户带来巨大的的损失，避雷原则是所有设备都要安装在避雷针的保护围之，接地电阻不大于10欧姆。

6、由于整个监控前端设备地处深山，维护极为不便，所以中心要是能随时掌握前端设备的工作状态，对维护将起到重要的指导分析作用，一方面降低了整个系统维护工作的强度和-

. z. 费用，另一方面也保护了用户的利益。

1.2 系统功能

1、监控指挥屏幕墙可以实时显示前端采集点的图像；

2、所有视频图像进展全程录像存储，并可以对以往的历史图像进展查询和回放。

3、野外采用重载数字回显云台，具有实时回显位置信息功能；同时配备电动长焦距镜头和低照度高清晰摄像机；可以通过专用操作键盘或监控软件控制云台和镜头；

4、通过设置的监测点,实现整个有林面积的监视围到达95%以上；

5、系统平安性高，采用人员身份认证、访问控制功能和审核功能等方式保证系统平安可靠；

6、查询简便性：采用时间流设计，可由时间、日期、前端采集点完成资料检索；

7、光纤结合微波传输模式，降低系统本钱，防止有线传输带来的具大施工难度，方便与其他防火中心及其他森林防火管理相关部门连接；

8、防盗报警，在监控点装置红外探头，有盗窃入侵时监控中心告警，保护用户投资，或将损失降低；

9、火情识别报警：当监控摄像机扑捉到林火时，由GIS系统确认火点位置，通过短信平台发布报警信息；

10、GIS管理系统：以电子地图为根底,实现地图根本操作功能；

11、火灾定位功能：利用前端采集系统中的数字回显云台，在地理信息系统里将每一个监控点进展地址编码，同时将每一个监控点的坐标直接落实在电子地图上，这样地理信息系统一旦接收到特定编码的数字云台回传的位置数据，通过建立特定的位置转换数学模型，实现定位功能。同时，系统具备实现人工定位功能；

12、辅助决策功能：GIS信息系统提供最近扑火队前往火情点最短路径以及通往现场的主要道路和通行能力,提供防火隔离带的位置及赶赴火场的时间等重要信息；

13、电源系统:电源供给在全天候的环境下,保证系统不连续供电； -

. z. 14、防雷接地系统:系统要有平安的防雷接地保障措施,确保系统能够平安运行

1.3 设计原则

"森林防火数字化监控预警系统〞工程设计和功能的实施将遵循以下原则：

先进性：所谓先进是指要求采用的产品和系统是当代先进计算机技术的应用成果，具有一定的前瞻性，特别是符合计算机和网络通信技术最新开展潮流并且应用成熟的系统。

性和平安性：必须符合国家的平安标准和要求，以保护部信息特别是信息不被非法访问。系统设计时应充分考虑数据库和应用系统的平安性， 建立身份认证、权限认证，彻底屏蔽外非授权用户的非法访问。

智能化：系统中采用的产品和系统本身必须具有智能特征，比方自主编程、记忆功能、主动检测等；前端设备与系统必须有良好而可靠的通讯能力和故障自动检测、报警功能等等。

网络化：在计算机网络技术高度开展和广为应用的信息社会，设计完成的监控系统中所采用的产品和系统，必须与计算机网络技术相结合，实现各个子系统的信息共享，才能适应时代的前进、技术的进步，满足更广围巡查的要求。

实用性：我们这里讲的实用是指要求所采用的产品和技术经过了市场的考验，能满足目前监控系统的需要而无华而不实之嫌，决不搞盲目投资、浪费资金。

兼容性：考虑到国家林业局、区林业局已建成的或在建的防火信息系统，本系统能与区林业局、国家林业局的防火信息系统接轨和共享数据；同时考虑到今后重新开展森林资源调查后资源数据库与最新卫星影像的更新问题；另外，本系统能够妥善处理好与上下级防火信息系统的连接，做到与相关已建立好的信息系统的兼容。

成功应用：系统设计采用的产品和系统，必须是经过了一定时间市场考验的成熟产品，特别是在国应该有成功的应用案例。

合理配置：系统设计时，应对需要实现的功能进展合理的配置，并且这种配置应该是可以被改变的，甚至在工程完成后，功能、配置的改变也是可能的和方便实现的。 -

. z. 良好操作：系统的前端产品和系统软件均具有良好的学习性和操作性。特别是操作性，应使一般水平的管理人员，在粗通电脑操作的情况下通过培训能掌握系统的操作要领，到达能完成监控任务的操作水平。

可靠性：设计必须遵守的原则是保证系统的可靠稳定运行。这个原则要兼顾到两个方面： 系统运行可靠－系统的运行要求可靠。要求从计算机的配置到系统的配置、前端设备的配置都要仔细考虑这个问题，对所有的设备进展认真的可靠性认证。 保存和恢复设置方便－在实际运行中，即使系统的故障率非常低，也会因为各种意想不到的原因而出现问题。所以在系统设计时要考虑到系统设置数据的方便保存和快速恢复。

开放性：即使是最先进的系统，也有随时间的推移而落后的可能。在系统设计中，我们选用产品和系统时，应充分考虑系统的升级、扩展、维护问题，设计应全面、周到，注意预留到位并留有充分余量,以适应未来开展需要，主要表达在以下方面： 智能化升级－系统的软件是最有可能升级的，选用的系统管理软件必须有厂家的免费升级承诺。升级的操作应该相对简单，由系统管理员即可完成，不需要繁复的操作和专门的技术。 模块化构造－为方便硬件的维护和升级，设计时采用的设备应为高度集成的模块化产品。由其组成的系统应是模块化构造。这样便于系统的维护和升级。 经济性－为了确保投资合理性，要在满足其它根本原则的根底上选择性能价格比最优的系统和产品，从而使系统投资物有所值，不造成盲目投资。

第二章 系统解决方案

2.1 工程概述

在监控前端的现场设置森林防火专用摄像机对重点区域进展实时监控，通过网络将监控视频信号传输至本地监控中心〔三级监控中心〕，再由各三级监控中心传输到上一级监控中心-

. z. 〔监控中心〕。由监控中心传输至指挥中心〔一级监控中心〕在一级监控中心，通过网络监控平台软件集中统一管理、显示、录像存储等。

该局部录像在三级监控中心部可以实现实时监控、显示、存储，同时上传到一级监控中心集中统一管理。

2.2 总体构造拓扑图

2.3 方案说明

1、森林防火监控系统整体系统设计为数字接入方式的全数字型。如下列图，前端是高清数字监控设备，借助光纤或无线传输系统，通过监控专网接入〔三级监控中心〕，三级中心通过交换机，连接GIS效劳器、林火报警效劳器、监控效劳器、会议电视系统。进入三级监控中心的数字视频信号由三级平台统一管理、存储、显示。同时数字图像上传给监控平台和一级监控平台。

前端视频采集系统设计

前端监控设备主要是指摄像机局部，根据森林防火监控系统设计的需要，我严格按照要求采用满足现场监视画面清晰、技术领先、经济适用的摄像机。为森林防火视频监控系统在来几年整个系统平台处于领先地位。前端系统主要由摄像机、镜头、全向云台、护罩等组成；这几局部构成了前端视频采集系统，通过这种模式可实现超远距离、大围、高清晰的视频图像采集。