森林防火視頻監(jiān)控系統(tǒng)方案.doc

xx 縣森林防火視頻監(jiān)控系統(tǒng) 初步設(shè)計報告初步設(shè)計報告 項目建設(shè)單位 編制日期 二一六 年 四 月 項目建設(shè)單位聯(lián)系人 電話 傳真 電子郵件 金川縣森林防火視頻監(jiān)控系統(tǒng)目錄 - i - 目目 錄錄 第一章第一章 項目概述項目概述1 1.1 項目名稱1 1.2 建設(shè)單位1 1.3 項目建設(shè)目標.1 1.4 項目建設(shè)內(nèi)容.1 第二章第二章 項目建設(shè)地概況項目建設(shè)地概況3 2.1 項目建設(shè)地情況3 2.2 森林防火現(xiàn)狀4 2.3 森林防火系統(tǒng)必要性5 2.4 項目建設(shè)的理念和基本原則6 2.5 設(shè)計依據(jù)8 第三章第三章 系統(tǒng)功能系統(tǒng)功能9 第四章第四章 系統(tǒng)總體設(shè)計系統(tǒng)總體設(shè)計11 4.1 項目設(shè)計原則11 4.2 項目總體拓撲圖13 4.3 業(yè)務(wù)功能關(guān)聯(lián)關(guān)系13 4.4 總體方案設(shè)計14 4.5 項目主要功能介紹16 4.6 系統(tǒng)構(gòu)成18 4.7 系統(tǒng)功能27 第五章第五章 前端智能防火探測點前端智能防火探測點31 5.1 前端系統(tǒng)概述31 5.2 探測點選址原則31 5.3 前端監(jiān)控點概述31 第六章第六章 網(wǎng)絡(luò)（無線）通訊以及供電子系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)（無線）通訊以及供電子系統(tǒng)34 金川縣森林防火視頻監(jiān)控系統(tǒng)目錄 - ii - 6.1 通訊及供電的選擇34 6.2 通訊選擇建議34 6.3 供電選擇建議36 6.4 供電系統(tǒng)保障36 6.5 傳輸系統(tǒng)設(shè)計37 第七章第七章 監(jiān)控指揮中心建設(shè)監(jiān)控指揮中心建設(shè)38 7.1 監(jiān)控中心組成38 7.2 森林防火預(yù)警監(jiān)控平臺38 7.3 監(jiān)控中心顯示48 7.4 系統(tǒng)支撐48 第八章第八章 設(shè)備選型設(shè)備選型50 8.1 概述50 8.2 整體系統(tǒng)選型要求50 8.3 軟件部分選型51 8.4 硬件設(shè)備選型52 第九章第九章 項目建設(shè)預(yù)算項目建設(shè)預(yù)算54 壤塘縣森林防火視頻監(jiān)控系統(tǒng) 第 1 頁 第一章第一章 項目概述項目概述 1.11.1 項目名稱項目名稱 xx 縣森林防火視頻監(jiān)控系統(tǒng) 1.21.2 建設(shè)單位建設(shè)單位 xx 縣林業(yè)局 1.3 項目建設(shè)目標項目建設(shè)目標 通過實施 xx 縣森林防火視頻監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)項目，進一步完善森林防火監(jiān)控 體系，強化林木林地資源保護，減少森林火災(zāi)損失及林業(yè)有害生物侵害，及時 準確發(fā)布林區(qū)生態(tài)保護成果，有效提高科學(xué)防控和應(yīng)急救災(zāi)水平，確保實現(xiàn)對 森林火災(zāi)的“早發(fā)現(xiàn)、早撲救、早消滅”目標，為創(chuàng)建“林業(yè)生態(tài)縣” 、 “森林 生態(tài)城”保駕護航。 該系統(tǒng)平臺建設(shè)后，除應(yīng)用于森林防火工作外，還涵蓋林業(yè)有害生物防治、 野生動植物保護、林業(yè)資源核查、退耕還林、盜砍濫伐林木、私采亂挖林地、 林業(yè)案件取證等功能，同時為市社會治安、國土生態(tài)、旅游資源、礦產(chǎn)資源管 理、環(huán)保監(jiān)測等提供相關(guān)監(jiān)控信息。 1.4 項目建設(shè)內(nèi)容項目建設(shè)內(nèi)容 項目建設(shè)內(nèi)容包括前端防火探測監(jiān)控系統(tǒng)、前端防盜報警系統(tǒng)、前端基礎(chǔ) 設(shè)施建設(shè)、網(wǎng)絡(luò)信號傳輸系統(tǒng)、前端供電系統(tǒng)、監(jiān)控指揮中心建設(shè)等部分。 1.4.11.4.1 前端防火探測監(jiān)控系統(tǒng)前端防火探測監(jiān)控系統(tǒng) 主要為建設(shè)前端信息采集監(jiān)控站 1 座；主要由低照度透霧攝像機、長焦變 倍鏡頭、紅外熱成像儀、前置煙火識別模塊、室外高精度重載云臺、室外大型 護罩、野外設(shè)備控制箱等組成。 壤塘縣森林防火視頻監(jiān)控系統(tǒng) 第 2 頁 1.4.21.4.2 前端防盜報警系統(tǒng)前端防盜報警系統(tǒng) 森林防火智能監(jiān)測系統(tǒng)前端基站設(shè)備大多數(shù)安裝在無人值守的密林深處， 需要考慮設(shè)備防盜的問題，對于野外森林防火監(jiān)測基站的防盜，采用具備智能 分析功能的防盜攝像機來進行自動防盜報警，并采用雙向語音對講方式起到警 告和威懾作用。系統(tǒng)主要由前端紅外防盜攝像機和室外高音喇叭組成。 1.4.31.4.3 前端基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)前端基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè) 為使森林防火探測系統(tǒng)獲得一個較好的觀測視角，建設(shè)牢固穩(wěn)定的永久性 鐵塔，鐵塔高度根據(jù)項目地植被情況、探測角度及信號傳輸需要，一般設(shè)計高 度與高于周圍植被 58 米，并根據(jù)觀測角度進行適當調(diào)整。本項目中鐵塔采用 新建 10 米四角監(jiān)控鐵塔。 1.4.41.4.4 網(wǎng)絡(luò)信號傳輸系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)信號傳輸系統(tǒng) 充分考慮現(xiàn)場條件，能夠租賃運營商線路的盡量租用，能通過光纜傳輸?shù)?盡量選擇，最終考慮進行無線數(shù)字微波進行傳輸。本項目中，項目建設(shè)點位附 近有運營商線路，所以考慮采用租賃運營商線路傳輸。 1.4.5 前端供電系統(tǒng)前端供電系統(tǒng) 遠程智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)的實施，系統(tǒng)供電是關(guān)鍵一環(huán)。供電系統(tǒng)的成敗直 接關(guān)系到整個系統(tǒng)的成敗。本項目的供電設(shè)計采用風(fēng)光互補供電方式，電池配 置延時 3 天。 1.4.6 監(jiān)控指揮中心建設(shè)監(jiān)控指揮中心建設(shè) 包括控制主機、相應(yīng)平臺軟件、錄像存儲設(shè)備。 壤塘縣森林防火視頻監(jiān)控系統(tǒng) 第 3 頁 第二章第二章 項目建設(shè)地概況項目建設(shè)地概況 2.12.1 項目建設(shè)地情況項目建設(shè)地情況 2.1.12.1.1 地理狀況地理狀況 xx 縣隸屬阿壩藏族羌族自治州，地處青藏高原東南邊緣，大渡河上游，位 于四川西北部，東經(jīng) 1003110129、北緯 31293241，東及 東北與馬爾康縣、阿壩縣接壤，南與金川縣毗連，西部和南與甘孜州色達縣， 爐霍縣，道孚縣相望，北鄰青海省班瑪縣，縣境東西橫跨 89.6 公里，南北縱長 134.4 公里。 xx 縣地形以丘狀高原為主，相間河谷平地和高山，有較大的山 74 座，海 拔 4500 米以上的山峰 60 余座。xx 縣最高海拔杜拉甲格則山 5178 米，最低海 拔 2650 米，縣城所在地壤柯鎮(zhèn)海拔 3285 米，縣境中南部杜柯河流域山脈成西 北東南走向，河谷深切山谷相對高度為 10001500 米，北面的則曲河流域地 勢由東向北傾斜，河谷開闊水勢平緩，為丘狀高原，丘谷相對高度 200400 米。 2.1.22.1.2 氣象水文情況氣象水文情況 xx 縣主要河流有杜柯河和則曲河兩大主流，杜柯河有支流宗科、色曲、日 科等 40 余條，另有則曲河等 6 條河流。杜柯河在縣境內(nèi)流長 180 公里。其它有 溪溝 100 余條，其中，流域面積在 50 平方公里以上的溪溝有 28 條。有湖泊 10 個、溝 432 條。 xx 縣屬高原季風(fēng)氣候，晝夜溫差大，年平均氣溫 2.27.5，從河谷到 高山，有明顯的氣候垂薇變化，多為小區(qū)域氣候。 則曲河一帶和上杜柯為高山草原氣候區(qū)，社柯河流域為山地氣候和山地森 林氣候混合區(qū)。年均氣溫分布為南高北低，相差約 28。 縣城壤柯鎮(zhèn)年均氣溫 4.8，7 月最高氣溫 29.4，最低-23.4。年平均 降水量 763.1 毫米，中部偏多，南北略少。 壤塘縣森林防火視頻監(jiān)控系統(tǒng) 第 4 頁 2.1.32.1.3 社會經(jīng)濟條件社會經(jīng)濟條件 2008 年，xx 縣實現(xiàn)全縣國內(nèi)生產(chǎn)總值 27603 萬元，同比 2007 增長 6%。其 中：第一產(chǎn)業(yè) 11680 萬元，第二產(chǎn)業(yè) 3986 萬元，第三產(chǎn)業(yè) 11937 萬元。 2010 年 xx 縣實現(xiàn)國內(nèi)生產(chǎn)總值 34619 萬元，同比增長 6.8%，其中：第一 產(chǎn)業(yè)增加值 16180 萬元，同比增長 2.7%；第二產(chǎn)業(yè)增加值 3588 萬元，同比 2009 年增長 6.1%。 2012 年，xx 縣實現(xiàn)地區(qū)生產(chǎn)總值 55971 萬元，同比 2011 年增長 14.5%。 農(nóng)林牧業(yè)總產(chǎn)值完成 25649 萬元，較 2011 年增長 3.2%。工業(yè)增加值 983 萬元， 較 2011 年增長 38%。 2.22.2 森林防火現(xiàn)狀森林防火現(xiàn)狀 近幾年，按照“預(yù)防為主，積極消滅，防重于救，宣傳到位，分級管理， 職責(zé)明確”的森林防火指導(dǎo)思想，我局森林防火工作取得了較好的效果。但是， 我們也應(yīng)清醒地看到，由于森林覆蓋率的提高，林區(qū)內(nèi)可燃物增厚，林區(qū)群眾 的生產(chǎn)性用火增多，戶外旅游探險活動增加等因素，全區(qū)的森林防火形勢仍然 相當嚴俊，應(yīng)該引起我們各級政府和林業(yè)等有關(guān)部門的高度重視，以確保我區(qū) 生態(tài)安全和人民生命財產(chǎn)的安全。 長期以來我局撲火手段多以人員瞭望、人工定位、受氣候、地理、人員素 質(zhì)等多種因素限制，并不能滿足林業(yè)局發(fā)展的需求，森林防火工作一直受到黨 中央國務(wù)院、國家林業(yè)局和各級人民政府的高度重視，受到社會各界和新聞媒 體的關(guān)注。尤其在中共中央國務(wù)院關(guān)于加快林業(yè)發(fā)展的決定頒布以來，更 是把森林防火工作放到顯著位置，加大了人力、財力、物力的投入。特別是 國務(wù)院辦公廳關(guān)于進一步加強森林防火工作的通知 （國辦發(fā)200433 號） 明確要求，加大森林防火預(yù)警建設(shè)力度，開展森林火險氣象等級監(jiān)測和預(yù)報工 作，要做好森林火險預(yù)警監(jiān)測和發(fā)布工作。國家林業(yè)局領(lǐng)導(dǎo)也在多次講話中指 出，要加快森林火險預(yù)警系統(tǒng)建設(shè)，提高裝備、儀器科技含量，注重基礎(chǔ)理論 研究和火險預(yù)測預(yù)報應(yīng)用軟件的開發(fā)，逐步建立全國森林火險等級預(yù)報系統(tǒng)和 森林火險預(yù)警（視頻監(jiān)控）體系。 從發(fā)生森林火災(zāi)的時間上看，主要在每年冬春的草木枯黃、大風(fēng)干旱季節(jié)， 壤塘縣森林防火視頻監(jiān)控系統(tǒng) 第 5 頁 一旦發(fā)生山火，很難及時撲救。從查明的森林火災(zāi)事故中，起火原因全部由人 為引起，其中：燒地邊占 46，焚香燒紙占 35，吸煙占 10，兒童玩火占 8。森林火災(zāi)發(fā)生的地點，多數(shù)是在森林植被好，交通不便，火警不易及時發(fā) 現(xiàn)的林區(qū)。從造成損失大，撲救時間長的森林火災(zāi)分析，除山高坡陡等自然條 件外，最主要原因是火災(zāi)監(jiān)測發(fā)現(xiàn)時間遲、火情信息傳遞慢、指揮調(diào)度系統(tǒng)不 完善，導(dǎo)致火情不能快速有效處置造成的。對此，我公司提出了科技防火的新 理念，研究決定建設(shè) xx 縣森林防火視頻監(jiān)控系統(tǒng)項目。 2.32.3 森林防火系統(tǒng)必要性森林防火系統(tǒng)必要性 我國森林覆蓋率只有全球平均水平的 2/3，排在世界第 139 位。人均森林 面積 0.145 公頃，不足世界人均占有量的 1/4；人均森林蓄積量 10.151 立方米， 只有世界人均占有量的 1/7，保護現(xiàn)有的森林資源顯得非常重要。森林火災(zāi)是 森林最危險的敵人，也是林業(yè)最可怕的災(zāi)害，它會給森林帶來最有害，具有毀 滅性的后果。森林火災(zāi)不只是燒毀成片的森林，傷害林內(nèi)的動物，而且還降低 森林的更新能力，引起土壤的貧瘠和破壞森林涵養(yǎng)水源的作用，甚而導(dǎo)致生態(tài) 環(huán)境失去平衡。隨著森林保護和林業(yè)建設(shè)的不斷發(fā)展，林地面積、林業(yè)蓄積量 逐年增加，防火任務(wù)日益艱巨。森林火災(zāi)具有突發(fā)性、災(zāi)害發(fā)生的隨機性、短 時間能造成巨大損失的特點。因此一旦有火災(zāi)發(fā)生，必須以極快的速度采取撲 救措施，撲救是否及時，決策是否得當，都將對森林火災(zāi)的撲滅具有決定性影 響。為此無論國內(nèi)、國外都在預(yù)防、減少和控制森林火災(zāi)方面做了大量的工作。 為了貫徹“預(yù)防為主，積極撲救的方針” ，真正做到早發(fā)現(xiàn)，早解決。采用先進 技術(shù)，用高科技手段來加強森防工作，在最短的時間內(nèi)作出決策和調(diào)度，從而 為森林滅火贏得寶貴時間，最大限度地減少損失是森林防火管理發(fā)展的必然趨 勢。 遠紅外森林防火探測系統(tǒng)作為森林防火的重要手段列為國家和省重點投資 項目。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。本設(shè)計 防火預(yù)警監(jiān)控系統(tǒng)作用是承擔林區(qū)森林火險的自動探測。該項目是森林防火管 理的重要環(huán)節(jié)，不僅對林區(qū)自身的防火有決定性的影響，而且對整個市及全省 的森林防火有重要的影響。其設(shè)計、施工、售后服務(wù)質(zhì)量直接關(guān)系著項目的成 壤塘縣森林防火視頻監(jiān)控系統(tǒng) 第 6 頁 功建設(shè)。因此，本系統(tǒng)要具有先進的技術(shù)性、操作性能和可靠的使用特性，及 高度化的整體風(fēng)格。 本設(shè)計防火預(yù)警監(jiān)控系統(tǒng)作用是承擔林區(qū)森林火險的自動探測。該項目是 森林防火管理的重要環(huán)節(jié)，不僅對林區(qū)自身的防火有決定性的影響，而且對整 個全省的森林防火有重要的影響。其設(shè)計、施工、售后服務(wù)質(zhì)量直接關(guān)系著項 目的成功建設(shè)。因此，本系統(tǒng)要具有先進的技術(shù)性、操作性能和可靠的使用特 性，及高度化的整體風(fēng)格。 系統(tǒng)建成后，不僅要滿足常規(guī)監(jiān)控系統(tǒng)所需求的數(shù)字云臺控制功能之外， 還具備林業(yè)防火探測系統(tǒng)所必需的，數(shù)字云臺方位角度功能，便于云臺監(jiān)控目 標方位和地理信息系統(tǒng)的實時定位；監(jiān)控目標熱點探測功能，便于對前端攝像 裝置所監(jiān)控區(qū)域的熱點信息，對發(fā)生火災(zāi)地點進行自動識別和報警功能。由于 本方案包括的各個子系統(tǒng)功能要求都很高，因此，整個系統(tǒng)的設(shè)計要求非常嚴 格，保證在今后相當長的時間內(nèi)保持整個系統(tǒng)技術(shù)和性能上的先進水平，并具 備擴展性和兼容性，以滿足未來迅速發(fā)展的要求。 2.42.4 項目建設(shè)的理念和基本原則項目建設(shè)的理念和基本原則 2.4.12.4.1 設(shè)計理念設(shè)計理念 始終貫徹“科學(xué)技術(shù)是第一生產(chǎn)力”的指導(dǎo)思想，合理規(guī)劃、科學(xué)設(shè)計， 優(yōu)先保障森林重點火險區(qū)；充分利用現(xiàn)代高新技術(shù)成果，長短結(jié)合、優(yōu)化配置； 系統(tǒng)設(shè)計做到軟件平臺功能強大，硬件接口預(yù)留充足。既要滿足實際需要，又 要從長遠著眼，建立科學(xué)的森林防火監(jiān)控和調(diào)度指揮體系，提高林火管理水平， 有效防御森林火災(zāi)。 2.4.22.4.2 基本原則基本原則 （1）堅持林業(yè)信息化建設(shè)“五個統(tǒng)一”的原則。 堅持統(tǒng)一規(guī)劃。就是要在統(tǒng)一規(guī)劃指導(dǎo)下開展各項工作。林業(yè)信息化是一 項復(fù)雜的系統(tǒng)工程，其內(nèi)部關(guān)系相互交織，建設(shè)程序環(huán)環(huán)相扣，實際應(yīng)用互聯(lián) 互通，整體性、系統(tǒng)性都很強。必須立足全局，通盤考慮，統(tǒng)一規(guī)劃，分步實 施，從基礎(chǔ)建設(shè)向應(yīng)用推進，從簡單應(yīng)用向主體業(yè)務(wù)應(yīng)用推進，建設(shè)一個成功 壤塘縣森林防火視頻監(jiān)控系統(tǒng) 第 7 頁 一個，切實發(fā)揮應(yīng)有作用。 堅持統(tǒng)一標準。就是要使林業(yè)信息化實現(xiàn)互聯(lián)互通、資源共享。標準不統(tǒng) 一，就會造成林業(yè)信息的破碎化。必須統(tǒng)一建設(shè)標準，統(tǒng)一數(shù)據(jù)采集規(guī)范，統(tǒng) 一交換模式，為實現(xiàn)基礎(chǔ)平臺、應(yīng)用系統(tǒng)的互聯(lián)互通奠定基礎(chǔ)。 堅持統(tǒng)一制式。制式不統(tǒng)一，各層級、各系統(tǒng)之間就會存在壁壘，林業(yè)系 統(tǒng)就無法形成完整統(tǒng)一的平臺。林業(yè)應(yīng)用軟件系統(tǒng)，必須最大限度地統(tǒng)一研究 開發(fā)，統(tǒng)一升級完善，做到上下統(tǒng)一，有效對接，避免同一業(yè)務(wù)用多種制式、 互不兼容的軟件來支撐。 堅持統(tǒng)一平臺。建立統(tǒng)一平臺是實現(xiàn)業(yè)務(wù)融合、資源共享、協(xié)調(diào)同步的重 要基礎(chǔ)?；A(chǔ)平臺不統(tǒng)一，權(quán)限管理不統(tǒng)一，必然造成嚴重浪費，安全隱患增 多。必須統(tǒng)一設(shè)計模式，統(tǒng)一權(quán)限管理，統(tǒng)一建設(shè)平臺。只有在統(tǒng)一平臺上， 才能形成一個完善、規(guī)范、可控、高效的信息管理系統(tǒng)。 堅持統(tǒng)一管理。統(tǒng)一管理是提高效率、規(guī)范操作的重要要求。必須樹立長 遠的觀點、全局的觀點、統(tǒng)一的觀點，堅決打破行業(yè)、部門、條塊的界限和封 鎖。林業(yè)信息化建設(shè)要做到統(tǒng)一項目管理，統(tǒng)一數(shù)據(jù)管理，最終實現(xiàn)數(shù)據(jù)的快 速交換、高效傳遞，真正實現(xiàn)互聯(lián)互通、信息資源共享，減少管理和運維成本， 提高信息化建設(shè)成效。 （2）科學(xué)防火，以人為本。始終貫徹“科學(xué)是第一生產(chǎn)力”的指導(dǎo)思想， 把廣大人民群眾生命安全放在第一位，把保護一線撲救火災(zāi)人員的生命安全放 在第一位，盡量減少或杜絕因森林火災(zāi)造成的人員傷亡和財產(chǎn)損失。 （3）實事求是，突出重點。堅持實事求是原則，立足林區(qū)實際，在充分調(diào) 查研究和實地勘察的基礎(chǔ)上，突出國有林場、森林公園、旅游景區(qū)等森林重點 火險區(qū)，合理規(guī)劃、科學(xué)設(shè)計。 （4）立足實際，開拓創(chuàng)新。要充分利用熱成像探火、遠距離及超遠距離監(jiān) 控、森林火災(zāi)智能識別等現(xiàn)代高新技術(shù)成果，建立科學(xué)森林防火監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)體系， 提高林火管理水平，有效地防御森林火災(zāi)。 （5）近期建設(shè)目標和長遠發(fā)展相統(tǒng)一。要充分考慮系統(tǒng)的實用性和前瞻性， 軟件平臺設(shè)計強大，硬件接口預(yù)留充足，既要滿足實際需要，又要從長遠著眼， 切實解決森林防火監(jiān)控指揮工作面臨的實際問題。 壤塘縣森林防火視頻監(jiān)控系統(tǒng) 第 8 頁 2.52.5 設(shè)計依據(jù)設(shè)計依據(jù) （1） 全國森林防火“十二五計劃” 以及四川省森林防火“十二五計劃” ； （2） 森林重點火險區(qū)綜合治理工程項目建設(shè)標準 （試行） ； （3） 森林防火工程技術(shù)標準 （LYJ12791） ； （4）視頻安防監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)要求（GA/T367-2001） ； （5） 安全防范工程程序與要求 （GA/T75-94） ； （6） 安全技術(shù)防范產(chǎn)品管理辦法國家技術(shù)監(jiān)督局 公安部令第 12 號 （7） 無線局域網(wǎng)標準IEEE802.11； （8） 中華人民共和國森林法 ； （9） 中華人民共和國環(huán)境保護法 ； （10） 森林防火條例 ； （11） 森林資源非空間數(shù)據(jù)DF01-1110； （12） 林業(yè)數(shù)字矢量基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)標準DF01-1311； （13） 林業(yè)政策法規(guī)數(shù)據(jù)標準DF01-1410； （14） 林業(yè)文獻資料數(shù)據(jù)標準DF01-1430； （15） 中華人民共和國森林法實施條例國務(wù)院，2000 年 1 月； （16） 中華人民共和國森林防火條例國務(wù)院，2008 年 11 月； （17） 全國生態(tài)環(huán)境建設(shè)規(guī)劃國務(wù)院，1999 年 1 月； （18） 國務(wù)院辦公廳關(guān)于進一步加強森林防火工作的通知國辦發(fā)2004 33 號； （19） 中共中央國務(wù)院關(guān)于加快林業(yè)發(fā)展的決定中發(fā)20039 號； （20） 國務(wù)院辦公廳關(guān)于進一步加強森林防火工作的通知國辦發(fā)2004 33 號； （21） 國務(wù)院辦公廳關(guān)于切實加強當前森林防火工作的緊急通知 國辦 發(fā)明電200611 號； （22） 中華人民共和國無線電管理條例中華人民共和國國務(wù)院、中央軍 事委員會令（第 128 號） ； （23）森林防火監(jiān)控通訊工程建設(shè)規(guī)程、技術(shù)標準和政策性法規(guī)； 壤塘縣森林防火視頻監(jiān)控系統(tǒng) 第 9 頁 （24）其他相關(guān)政策文件及建設(shè)標準。 壤塘縣森林防火視頻監(jiān)控系統(tǒng) 第 10 頁 第三章第三章 系統(tǒng)功能系統(tǒng)功能 森林防火視頻監(jiān)控系統(tǒng)是一個以計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為基礎(chǔ)，將視頻監(jiān)控與 GIS（地理信息）系統(tǒng)、北斗GPS（全球定位系統(tǒng)）系統(tǒng)、林火自動識別報警 系統(tǒng)、多媒體技術(shù)結(jié)合起來的，能夠?qū)崿F(xiàn)森林火災(zāi)火情實時監(jiān)控、林火自動識 別、自動報警功能的信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。 項目選取 xx 縣林業(yè)局，整個網(wǎng)絡(luò)由 1 個林業(yè)局森林防火視頻監(jiān)控中心和 1 個前端監(jiān)控點組成。在信號傳輸方面，前端監(jiān)控點到林業(yè)局森林防火視頻監(jiān)控 中心的數(shù)據(jù)傳輸使用微波無線傳輸。在供電方面，采用運營商現(xiàn)有鐵塔電力實 現(xiàn)系統(tǒng)供電。 （1）實時監(jiān)控功能 利用分布在林區(qū)山上的前端監(jiān)控點，獲取監(jiān)控視頻圖像，實現(xiàn)全天候不間 斷監(jiān)控。通過傳輸網(wǎng)絡(luò)將視頻圖像及其他信息實時、同步傳輸?shù)缴址阑鹨曨l 監(jiān)控中心，實現(xiàn)林區(qū)火情實時監(jiān)控。 （2）火情自動識別報警功能 通過對前端監(jiān)控點采集的視頻數(shù)據(jù)流進行處理，根據(jù)森林背景圖像和火災(zāi)、 空間幾何特征、紋理特征進行比較，選擇合理方式、設(shè)定報警限值，進行判決 報警。 （3）火點定位功能 每一監(jiān)控點在系統(tǒng)中都有唯一的地址編碼，同時將每一個監(jiān)控點的坐標直 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監(jiān)控點回傳的 位置數(shù)據(jù)，通過建立特定的位置轉(zhuǎn)換數(shù)學(xué)模型，就可實現(xiàn)火點定位。 （4）火情短信發(fā)布功能 為了能讓林區(qū)防火相關(guān)部門在第一時間內(nèi)得到火情信息，系統(tǒng)可通過手機 發(fā)布平臺將火點相關(guān)信息（如：經(jīng)緯度、地理方位、起火時間等信息），以短 信的形式發(fā)送給相關(guān)人員。 （5）輔助決策功能 壤塘縣森林防火視頻監(jiān)控系統(tǒng) 第 11 頁 如有火情，利用地理信息系統(tǒng)提供相關(guān)數(shù)據(jù)，了解并掌握火場的基礎(chǔ)情況， 實現(xiàn)準確定位，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、物等的配置，得出撲救具體措施和最佳路線方案。 （6）無人值守 森林防火探測一體機是智能設(shè)備，具備一定的無人值守功能，是森林火災(zāi) 人防功能的必要補充。當前端檢測到火情信息時，根據(jù)火情定位，值班人員可 及時與附近瞭望哨塔聯(lián)系，從而做到火情的早發(fā)現(xiàn)、早撲滅。 A、支持自動報警。由于森林火災(zāi)的偶發(fā)性、突發(fā)性以及蔓延迅速等特點， 我們不能幻想值班人員 24 小時不眨眼的盯著顯示器屏幕，所以我們的森林防火 探測一體機具備森林火災(zāi)的識別判斷能力。管理人員對森林防火預(yù)警系統(tǒng)進行 進一步分析確認，并迅速做出應(yīng)急反應(yīng)。 B、支持智能掃描。由于森林地域遼闊、環(huán)境復(fù)雜，普通監(jiān)控的重點監(jiān)管、 水平掃描、花樣巡航完全不能滿足森林防火的需要，對森林火災(zāi)的掃描需要勻 速的、無遺漏的進行掃描，同時要求避免無關(guān)區(qū)域的空掃。 C、重點區(qū)域重點掃描的策略。根據(jù)林業(yè)局的實際應(yīng)用不同以及綠色植被 的覆蓋不同，有些區(qū)域是規(guī)劃中的空曠地帶，有些區(qū)域是珍貴的易燃樹種，結(jié) 合林業(yè)局所轄區(qū)域的具體情況，對于綠色覆蓋濃密的區(qū)域以及易燃樹種較多的 區(qū)域，編程掃描可以對該區(qū)域重點掃描，加強掃描頻率，如完整掃描一圈后， 重點對重點區(qū)域進行一次針對性掃描，然后再進行完整掃描； D、支持雙模式報警。雙模式報警是指森林防火前端探測儀具備兩種以上 的火災(zāi)分析探測技術(shù)，具體包括熱成像遠距離測溫技術(shù)、可見光圖像煙火識別 技術(shù)。測溫技術(shù)精準探測暴漏出來的可見火情，煙火識別技術(shù)探測非可視區(qū)域 的火情（煙冒出來，也可以探測火苗尚未形成的火情前期） 壤塘縣森林防火視頻監(jiān)控系統(tǒng) 第 12 頁 第四章第四章 系統(tǒng)總體設(shè)計系統(tǒng)總體設(shè)計 4.14.1 項目設(shè)計原則項目設(shè)計原則 4.1.14.1.1 技術(shù)先進性原則技術(shù)先進性原則 當今科學(xué)技術(shù)發(fā)展迅速，新技術(shù)、新產(chǎn)品層出不窮，若花巨資建成一個幾 年之內(nèi)就要淘汰的落后系統(tǒng)，對于任何建設(shè)單位都是一種極大的浪費，也會影 響到信息指揮體系與森林防火系統(tǒng)的正常運行。所以該項目的建設(shè)將系統(tǒng)和設(shè) 備的技術(shù)先進性放在非常重要的地位： （1）采用先進的技術(shù)設(shè)計。以開放式、網(wǎng)絡(luò)分布式來主導(dǎo)系統(tǒng)設(shè)計和開發(fā)， 全面滿足作為“性能可靠 快捷高效”的一個森林防火信息化建設(shè)系統(tǒng)的基本要 求。 （2）具有充分的擴展能力。為未來指揮中心系統(tǒng)平臺、監(jiān)控平臺、監(jiān)測與 森林防火通信系統(tǒng)發(fā)展的需要留有充分的余地，盡最大可能在規(guī)模上滿足將來 相當長的時間內(nèi)的擴充需要。 （3）注重技術(shù)性能上的前瞻性。要確保系統(tǒng)在未來較長的年限內(nèi)充分發(fā)揮 功能，為現(xiàn)代化森林防火信息指揮系統(tǒng)提供可靠的保障。 4.1.24.1.2 穩(wěn)定可靠性原則穩(wěn)定可靠性原則 穩(wěn)定可靠性是系統(tǒng)設(shè)計中的關(guān)鍵。為此應(yīng)主要考慮以下幾點： （1）嚴格遵循國際國內(nèi)有關(guān)標準，充分考慮技術(shù)和設(shè)備的成熟性 。 （2）采取模塊化、集散型、分布式系統(tǒng)構(gòu)造和控制方式，從系統(tǒng)設(shè)計的結(jié) 構(gòu)形式和控制方式的角度來提高系統(tǒng)整體的可靠性 。 （3）充分考慮系統(tǒng)自身運行的安全、信息傳遞的安全和保密性，確保有關(guān) 數(shù)據(jù)的安全。 4.1.34.1.3 開放性原則開放性原則 開放性是系統(tǒng)集成的關(guān)鍵因素，根據(jù)國際信息技術(shù)發(fā)展的潮流，集成系統(tǒng) 設(shè)計必須遵循“開放式”的原則。所謂“開放式”，實質(zhì)上是要求解決不同系 統(tǒng)和產(chǎn)品之間的接口和協(xié)議的標準化和兼容性，以保證它們之間具備“相互操 壤塘縣森林防火視頻監(jiān)控系統(tǒng) 第 13 頁 作性”。 （1）在系統(tǒng)設(shè)計和設(shè)備選型上采用開放的技術(shù)標準，避免系統(tǒng)互聯(lián)或擴展 的障礙。 （2）采用標準化的設(shè)計，選擇標準化的產(chǎn)品，便于備件儲備和互換。 （3）充分考慮系統(tǒng)及其設(shè)備的兼容性。系統(tǒng)和設(shè)備在橫向上應(yīng)具備廣泛的 兼容性，一方面能兼容多種主流品牌、協(xié)議、廠家的不同或相同的設(shè)備，便于 廣泛利用先進的技術(shù)和設(shè)備進行系統(tǒng)擴充和升級，另一方面能在通訊協(xié)議上廣 泛兼容相關(guān)的電子系統(tǒng)，以便所有系統(tǒng)無縫地集成為一個先進的一體化系統(tǒng)。 4.1.44.1.4 操作簡單性原則操作簡單性原則 只有方便的系統(tǒng)才是實用的系統(tǒng)，才能提高工作效率，實現(xiàn)系統(tǒng)的功能目 標，降低人力成本和維護成本?？紤]了如下幾點： （1）在確保系統(tǒng)高性能、高質(zhì)量的基礎(chǔ)上，在系統(tǒng)結(jié)構(gòu)上采用方便性設(shè)計， 在設(shè)備選型上選擇操作簡便的設(shè)備，著重系統(tǒng)的智能化和自動化。 （2）系統(tǒng)及其設(shè)備要易學(xué)易用，真正做到學(xué)用方便、使用方便、維護方便。 一般管理人員經(jīng)過簡單培訓(xùn)，即可上崗值班，操作、復(fù)核和處理各種情況和事 件。 （3）便于監(jiān)控指揮及森林防火系統(tǒng)參與者的使用，便于他們參與林火監(jiān)控 及應(yīng)急指揮的活動，使用簡便，一目了然，使參與者能充分運用系統(tǒng)的各種功 能。 4.1.54.1.5 功能適用性原則功能適用性原則 穩(wěn)定可靠性、先進性與操作簡單性往往難以調(diào)和，可靠不一定方便，先進 意味著價高，物超所值也難免力所不能及，面對相互有一定程度矛盾的目標， 應(yīng)以是否適用于xx縣森林防火監(jiān)控指揮系統(tǒng)。 （1）科學(xué)合理，全面綜合評估該系統(tǒng)的地位、影響、功能、安全要求等諸 多因素，排除與之顯著沖突的設(shè)計和設(shè)備，以量體裁衣的方式做出針對性的系 統(tǒng)設(shè)計和設(shè)備選型，以滿足視頻監(jiān)控、信息傳遞、預(yù)警分析、輔助決策、指揮 調(diào)度等各方面要求。 （2）選擇性能價格比最佳的產(chǎn)品和系統(tǒng)。高科技現(xiàn)代化時代，衡量適用性 的最重要的標準之一是性能價格比，性能價格比差的系統(tǒng)決不會適應(yīng)該系統(tǒng)。 壤塘縣森林防火視頻監(jiān)控系統(tǒng) 第 14 頁 （3）從實際出發(fā)，突出實用功能，不追求不必要的高檔和豪華，去掉“華 而不實”的無用功能，降低總體投資，求得先進性與經(jīng)濟性的完美統(tǒng)一。 4.24.2 項目總體拓撲圖項目總體拓撲圖 4.34.3 業(yè)務(wù)功能關(guān)聯(lián)關(guān)系業(yè)務(wù)功能關(guān)聯(lián)關(guān)系 （1）森林防火視頻監(jiān)控系統(tǒng)圖像可實時顯示在xx縣林業(yè)局森林防火監(jiān)控指 揮中心大屏幕顯示系統(tǒng)上，并通過中央控制系統(tǒng)任意切換，實現(xiàn)資源共享。 （2）由于森林防火視頻監(jiān)控系統(tǒng)是一個實時監(jiān)測系統(tǒng)，監(jiān)測范圍廣、定位 準確度高、可以在第一時間發(fā)現(xiàn)森林火情，為實現(xiàn)“打早、打小、打了”目標 打下了堅實基礎(chǔ)；同時還可監(jiān)測森林生長狀況、森林資源分布情況、林內(nèi)人員 活動情況等。 （3）一旦發(fā)現(xiàn)森林火情，結(jié)合地理信息系統(tǒng)，可迅速查出火情發(fā)生的地理 位置，及時掌握火情所在地的自然環(huán)境、森林資源等情況，從而迅速判斷火情 可能產(chǎn)生的危害程度，根據(jù)森林火險預(yù)警監(jiān)測系統(tǒng)提供的實時的小區(qū)域的氣象 信息，包括風(fēng)速風(fēng)向等火險信息，為制定科學(xué)、合理的處置方案提供依據(jù)。全 壤塘縣森林防火視頻監(jiān)控系統(tǒng) 第 15 頁 方位地對森林火災(zāi)進行撲救指揮，根據(jù)火情可能產(chǎn)生危害程度的大小，結(jié)合森 林火險預(yù)警監(jiān)測系統(tǒng)野外火源管理網(wǎng)絡(luò)和森林防火通信系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)，可以直接將 撲火指令通知現(xiàn)場指揮員或相關(guān)撲火隊進行處置，以達到快速消除火災(zāi)隱患的 目的。 （4）存儲資料，總結(jié)經(jīng)驗。由于系統(tǒng)可以對森林火災(zāi)的發(fā)生、發(fā)展、蔓延 情況進行連續(xù)的跟蹤監(jiān)測并進行全過程攝像存儲，能夠?qū)崟r掌握整個火場動態(tài)， 對火災(zāi)的撲救進行立體式全方位的指揮；同時便于總結(jié)經(jīng)驗，調(diào)查火災(zāi)起因， 查找肇事者。 （5）利用系統(tǒng)及時進行火災(zāi)損失評估。森林火災(zāi)撲滅后，要進行火災(zāi)損失 評估，結(jié)合地理信息系統(tǒng)和監(jiān)控系統(tǒng)可進行過火面積、受害面積等因子進行初 步評估，從而節(jié)省大量人力、物力。 4.44.4 總體方案總體方案設(shè)計設(shè)計 森林防火視頻監(jiān)控系統(tǒng)是一個森林防火數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化工程，它以森林現(xiàn) 場圖像采集為中心，以森林防火通信系統(tǒng)為傳輸平臺，將光電轉(zhuǎn)換技術(shù)、數(shù)字 圖像處理技術(shù)、通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、計算機軟件技術(shù)等綜合應(yīng)用于森林防火監(jiān)控工 作中，能夠全天候、全方位、遠距離地以高清晰度圖像方式監(jiān)控大范圍的森林， 把大面積的森林場景圖像實時傳輸?shù)缴址阑鹬笓]中心，實現(xiàn)防火人員在室內(nèi) 對野外的遠距離集中監(jiān)控。 火情的早期發(fā)現(xiàn)、早期預(yù)警都是減少損失的重要手段。無論采用何種技術(shù) 解決森林防火預(yù)警問題，所面臨的第一個問題就是早期發(fā)現(xiàn)、早期預(yù)警問題， 也是評價森林防火預(yù)警解決方案優(yōu)劣的一個最為關(guān)鍵的技術(shù)指標?？傊?，發(fā)現(xiàn) 的越早，定位越精確就越有時間控制及撲滅火災(zāi)。 項目建設(shè)范圍為xx縣林業(yè)局施業(yè)區(qū)，建設(shè)內(nèi)容包括視頻監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)、信 息數(shù)據(jù)網(wǎng)橋傳輸系統(tǒng)，監(jiān)測控制中心建設(shè)。系統(tǒng)建設(shè)要求能夠?qū)崿F(xiàn)xx縣林業(yè)局 林區(qū)的視頻監(jiān)控、防火、指揮的統(tǒng)一部署。 4.4.14.4.1 方案設(shè)計重點方案設(shè)計重點 目前常見的人工巡護、飛機巡航、衛(wèi)星遙感等技術(shù)手段都存在非監(jiān)視周期 過長、成本高、管理較困難等問題。視頻監(jiān)控技術(shù)的采用，使得非監(jiān)視周期大 壤塘縣森林防火視頻監(jiān)控系統(tǒng) 第 16 頁 大縮短。視頻監(jiān)控解決方案一般在高點，如瞭望塔部署視頻監(jiān)控攝像頭，采用 云臺進行360自動掃描。設(shè)計中需要重點解決下列問題： （1）云臺設(shè)備 云臺盲點問題，云臺采用往復(fù)轉(zhuǎn)動的工作方式，目前國內(nèi)森林防火項目中 使用的云臺由于工作原理和應(yīng)用目標的限制，存在不同大小的盲點，常見的云 臺水平掃描范圍為0-330、0-355，存在5-30盲點，而垂直變化范 圍為+5-5；云臺巡航速度問題，都是為城市安防監(jiān)控設(shè)計的，定位精度低， 不需要較高的轉(zhuǎn)速，一般林區(qū)覆蓋掃描，平均需要4-8個條帶的掃描完成，總時 間超過30分鐘。同時這些云臺的正常工作狀態(tài)是靜止不動的，成本較低，經(jīng)常 轉(zhuǎn)動使用壽命急劇縮短，連續(xù)工作時間3-6個月，并且也不支持俯仰角、方位角 的計算。鑒于上述問題，采用水平掃描范圍為360連續(xù)旋轉(zhuǎn)，垂直掃描范圍為 -45-+45；，工作狀態(tài)為巡航轉(zhuǎn)動，平均壽命為5年的球形云臺設(shè)備或T形云 臺。 （2）識別精度 目前森林防火預(yù)警系統(tǒng)產(chǎn)品大多采用了可見光煙火識別算法，識別精度低， 識別方式單一，無法滿足火情盡早盡快發(fā)現(xiàn)的目標。 要解決識別精度低的問題，需要采用雙火情識別模塊，可實現(xiàn)火最低22 像素點的火情報警，煙最低10*10像素點的火情報警；要解決識別率問題，需要 采用的系統(tǒng)提供紅外、可見光相互補充、其他監(jiān)測點確認等多種確認判別方式， 以及重點區(qū)域覆蓋搜索巡航模式，識別率遠大于其他現(xiàn)有煙火識別系統(tǒng)。 森林防火視頻預(yù)警產(chǎn)品，多采用可見光或紅外單鏡頭設(shè)備監(jiān)控方式。由各 自特點決定，單獨使用時較難完成發(fā)現(xiàn)森林火情需求。 為確保系統(tǒng)能全天時完成森林防火監(jiān)測與預(yù)警，要求采用可見光與紅外熱 像儀融合使用、優(yōu)勢互補，配備紅外與可見光雙識別引擎前置技術(shù)，對煙火進 行全天時交叉確認識別，有效提高了煙火識別準確度，真正實現(xiàn)了全天時不間 斷監(jiān)控。 本工程在xx縣林業(yè)局布設(shè)遠程紅外可見光一體的視頻攝像頭，建設(shè)網(wǎng)絡(luò)傳 輸視頻監(jiān)控系統(tǒng)，本次工程布設(shè)1個瞭望塔監(jiān)控點，布設(shè)于項目區(qū)重點防火區(qū)域， 瞭望塔所有的信息通過無線網(wǎng)絡(luò)回傳回指揮中心。 整個系統(tǒng)集視頻監(jiān)控、通信及計算機等軟硬件技術(shù)為一體，可為林區(qū)的林 壤塘縣森林防火視頻監(jiān)控系統(tǒng) 第 17 頁 火撲救提供高新技術(shù)支撐，從而對森林火災(zāi)撲救決策的科學(xué)發(fā)展起到良好的示 范帶動作用。 4.4.24.4.2 前端視頻監(jiān)控系統(tǒng)布局前端視頻監(jiān)控系統(tǒng)布局 森林防火監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)基于企業(yè)級架構(gòu)設(shè)計，具備可視化的監(jiān)測和預(yù)警功 能、豐富的智能模型分析工具、高效的綜合防火調(diào)度和防火指揮平臺，能夠全 面提升森林火險信息采集、管理和智能分析能力，為火險的撲救提供科學(xué)決策 的平臺支持。 監(jiān)控塔點位選址是決定整個系統(tǒng)建設(shè)成敗的決定性因素，森林防火監(jiān)控點 位選擇遵循以下原則，進行現(xiàn)場選點結(jié)合GIS圖層分析，綜合考慮選擇取舍，相 互兼顧。 （1）建立研究區(qū)域數(shù)字高程模型，運用地理信息系統(tǒng)的空間分析方法對其 進行一系列處理，填充洼地、提取潛在山頂點、剔除邊界點和內(nèi)側(cè)區(qū)域中不適 合布設(shè)視頻監(jiān)控點的點；然后綜合本研究提出的視頻監(jiān)控點的選址原則采用人 機交互的方式從研究區(qū)域的外層向內(nèi)部逐步蔓延選點，對確立的方案中的所有 監(jiān)控點進行可視域分析和結(jié)果統(tǒng)計；最后通過本研究建立的森林防火視頻監(jiān)控 布局評價指標體系對確立的布局方案進行評價，判斷該布局方案的優(yōu)劣； （2）選取點位應(yīng)最大限度的有利于觀測林火多發(fā)區(qū)或易發(fā)區(qū)，最大限度的 控制人員活動區(qū)或林地與耕地的結(jié)合區(qū)； （3）設(shè)備安裝點位的選擇必須保證信號能夠通過有線方式（首選）或無線 方式連接到林業(yè)局的指揮中心； （4）考慮到山區(qū)建設(shè)鐵塔的難度和建設(shè)成本，安裝點的選擇盡量利用現(xiàn)有 的監(jiān)控制高點，信號塔或者森林防火了望塔； （5）點位的選擇盡量在可以直視信號傳輸站，應(yīng)盡量避免采用中繼方式。 如果必須采用中繼方式傳送時，中繼總次數(shù)不得超過4次，否則信號傳輸?shù)难訒r 難以接受。 4.54.5 項目主要功能介紹項目主要功能介紹 （1）前端圖像采集系統(tǒng) 采用高清視頻和熱成像相結(jié)合的雙鏡頭監(jiān)控設(shè)備。前端視頻監(jiān)控站采用200 壤塘縣森林防火視頻監(jiān)控系統(tǒng) 第 18 頁 萬高清網(wǎng)絡(luò)攝像機，和500mm以上長焦變倍透霧鏡頭，圖像更加清晰、細膩，相 比傳統(tǒng)的監(jiān)控攝像機，畫面清晰度提高了35倍。利用數(shù)字網(wǎng)絡(luò)云臺，還可以 實現(xiàn)左右360度上下45度自動巡航，近的能看清樹葉上的蟲子種類，遠的能看到 10公里外燃燒的火災(zāi)現(xiàn)場。同時配備熱成像夜視儀，熱成像視頻還可以在熱源 高于地表溫度的情況下看清一切熱源，并可進行錄像和圖像抓拍。徹底解決原 先監(jiān)控夜晚和大霧天氣無法觀看的弊端，實現(xiàn)真正意義上的24小時不間斷監(jiān)控。 （2）前端基站防盜和廣播喊話功能 在前端監(jiān)控鐵塔上安裝了功放、喇叭、防盜探測器、警號等，當無關(guān)人員 進入鐵塔警戒區(qū)域內(nèi)時，前端就會發(fā)出報警，同時前端鏡頭就會自動對準相關(guān) 人員進行拍照留證，值班員在指揮中心可通過遠程網(wǎng)絡(luò)進行實時講話，勸其離 開，避免造成損失。 （3）火情自動識別報警和定位功能 利用智能煙火識別和熱成像探火技術(shù)相結(jié)合，能對火情進行自動分析和報 警，不論白天黑夜、晴天或霧霾天氣，在監(jiān)控站10公里監(jiān)測范圍內(nèi)發(fā)現(xiàn)火源， 就會在森林防火指揮中心平臺發(fā)出報警。同時利用前端網(wǎng)絡(luò)數(shù)字云臺旋轉(zhuǎn)角度、 焦距、位置等，準確測定火點發(fā)生的方位和距離，在電子地圖上，自動將火點 定位，準確標出火點位置。 （4）森林防火指揮調(diào)度功能 發(fā)生火災(zāi)后: 一是在森林防火指揮決策系統(tǒng)里，可及時查詢火場周邊重點保護資源、森 林資源和撲救資源（如儲備庫、消防隊、撲火路徑等），實時接入固定監(jiān)控視 頻，直接了解火場情況； 二是根據(jù)火災(zāi)蔓延情況，及時啟動撲火預(yù)案，落實前指設(shè)置、兵力調(diào)度、 模擬撲火路徑等； 三是通過無線對講設(shè)備、便攜式單兵、車載設(shè)備等，將撲救指令第一時間 傳達給前線指揮部和撲火人員，為撲救指揮提供科學(xué)依據(jù)。 （5）信號傳輸。 本次項目建設(shè)受現(xiàn)場環(huán)境的局限，采用300M高帶寬的電信級微波傳輸基站 將前端監(jiān)控畫面實時傳輸至中心。在前端微波傳輸鏈路設(shè)計中，原則上能夠采 壤塘縣森林防火視頻監(jiān)控系統(tǒng) 第 19 頁 用有線傳輸?shù)谋M量采用有線傳輸，通過微波設(shè)備，根據(jù)傳輸距離及中間遮擋物 的情況，設(shè)計相應(yīng)的信號中繼塔。 （6）電力供給系統(tǒng) 本次項目建設(shè)前端點位的供電，原則上采用就近供電，實在無法通過就近 供電的點位，可通過風(fēng)光互補發(fā)電系統(tǒng)解決供電情況。為保證風(fēng)光互補發(fā)電系 統(tǒng)的穩(wěn)定性，風(fēng)機采用軸向風(fēng)機，電池組采用耐低溫的膠體電池，并且電池組 可采用埋地處理或設(shè)置牢固的電池房存放。 （7）林業(yè)系統(tǒng)擴展功能。 利用森林資源清查數(shù)據(jù)，為野生動植物保護、林權(quán)林地、林木管理、森林 病蟲害防治、退耕還林、林業(yè)資源核查提供便利條件；充分利用互聯(lián)網(wǎng)資源， 通過流媒體服務(wù)器對外發(fā)布，各級領(lǐng)導(dǎo)和政府部門憑權(quán)限對相關(guān)視頻和數(shù)據(jù)進 行實時訪問。 （8）森林病蟲害監(jiān)測預(yù)報功能 在林區(qū)范圍依托前端基站建立森林病蟲害監(jiān)測點，對林區(qū)樹種病蟲害的發(fā) 生情況進行時時監(jiān)測。并通過前端監(jiān)測設(shè)備采集時時數(shù)據(jù)通過該系統(tǒng)傳到指揮 中心進行研判和分析對外發(fā)布和預(yù)警。 （9）綜合服務(wù)功能 除廣泛應(yīng)用于林業(yè)工作外，同時為社會治安、國土生態(tài)、旅游資源、礦產(chǎn) 資源管理、環(huán)境監(jiān)測等提供相關(guān)監(jiān)測信息，還可以預(yù)留端口接入其他部門監(jiān)測 設(shè)備進入該系統(tǒng)。既節(jié)約投資，又實現(xiàn)資源共享 4.64.6 系統(tǒng)構(gòu)成系統(tǒng)構(gòu)成 4.6.14.6.1 視頻采集系統(tǒng)視頻采集系統(tǒng) 視頻采集系統(tǒng)是重點火險區(qū)視頻監(jiān)控系統(tǒng)的眼睛，通過對林區(qū)環(huán)境的視頻 采集完成系統(tǒng)判別信號的輸入，最終通過系統(tǒng)完成森林火情的判別。視頻采集 子系統(tǒng)主要由兩個部分組成：一部分是全局區(qū)域視頻采集，另一部分是塔下區(qū) 域補盲視頻采集。 系統(tǒng)由可見光識別系統(tǒng)、紅外識別系統(tǒng)、運動補償模塊、電子穩(wěn)像模塊、 動力與防護系統(tǒng)組成，完成視頻信息采集任務(wù)，為后續(xù)處理系統(tǒng)提供清晰、穩(wěn) 壤塘縣森林防火視頻監(jiān)控系統(tǒng) 第 20 頁 定的視頻圖像資料，并且能夠?qū)崿F(xiàn) 360 度全覆蓋，能夠精確確定俯仰角、方位 角等技術(shù)參數(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)多種速度的水平、俯仰動作。全局區(qū)域視頻采集系統(tǒng) 主要設(shè)備包括：云臺、可見光攝像機、紅外熱像儀、位置編碼器和電控板卡等。 云臺水平轉(zhuǎn)動機構(gòu)固定在瞭望塔上，垂直轉(zhuǎn)動機構(gòu)固定在水平轉(zhuǎn)動機構(gòu)上。 整個云臺在運行時通過水平轉(zhuǎn)動機構(gòu)轉(zhuǎn)動實現(xiàn)水平轉(zhuǎn)動，通過垂直機構(gòu)的轉(zhuǎn)動 實現(xiàn)視頻采集設(shè)備的俯仰轉(zhuǎn)動。云臺可實現(xiàn) 360 度全方位巡航和多種速度的水 平、俯仰動作，并精確確定俯仰角、方位角等技術(shù)指標。 紅外熱像儀用于紅外圖像的視頻信息采集任務(wù)，為后續(xù)圖像處理系統(tǒng)提供 清晰、穩(wěn)定的視頻圖像資料。利用這個波段成像，一方面可以形成視頻供用戶 觀察，另一方面將數(shù)據(jù)提供給信息融合系統(tǒng)進行火災(zāi)告警、數(shù)據(jù)同步等處理。 4.6.24.6.2 火情搜索系統(tǒng)火情搜索系統(tǒng) 系統(tǒng)具有較高的圖像處理能力，能夠?qū)崿F(xiàn)同步實時跟蹤火情搜索；能夠控 制視頻采集系統(tǒng)，拉近圖像，對火情發(fā)生區(qū)域進行全覆蓋掃描；能夠?qū)崿F(xiàn)紅外 與可見光的互補判別，并且具備穩(wěn)像、去噪、增強等視頻處理能力，以提升火 情搜索的效率；支持判別閥值等參數(shù)的靈活設(shè)置，以適應(yīng)不同環(huán)境、季節(jié)的需 要。 煙火識別引擎分為可見光煙火識別引擎和紅外煙火識別引擎二種，采用動 態(tài)巡航圖像智能煙霧識別算法，對視頻采集系統(tǒng)采集的可見光和紅外圖像進行 分析，對火情進行報警。 4.6.34.6.3 基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng) 實現(xiàn)前端系統(tǒng)與后端指揮中心系統(tǒng)的互聯(lián)互通、安全防護等職能的基礎(chǔ)輔 助系統(tǒng)。包括智能電控子系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)智能化子系統(tǒng)、基站安防子系統(tǒng)、基站供 電子系統(tǒng)。 （1）基礎(chǔ)鐵塔 為使森林防火探測系統(tǒng)獲得一個較好的觀測視角，建設(shè)牢固穩(wěn)定的永久性 鐵塔，鐵塔高度根據(jù)項目地植被情況、探測角度及信號傳輸需要，一般設(shè)計高 度與高于周圍植被 58 米，并根據(jù)觀測角度進行適當調(diào)整。本項目中鐵塔采用 運營商鐵塔租賃。 壤塘縣森林防火視頻監(jiān)控系統(tǒng) 第 21 頁 （2）網(wǎng)絡(luò)傳輸系統(tǒng) 根據(jù)項目地實際情況，原則選用光纖進行傳輸，考慮山區(qū)內(nèi)施工難度，在 短距離內(nèi)可采用光纖傳輸，長距離選用運營商專線或通過無線微波傳輸。在本 次設(shè)計中，采用運營商專線進行傳輸。 （3）基站安防子系統(tǒng) 采用多重物理隔離入侵監(jiān)測、可見光實時入侵監(jiān)測及紅外幕簾入侵監(jiān)測等 多重報警聯(lián)動的方式作為防火基站安防的保障基礎(chǔ)，通過與森林防火預(yù)警系統(tǒng) 平臺的整合最終實現(xiàn)了森林防火基站的安全運營?？梢姽鈱崟r入侵監(jiān)測：在塔 上入口處架設(shè)監(jiān)控攝像機，監(jiān)控攝像機 724 小時啟用實時錄制功能并將錄像 遠程存儲。監(jiān)控攝像機監(jiān)控范圍包括塔下所有入口的信息狀態(tài)，并可根據(jù)指令 信息進行轉(zhuǎn)動和調(diào)焦等功能。 （4）基站供電子系統(tǒng) 遠程智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)的實施，系統(tǒng)供電是關(guān)鍵一環(huán)。供電系統(tǒng)的成敗直 接關(guān)系到整個系統(tǒng)的成敗。本項目的供電設(shè)計采用風(fēng)光互補系統(tǒng)實現(xiàn)前端設(shè)備 供電，供電穩(wěn)定，后續(xù)維護成本低。 4.6.44.6.4 火情鑒別系統(tǒng)火情鑒別系統(tǒng) 火情鑒別系統(tǒng)是各前端火情搜索系統(tǒng)的中樞管理系統(tǒng)，對各個前端視頻采 集系統(tǒng)的巡航模式、火情搜索系統(tǒng)的閥值參數(shù)進行調(diào)整；維護管理噪點，對前 端火情報警信息進行核對，濾出噪點；協(xié)調(diào)多個前端系統(tǒng)對同一火情進行核對、 確認、報警。 （1）搜索模式控制 三種搜索模式：云臺勻速轉(zhuǎn)動搜索模式、云臺步進搜索模式、重點區(qū)域覆 蓋高精度搜索模式。系統(tǒng)提供前兩種搜索模式為日常巡航模式，實際部署時用 戶可自行人工設(shè)定以選用何種工作模式；第三種模式為協(xié)同火情搜索模式，當 某一前端回饋的視頻中可能存在火情時，系統(tǒng)調(diào)度對火情可視的前端進行覆蓋 高精度搜索。 （2）報警策略管理 1）協(xié)同報警 紅外和可見光聯(lián)動檢測。當紅外發(fā)現(xiàn)可疑火情時，首先計算得到當前火情 壤塘縣森林防火視頻監(jiān)控系統(tǒng) 第 22 頁 發(fā)生地點所在的方位角和俯仰角，確定火情的面積大小，并據(jù)此計算出足夠確 認火情的可見光視場大小（分為水平視場和垂直視場） 。隨后驅(qū)動可見光，進行 視場變化，將點位置移至可見光視域的中心，并且進行自動對焦，當圖像足夠 清晰之后，通過可見光進一步確認是否發(fā)生火情。 當可見光發(fā)現(xiàn)可疑火情時，采用同樣的原理，驅(qū)動紅外進行火情確認。 協(xié)同報警是紅外和可見光都確認發(fā)現(xiàn)火情后，系統(tǒng)自動發(fā)出報警信號。協(xié) 同報警是精度比較高的一種報警策略，但是由于需要紅外搜索系統(tǒng)和可見光搜 索系統(tǒng)同時確認，消耗的時間和系統(tǒng)開銷比較大。 2）協(xié)同互補報警 與協(xié)同報警類似，當紅外發(fā)現(xiàn)可疑火情時，驅(qū)動高清可見光分析是否能排 除誤報（如煙囪、廚房灶火、太陽等） ，如確認為非林火則解除報警，不能排除 依然報警；反之高清可見光發(fā)現(xiàn)可疑火情時，驅(qū)動熱成像分析是否能排除為誤 報，如不能排除依然報警； 總之協(xié)同互補報警要求在不提高誤報率的條件下，盡量降低誤報率。 3）可見光報警 可見光報警是指只要可見光搜索系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)火情，發(fā)送結(jié)果給紅外對火情進 行確認。即使紅外圖形搜索系統(tǒng)檢測未發(fā)現(xiàn)火情，系統(tǒng)也自動發(fā)出報警信號報 警。 4）紅外報警 紅外報警是指只要紅外圖形搜索系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)火情，發(fā)送結(jié)果給可見光搜索系 統(tǒng)確認后，可見光搜索系統(tǒng)未發(fā)現(xiàn)火情，系統(tǒng)也自動報警。 5）單一報警 任何一種突發(fā)火情搜索方式發(fā)現(xiàn)火情，無論另外一種方式確認的結(jié)果如何， 系統(tǒng)都自動進行報警。 6）報警信息上報 報警上報是發(fā)送報警信號到本級和上級指控中心監(jiān)控平臺，并發(fā)出報警警 告，驅(qū)動前端監(jiān)控設(shè)備自動對火情發(fā)生區(qū)域進行錄像。 7）工作模式切換 能夠?qū)崿F(xiàn)自動無縫的晝夜檢測算法切換。夜間和白天采用不同的工作模式 壤塘縣森林防火視頻監(jiān)控系統(tǒng) 第 23 頁 和不同的算法參數(shù)，以實現(xiàn)更加精確的火情檢測。前端設(shè)備在夜間和白天的工 作環(huán)境發(fā)生了很大改變，夜間可見光少，不能清晰地拍攝圖片，所以夜間需要 更多的側(cè)重紅外監(jiān)控；白天可見光充足，工作模式側(cè)重可見光搜索，用紅外搜 索輔助。 8）火情精確定位 根據(jù)云臺的位置和搜索路徑進行初步的火情發(fā)生地點定位，并獲取火情發(fā) 生點的方位角、俯仰角、水平視場角、垂直視場角、監(jiān)控點經(jīng)緯度，同報警一 起上報，便于 GIS 平臺進行精細的定位。 9）可屏蔽區(qū)域管理 這里屏蔽區(qū)域既可以在系統(tǒng)安裝階段進行人工標定配置，也可以在系統(tǒng)運 行過程中動態(tài)添加和刪除。特別是系統(tǒng)能夠根據(jù)報警結(jié)果，快速動態(tài)添加屏蔽 區(qū)域。當一個報警火情發(fā)生后，系統(tǒng)會把報警信息發(fā)送到監(jiān)控端進行人工確認， 人工確認過程中，可以選定報警區(qū)域，并選擇是否添加為一個報警屏蔽點。如 果選擇添加，則自動添加到報警屏蔽集合中。 10）圖像接收以及解碼 接收前端設(shè)備發(fā)送的圖像數(shù)據(jù)，并進行解碼。為了加快圖像數(shù)據(jù)的傳輸效 率，前端設(shè)備系統(tǒng)自動將圖像數(shù)據(jù)進行壓縮。本級系統(tǒng)不能直接使用接收到的 數(shù)據(jù)，需要對數(shù)據(jù)進行解碼。本系統(tǒng)采用國內(nèi)領(lǐng)先的圖像壓縮解碼算法，對圖 像的壓縮率明顯提高，增強了圖像傳輸率，保證了圖形畫面的實時性。 11）報警錄像 當有報警發(fā)生時，需要記錄報警發(fā)生的信息（包括時間和位置） ，并和錄像 文件同步。系統(tǒng)發(fā)出報警時前端監(jiān)控設(shè)備開始對火情區(qū)域錄像，同時系統(tǒng)將報 警發(fā)生的開始時間、相關(guān)地點、用戶對報警的反應(yīng)等記錄到錄像的基本信息中。 12） GIS 通訊 A、 定位接口 在火情鑒別系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)事警后，將報警設(shè)備的水平角、俯仰角等信息傳給 GIS 系統(tǒng)，由 GIS 計算后得出事警點的經(jīng)緯度坐標。 B、 反向定位接口 壤塘縣森林防火視頻監(jiān)控系統(tǒng) 第 24 頁 火情鑒別系統(tǒng)將地點的經(jīng)緯度坐標傳給 GIS 系統(tǒng)，GIS 系統(tǒng)計算在該坐標范 圍內(nèi)，哪些監(jiān)控臺可以看到該地點，得出所有的監(jiān)控臺設(shè)備列表。 C、