森林防火監(jiān)控系統(tǒng)

1、森林防火監(jiān)控系統(tǒng)1.1引言森林火災(zāi)是世界性的林業(yè)重要災(zāi)害，造成森林資源的重大損失和全球性的環(huán)境污染。森林火災(zāi)具有突發(fā)性、災(zāi)害發(fā)生的隨機(jī)性的1.1 引言森林火災(zāi)是世界性的林業(yè)重要災(zāi)害，造成森林資源的重大損失和全球性的環(huán)境污染。森林火災(zāi)具有突發(fā)性、災(zāi)害發(fā)生的隨機(jī)性的特點，短時間內(nèi)能造成巨大損失的特點。在我國，林業(yè)防火一直是林業(yè)管理工作的重點和難點，它關(guān)系著國家林業(yè)安全、環(huán)境保護(hù)、生態(tài)旅游以及人民生命財產(chǎn)安全等國計民生的方方面面。重慶市海普軟件產(chǎn)業(yè)有限公司為滿足新時期林業(yè)管理信息化建設(shè)所遇到的各種需求，適時推出森林衛(wèi)士365大型數(shù)字林業(yè)綜合管理全面解決方案，客戶可根據(jù)自身的實際情況擴(kuò)充和裁剪業(yè)務(wù)模塊

2、，構(gòu)建符合自身工作體系的林業(yè)管理信息系統(tǒng)。本系統(tǒng)利用地理信息(GIS)、遙感(GPS)等信息技術(shù)、大型集中監(jiān)控技術(shù)，結(jié)合林業(yè)管理的專業(yè)知識和林業(yè)防火的經(jīng)驗，建立林業(yè)防火指揮系統(tǒng)。從而實現(xiàn)各級林業(yè)防火辦信息的快速流轉(zhuǎn)、森林防火安全的實時管理、森林氣候動態(tài)變化的實時監(jiān)測和數(shù)據(jù)更新、林業(yè)火災(zāi)預(yù)防、火災(zāi)撲救指揮的輔助決策、林業(yè)火災(zāi)的災(zāi)后評估等多方面功能，實現(xiàn)林業(yè)防火業(yè)務(wù)的數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、可視化和智能化，實現(xiàn)信息的規(guī)范管理和共享利用。特別是在森林煙火的智能監(jiān)測和預(yù)警方面，海普公司利用獨有的可編程三維精確定位攝像系統(tǒng)和森林煙火智能識別軟件，整合戶外遠(yuǎn)程聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)，可實現(xiàn)林區(qū)圖像的清晰采集、智能分析、智能

3、預(yù)警，有效降低煙火的誤報和漏報，實現(xiàn)目標(biāo)的精確定位。本方案側(cè)重于站在用戶的角度來分析問題，從系統(tǒng)的需求分析、到系統(tǒng)的設(shè)計思想、技術(shù)方案綜述，再到系統(tǒng)的構(gòu)建，都盡量通俗易懂。關(guān)于系統(tǒng)所涉及的硬件選型、設(shè)備參數(shù)及報價，本方案并未涉及，我們將采用附件的方式一一詳述。1.2 森林防火技術(shù)一覽1.2.1 國際森林防火技術(shù)德國：FIRE-WATCHft林火災(zāi)自動預(yù)警系統(tǒng)德國投入使用的FIRE-WATCH1林火災(zāi)自動預(yù)警系統(tǒng),正常監(jiān)測半徑10公里，安裝該系統(tǒng)每套需7.5萬歐元，而在勃蘭登堡州安裝需要120-130套，約1000萬歐元。美國：護(hù)林飛機(jī)和紅外遙感火災(zāi)預(yù)警飛機(jī)巡邏美國利用“大地”衛(wèi)星在離地面大約7

4、05公里的軌道上繞地球運轉(zhuǎn)，探測地面上的高溫地區(qū)、濃煙地帶以及火災(zāi)遺址。美國使用無人駕駛林火預(yù)警飛機(jī)進(jìn)行24小時監(jiān)測，雖獲得了成功，但耗費了巨額資金。加拿大：加拿大采用衛(wèi)星巡回監(jiān)測系統(tǒng)加拿大采用從衛(wèi)星上發(fā)射電磁射線檢測林區(qū)溫度，當(dāng)檢測出某一林區(qū)局部溫度上升到150c200C,紅外線波長達(dá)3.7微米時，便是火災(zāi)前兆，立即測定具體溫度，采取措施及時防火.同時，加拿大林區(qū)采用多架配備先進(jìn)的直升飛機(jī)輪流監(jiān)測森林火災(zāi)，飛行費每小時需5000-6000加元。國外的技術(shù)有的雖然可靠，但需要借助高空衛(wèi)星，且施工太復(fù)雜；有的技術(shù)方案基礎(chǔ)實施投資太大，多達(dá)幾十萬美元，投入成本過高，這些難以滿足我國森林資源監(jiān)測的實

5、際需要。1.2.2 國內(nèi)采用的監(jiān)測方法地面巡護(hù)地面巡護(hù)，主要任務(wù)是宣傳群眾，控制人為火源，深入了望臺觀測的死角進(jìn)行巡邏。對來往人員及車輛，野外生產(chǎn)和生活用火進(jìn)行檢查和監(jiān)督。存在的不足是巡護(hù)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(yuǎn)山區(qū)，無法進(jìn)行地面巡護(hù)，需用各種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。了望臺監(jiān)測了望臺監(jiān)測，是通過了望臺來觀測林火的發(fā)生，確定火災(zāi)發(fā)生的地點，報告火情，它的優(yōu)點是覆蓋面較大、效果較好。存在的不足：是無生活條件的偏遠(yuǎn)林區(qū)不能設(shè)了望臺；它的觀察效果受地形地勢的限制，覆蓋面小，有死角和空白，觀察不到

6、，對煙霧濃重的較大面積的火場、余火及地下火無法觀察；雷電天氣無法上塔觀察；了望是一種依靠了望員的經(jīng)驗來觀測的方法，準(zhǔn)確率低，誤差大。另外了望員人身安全受雷電、野生動物、森林腦炎等的威脅。航空巡護(hù)航空巡護(hù)，是利用巡護(hù)飛機(jī)進(jìn)行林火的探測。它的優(yōu)點是巡護(hù)視野寬、機(jī)動性大、速度快同時對火場周圍及火勢發(fā)展能做到全面觀察，可及時采取有效措施。但也存在著不足：夜氣、大風(fēng)天氣、陰天能見度較低時難以起飛，同時巡視受航線、時間的限制，而且觀察范圍小，只能一天一次對某一林區(qū)進(jìn)行觀察，如錯過觀察時機(jī)，當(dāng)日的森林火災(zāi)也觀察不到，容易釀成大災(zāi)，固定飛行費用2000元/小時，成本高，租用飛機(jī)費用昂貴，飛行費用嚴(yán)重不足，這就

7、需要用定點視頻監(jiān)測來彌補其不足。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。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。它探測范圍廣、搜集數(shù)據(jù)快、能得到連續(xù)性資料，反映火的動態(tài)變化，而且收集資料不受地形條件的影響，影像真切。存在的不足：NOAA-AVHRR確率低，需要地面花費大量的人力、物力、財力進(jìn)行核實，尤其是交通不便的地方，火情核實十分重要。當(dāng)熱點達(dá)到3個像素時，火已基本成災(zāi)。1.3 系統(tǒng)選型分析目前，我國森林林區(qū)火險監(jiān)控預(yù)警的方式主要有衛(wèi)星林火監(jiān)測、人工監(jiān)測、遠(yuǎn)程林火視頻監(jiān)測、森林火災(zāi)智

8、能遠(yuǎn)程監(jiān)測四種方式。在衛(wèi)星監(jiān)測方面，我國目前建有四個衛(wèi)星林火監(jiān)測地面站，分別是國家林業(yè)局衛(wèi)星監(jiān)測中心、西北衛(wèi)星監(jiān)測分中心、東北衛(wèi)星監(jiān)測分中心和西南衛(wèi)星監(jiān)測分中心，適用于對我國全境的林火監(jiān)測，對于較大的森林火災(zāi)具有很好的監(jiān)測效果，但對于面積較小的火災(zāi)以及大空有云霧遮擋等情況則無法監(jiān)測。人工監(jiān)測是最普遍的林火監(jiān)測方式，我區(qū)普遍采用的就是人工監(jiān)測形式，林區(qū)建有林火監(jiān)測了望塔，監(jiān)測人員在了望塔上對周邊森林進(jìn)行觀察，發(fā)現(xiàn)火情后通過電話、電臺等通信方式報告火情。人工監(jiān)測的不足是監(jiān)測范圍小，防火人員勞動強度大，不能全天候進(jìn)行林火監(jiān)測。遠(yuǎn)程林火視頻監(jiān)測是近年來興起的一種林火監(jiān)測方式。它主要運用視頻監(jiān)控技術(shù)和網(wǎng)

9、絡(luò)傳輸技術(shù)，通過安裝在不同位置的攝像機(jī)將山林的影像信息實時傳輸?shù)缴址阑鹬笓]中心。與衛(wèi)星林火監(jiān)測相比，遠(yuǎn)程林火視頻監(jiān)控監(jiān)測具有火情發(fā)現(xiàn)速度快、大火小火都可以監(jiān)測、不受天氣因素影響等優(yōu)勢；與人工監(jiān)測相比，遠(yuǎn)程林火視頻監(jiān)控監(jiān)測具有監(jiān)測范圍廣泛等優(yōu)勢。森林火災(zāi)智能遠(yuǎn)程監(jiān)測是在第三種方式的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的森林火災(zāi)智能監(jiān)測方式。它主要運用視頻監(jiān)控技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)，GIS地理信息技術(shù)、3s技術(shù)、圖像智能識別技術(shù)等，通過安裝在不同位置的大型戶外攝像系統(tǒng)將林區(qū)的影像信息實時、清晰地傳輸?shù)缴址阑鹬笓]中心、智能識別軟件自動分析處理，一旦發(fā)現(xiàn)煙、火等疑似警情，自動觸發(fā)報警并聯(lián)動相關(guān)單位。與第三種方式相比，森林火

10、災(zāi)智能遠(yuǎn)程監(jiān)測具有火情自動識別、響應(yīng)速度快、晝夜都可以監(jiān)測等優(yōu)勢，并能有效降低監(jiān)控管理人員的勞動強度。目前XX省各大森林公園的人為活動很頻繁，森林防火任務(wù)相當(dāng)繁重，因此開展林火遠(yuǎn)程的智能監(jiān)測系統(tǒng)工作相當(dāng)適用。第2章需求分析2.1 問題和形勢分析近幾年來隨著厄爾尼諾現(xiàn)象的出現(xiàn)，以氣溫持續(xù)偏高為主要特征的全球氣候異常狀況以及降水量的減少，我區(qū)森林火險的高危期和火災(zāi)損失的嚴(yán)重期也呈逐年上升的趨勢，森林防火形勢十分嚴(yán)峻。究其原因：一是由于近幾年XX省林業(yè)工作開展順利，林區(qū)面積大量增加并且?guī)谉o大的森林火災(zāi)的發(fā)生，現(xiàn)在林下植被和枯枝落葉越來越多，林下可燃物載量逐漸加大，發(fā)生森林火災(zāi)的機(jī)會在不斷增加；二是目

11、前XX省林區(qū)森林主要以核林、松林為主，且多為幼中齡林，森林結(jié)構(gòu)還豐富多樣，火災(zāi)自控能力低，易燃性較強；三是隨著XX省經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人民生活水平的提高，從事林業(yè)經(jīng)營活動顯著增多，林區(qū)內(nèi)人員流動頻繁，游玩用火、上墳祭祖等帶來了大量的火災(zāi)隱患，使火源的管理難度加大；是是在市場大環(huán)境下，動員群眾撲火困難不斷增加；五是相對于其他省市和其他行業(yè)XX省目前的森林火災(zāi)預(yù)警撲救綜合機(jī)制尚未健全，指揮決策信息化能力有待進(jìn)一步提高，各區(qū)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)水平不平衡等。2.2 項目建設(shè)現(xiàn)狀分析雖然經(jīng)過多年的森林防火基礎(chǔ)建設(shè)，我區(qū)的森林防火發(fā)展中仍然存在一些不容忽視的突出問題。特別是針對森林防火的具體工作，面臨著如何提高火險等

12、級預(yù)測、火災(zāi)損失評估、火災(zāi)日常管理、火災(zāi)遙感監(jiān)測等方面的科學(xué)化和信息化的決策分析水平；在加強防火期間林區(qū)的日常檢查和管理工作的同時，如何采用先進(jìn)的現(xiàn)代信息技術(shù)，建立高效、可靠、實用的林火監(jiān)控監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)；火災(zāi)一旦發(fā)生，如何能夠迅速查明火情，分析火勢，科學(xué)的制定滅火方案和調(diào)度現(xiàn)場滅火力等。以上問題的解決都將融合在林火監(jiān)控監(jiān)測預(yù)警指揮通信系統(tǒng)建設(shè)之中，該系統(tǒng)集網(wǎng)絡(luò)信息、衛(wèi)星遙感與通信、多媒體指揮中心、微波通信、視頻傳輸、信息安全、軟件開發(fā)等多種技術(shù)于一體，以更好地為建設(shè)綠色XX省這個總體目標(biāo)服務(wù)。2.3 項目建設(shè)條件分析2.3.1 地理位置及自然條件分析項目建設(shè)地點位于XX省轄區(qū)內(nèi)。東經(jīng)?至？。？

13、，北緯？。？至？。？，地處？?？，森林總面積？?萬公頃，處于南亞熱帶季風(fēng)氣候帶，地帶性植被為季風(fēng)常綠闊葉林，具有物種豐富，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，森林景觀多樣等典型特征.XX省全境地勢東南高，西北低，大部分為低丘陵地，問以平緩的臺地。據(jù)2005年森林資源二類資源調(diào)查統(tǒng)計數(shù)據(jù)，林業(yè)用地面積7hm2,其中，有林地面積為hm2,疏林地hm2灌木林地hm2,未成林地hm2,無林地面積hm2,苗圃地面積為hm2.按林種分，生態(tài)公益林面積hm2,占林業(yè)用地面積的？?，其生態(tài)功能等級I類型hm2,占？?;11類型？hm2,占？?;田類型？?hm2,占？?;IV類型hm2,占？?.2.3.2 社會經(jīng)濟(jì)及林業(yè)發(fā)展?fàn)顩r分析XX

14、省成立？?多年來，XX省人民在黨中央、國務(wù)院、省委、省政府的正確領(lǐng)導(dǎo)下，以鄧小平理論和“三個代表”重要思想為指導(dǎo)，認(rèn)真落實科學(xué)發(fā)展觀，國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展取得了很大的成就，僅2006年全區(qū)GDW產(chǎn)總值即達(dá)到？?億元，人均GDP±到？?美元，各項社會事業(yè)取得新進(jìn)步，人民生活環(huán)境質(zhì)量進(jìn)一步提升。林業(yè)方面在歷屆省委、省政府的正確領(lǐng)導(dǎo)下，在全區(qū)人民和林業(yè)系統(tǒng)干部職工的努力下，XX省林業(yè)建設(shè)取得了巨大成就，并且隨著以生態(tài)風(fēng)景林、森林公園和自然保護(hù)區(qū)、濕地及沿海防護(hù)林、綠色通道為主的林業(yè)生態(tài)建設(shè)進(jìn)程的推進(jìn)，城市林業(yè)建設(shè)進(jìn)入了快速發(fā)展階段。目前XX省林木覆蓋率達(dá)到？?%人均？?m2在森林火災(zāi)方面，自

15、？?年至？?年年全區(qū)沒有發(fā)生大的森林火災(zāi)和人員傷亡事故，森林火災(zāi)受害率為？?%,控制在省控指標(biāo)？?為以下。2.3.3 業(yè)務(wù)功能、流程和業(yè)務(wù)量需求分析A)?業(yè)務(wù)功能分析XX省林火監(jiān)控監(jiān)測預(yù)警指揮通信系統(tǒng)作為XX省森林防火工作的基礎(chǔ)支撐，應(yīng)滿足日常值守和處置森林火災(zāi)突發(fā)事件的需要，林火監(jiān)控監(jiān)測預(yù)警指揮通信的業(yè)務(wù)分為常態(tài)日常工作業(yè)務(wù)和非常態(tài)應(yīng)急業(yè)務(wù)。常態(tài)業(yè)務(wù)指沒有發(fā)生森林火災(zāi)時的日常工作管理業(yè)務(wù)，主要是預(yù)防和應(yīng)急準(zhǔn)備工作，包括防火值班、林火監(jiān)測與預(yù)警、平臺建設(shè)、防火預(yù)案管理、火險預(yù)報、防火報表等；而非常態(tài)應(yīng)急業(yè)務(wù)則反映了突發(fā)森林火災(zāi)時的業(yè)務(wù)，涉及火情的監(jiān)測、火災(zāi)撲救指揮、火災(zāi)的評估與重建等過程，包括

16、突發(fā)森林火災(zāi)時的應(yīng)急值班、火情蔓延監(jiān)測、分析研判、職能輔助決策、指揮調(diào)度、資源保障、火災(zāi)評估等業(yè)務(wù)。?XX省林火監(jiān)控監(jiān)測預(yù)警指揮通信系統(tǒng)業(yè)務(wù)構(gòu)成2.4 系統(tǒng)功能需求1、？關(guān)于林火、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。系統(tǒng)能夠精確定位火點位置，并能自動報警。2、？關(guān)于火情推演能夠根據(jù)當(dāng)前火點的位置、風(fēng)向、溫度、濕度、地表溫度、植被等信息動態(tài)推演火災(zāi)蔓延的方向、面積、速度及強度，為撲火指揮提供科學(xué)的決策依據(jù)。3、？關(guān)于撲火預(yù)案報警后一旦火情確認(rèn)，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)

17、的單位、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(yù)案。4、？關(guān)于災(zāi)后評估林火發(fā)生后，系統(tǒng)能對受災(zāi)面積、災(zāi)害損失做出相對準(zhǔn)確的評估。甚至能對災(zāi)后重建提供輔助決策的數(shù)據(jù)。5、？關(guān)于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。6、？關(guān)于專題繪圖林業(yè)管理工作人員可通過本系統(tǒng)的GIS地圖進(jìn)行專題繪圖，專題遵循國家標(biāo)準(zhǔn)，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(zhǔn)。7、?關(guān)于數(shù)據(jù)存儲前端設(shè)備7X24不間斷攝像，在前端的上一級保證最低XX大錄像回放。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

18、XX大錄像回放，省市中心保證最低XX大錄像回放。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。8、？關(guān)于日常辦公林業(yè)防火管理工作人員可通過本系統(tǒng)進(jìn)行日常防火工作的自動化辦公，并能根據(jù)相應(yīng)權(quán)限對系統(tǒng)信息進(jìn)行管理和維護(hù)。2.5 環(huán)境分析9、？關(guān)于前端設(shè)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(fù)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(fēng)。要求前端設(shè)備具有恒溫功能，并能有效防雨防雷。10、？關(guān)于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(hù)難。希望能提供一種供電方式,能保證前端設(shè)備全年無間斷可靠運行。11、？關(guān)于網(wǎng)絡(luò)林區(qū)所轄區(qū)域廣，野外架線成本高、施

19、工難維護(hù)難。需要提供一套可行的網(wǎng)絡(luò)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。12、？關(guān)于林區(qū)設(shè)備防盜前端設(shè)備大多數(shù)安裝在無人值守的密林深處，林區(qū)的前端設(shè)備需要利用現(xiàn)有監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)置防盜功能。2.6 建設(shè)目標(biāo)森林防火聯(lián)網(wǎng)智能監(jiān)控系統(tǒng)的建設(shè)，是XX市林業(yè)局森林防火工作革命升級的重要工作，工程建設(shè)應(yīng)滿足以下幾個要求：1、？投資省：工程建設(shè)應(yīng)充分考慮設(shè)備選型的性價比，同時不能犧牲設(shè)備和系統(tǒng)的先進(jìn)性,保證系統(tǒng)在一段時間內(nèi)不落伍。2、？建設(shè)快：一旦合同簽訂，從方案設(shè)計、到工程施工都能按期（?）完成。3、？功能全：系統(tǒng)建設(shè)能滿足甲方的功能需求。4、？安

20、全性：系統(tǒng)的設(shè)計建設(shè)能充分考慮復(fù)雜多變的地理和氣候因素，防雷技術(shù)可靠，防盜方法可行。5、？穩(wěn)定性：系統(tǒng)能滿足7X24無間斷工作，無論是前端設(shè)備，還是整個系統(tǒng)，都能穩(wěn)定運行。6、？擴(kuò)展性：系統(tǒng)具有可擴(kuò)展性，系統(tǒng)具有升級功能，適合森林防火防護(hù)監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展要求。7、？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(xí)慣，易學(xué)易用，并能提供在線幫助和技術(shù)支持。最好具備一鍵開機(jī)功能。2.7 需求綜述XX省林火監(jiān)控監(jiān)測預(yù)警指揮通信系統(tǒng)建設(shè)是XX省實施“加快？林業(yè)發(fā)展”戰(zhàn)略的重要組成部分；是全面提升XX省森林防火的現(xiàn)代化管理水平、促進(jìn)城市林業(yè)建設(shè)和森林防火信息化建設(shè)實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展和跨越式發(fā)展的積極手段；

21、是加速XX省森林防火宏觀決策科學(xué)化、監(jiān)測預(yù)警智能化、指揮通信現(xiàn)代化推進(jìn)XX省經(jīng)濟(jì)發(fā)展，全面構(gòu)建和諧XX省、效益XX省的有效保障。XX省林火監(jiān)控監(jiān)測預(yù)警指揮通信系統(tǒng)采用當(dāng)前先進(jìn)、成熟的技術(shù)，在充分參考我國其他省市森林火災(zāi)監(jiān)控監(jiān)測預(yù)警以及應(yīng)急指揮的各種手段下，同時結(jié)合XX省的自然情況和市森林防火工作實際情況，以較少的投資，實現(xiàn)了市森林火災(zāi)的自動監(jiān)控、火險預(yù)警、信息通信和應(yīng)急指揮等，極大地消除森林火災(zāi)的監(jiān)控盲區(qū)，大大縮短發(fā)現(xiàn)火災(zāi)的時間，并能在必要時為森林火災(zāi)的撲救指揮提供強大的通信支持和輔助決策服務(wù)，為有效遏制森林火災(zāi)的發(fā)生、提高綜合防控能力、改善防火基礎(chǔ)設(shè)施、完善防火信息標(biāo)準(zhǔn)化體系、加大森林防火工

22、作的科技含量打下良好的基礎(chǔ)。通過認(rèn)真研究和論證，本項目建設(shè)基礎(chǔ)條件較好，組織保障有力，建設(shè)方案和技術(shù)路線可行，建設(shè)規(guī)模適宜，資金投入適當(dāng)，后期運行費用少，生態(tài)效益和社會效益巨大。對及時發(fā)現(xiàn)火情、傳遞信息、迅速展開撲救，將森林火災(zāi)降到最低限度，有效控制森林火災(zāi)的蔓延和損害，使國家和人民生命財產(chǎn)免受損失具有十分重要的意義和作用，是促進(jìn)XX省森林防火事業(yè)向現(xiàn)代化、信息化、標(biāo)準(zhǔn)化邁進(jìn)的有力保證。同時，該系統(tǒng)的建設(shè)關(guān)系到森林資源可持續(xù)發(fā)展，有利于構(gòu)建和諧XX省、效益XX省以及推動當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)的穩(wěn)定和發(fā)展。XX省森林防火智能監(jiān)測系統(tǒng)，是一套將智能監(jiān)控、資源管理、應(yīng)急預(yù)案、指揮撲救、災(zāi)后評估等功能模塊無縫融合，

23、整合了地理信息（GIS）、大型集中監(jiān)控技術(shù)、智能圖像識別技術(shù)、無線通訊傳輸技術(shù)的綜合性森林防火聯(lián)網(wǎng)智能監(jiān)控系統(tǒng)，它將單一的森林防火系統(tǒng)提升到數(shù)字林業(yè)的綜合管理高度。第3章系統(tǒng)設(shè)計3.2設(shè)計原則我們在設(shè)計方案時以XXXX勺實際情況出發(fā)，以森林防火監(jiān)控指揮系統(tǒng)結(jié)構(gòu)配置的合理性、科學(xué)性和經(jīng)濟(jì)性為原則，同時嚴(yán)格掌握以下原則進(jìn)行設(shè)計：1 .規(guī)范性原則本系統(tǒng)是一個嚴(yán)謹(jǐn)?shù)木C合性系統(tǒng)，在系統(tǒng)的設(shè)計與施工過程中應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行各方面的標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范，并遵從各項技術(shù)規(guī)定，做好系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計與施工。各配套設(shè)備的性能和技術(shù)要求穩(wěn)定可靠，所有的器材應(yīng)符合國家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)規(guī)范。2 .先進(jìn)性原則無論是軟件配置，還是硬件選型，力求做到

24、技術(shù)先進(jìn)，安全可靠防范嚴(yán)密。3 .兼容性原則即系統(tǒng)設(shè)計合理，無論是硬件的匹配，還是系統(tǒng)與特定環(huán)境的適應(yīng)性，都要求有很好的兼容性。硬件方面，要求將來系統(tǒng)升級時對既有硬件設(shè)備能上下兼容，節(jié)省投資。4 .前瞻性原則即系統(tǒng)的設(shè)計能充分考慮森林防火監(jiān)控指揮系統(tǒng)的發(fā)展需要，能充分適應(yīng)科技的快速進(jìn)步，對系統(tǒng)的擴(kuò)展性預(yù)留可持續(xù)發(fā)展的接口和技術(shù)空間。5 .易用性原則系統(tǒng)在設(shè)計時能充分考慮林業(yè)系統(tǒng)的行業(yè)特點和管理人員的操作習(xí)慣，運行過程簡單易行，人工操作易學(xué)易用，監(jiān)控管理快捷高效，應(yīng)急指揮科學(xué)可行，災(zāi)后評估快速準(zhǔn)確。能做到開機(jī)即可工作，通電即可運行的程度。第4章工程概況4.1 項目建設(shè)背景森林是陸地生態(tài)系統(tǒng)的主體

25、，是人類賴以生存的物質(zhì)基礎(chǔ)，是人類的寶貴財富，保護(hù)好森林就是保護(hù)好人類自己。4.2 項目建設(shè)的必要性開展XX省林火監(jiān)控監(jiān)測預(yù)警指揮通彳S系統(tǒng)建設(shè)工作，是保護(hù)XX省森林資源的需要，目前XX省轄屬的各大森林公園、自然保護(hù)區(qū)及林區(qū)的植被物種豐富，特有物種很多，群落結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，自然景觀優(yōu)美，其生態(tài)及旅游效應(yīng)十分明顯，必須嚴(yán)防森林火災(zāi)的發(fā)生。一旦發(fā)生，應(yīng)及時組織撲滅，嚴(yán)禁造成重大損失。為此，建立XX省林火監(jiān)控監(jiān)測預(yù)警指揮通信系統(tǒng)勢在必行。4.3 多層級多元式聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控管理平臺本系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計強化“智能監(jiān)控”和“遠(yuǎn)程集中控制”，對煙火及信息流的管理，做到對異常事件處理過程的實時查看，并能做到如同親臨現(xiàn)場的指揮

26、效果，有利于提高處理林火等森林異常事件的效率。?從上圖可以看出，本系統(tǒng)是一個多層級二元式的聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控管理平臺，在這個平臺的統(tǒng)一管理之下，所有林業(yè)局下屬的組織結(jié)構(gòu)、設(shè)備（監(jiān)控設(shè)備、報警設(shè)備、傳輸存儲設(shè)備、外部設(shè)備）、主機(jī)、系統(tǒng)等所有的被管理對象被整合為一個有機(jī)體，協(xié)同一致地高效運行。處于第1層的XX省林業(yè)局監(jiān)控指揮中心是本次工程的核心，處在第2層的是各地/市/州林業(yè)局監(jiān)控管理中心，處在第3層的是各區(qū)縣林業(yè)局監(jiān)控管理中心，處在第4層的是各大型林區(qū)或國營林場，而前端基站和相關(guān)設(shè)備則可根據(jù)不同林區(qū)的實際情況進(jìn)行設(shè)置。注：處于第0層的國家林業(yè)避監(jiān)控指揮中心不屬于本次工程的范疇，考慮到未來發(fā)展的需要，在第1

27、層預(yù)留了向上擴(kuò)展的接口。4.4 系統(tǒng)功能通過系統(tǒng)建設(shè)，本系統(tǒng)具有以下主要功能：1 .監(jiān)控指揮屏幕墻可以實時顯示前端采集點的圖像。圖像中同時包括相關(guān)數(shù)字信息如坐標(biāo)時間等；2 .數(shù)字圖像可以通過微波通訊和計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)遠(yuǎn)程傳輸；3 .所有視頻圖像進(jìn)行全程錄像存儲，并可以對以往的歷史圖像進(jìn)行查詢和回放；4 .采用林火精確定位技術(shù)，具有預(yù)置位、運行軌跡編輯、實時回顯位置信息功能；電動三可變長焦距鏡頭配備遠(yuǎn)程可控濾色片低照度高清晰攝像機(jī)；5 .通過現(xiàn)有設(shè)置的監(jiān)測點，實現(xiàn)整個林區(qū)監(jiān)視范圍的全覆蓋；6 .系統(tǒng)安全性高，采用人員身份認(rèn)證、訪問控制功能和審核功能等方式保證系統(tǒng)安全可靠；7 .查詢：采用時間流設(shè)計

28、，可由時間、日期、前端采集點完成資料檢索；8 .微波傳輸模式，方便與其他防火中心及其他森林防火管理相關(guān)部門連接；9 .防盜告警，在監(jiān)控點裝置紅外探頭，有盜竊入侵時監(jiān)控中心告警，保護(hù)用戶投資，或?qū)p失降低；10 .火情識別報警：當(dāng)監(jiān)控攝像機(jī)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；11 .GIS管理系統(tǒng)：以電子地圖為基礎(chǔ)，實現(xiàn)地圖基本操作功能，實現(xiàn)對森林火災(zāi)的分析預(yù)報，森林防火工作的動態(tài)管理，為防火提供直觀的規(guī)劃和決策支持。12 .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(jìn)行地址編碼，同時將每一

29、個監(jiān)控點的坐標(biāo)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。同時，系統(tǒng)具備實現(xiàn)人工定位功能。13 .輔助決策功能：GIS信息系統(tǒng)提供最近撲火隊前往火情點最短路徑以及通往現(xiàn)場的主要道路和通行能力，提供防火隔離帶的位置及趕赴火場的時間等重要信息。14 .電源系統(tǒng)：電源供給在全天候的環(huán)境下，保證系統(tǒng)不間斷供電；15 .防雷接地系統(tǒng)：系統(tǒng)要有安全的防雷接地保障措施，確保系統(tǒng)能夠安全運行；16 .系統(tǒng)配置設(shè)備網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)，實現(xiàn)對各類設(shè)備的綜合網(wǎng)絡(luò)管理。第5章技術(shù)方案綜述5.1 主要業(yè)務(wù)功能根據(jù)甲方提供的需求，經(jīng)過分析，我們

30、按照林業(yè)管理的工作流程對功能需求作了如下流水形的功能展示，以方便你更加直觀地了解本方案。?1、非防火期信息日常管理：包括信息錄入與查詢、報表制作、統(tǒng)計分析、專題制圖等。防火設(shè)施規(guī)劃：對監(jiān)控臺站的位置進(jìn)行優(yōu)化，保證其監(jiān)測網(wǎng)的監(jiān)視覆蓋范圍完整。也可對林區(qū)防火設(shè)施和撲火隊伍進(jìn)行規(guī)劃，合理配置森林防火資源。林火撲救決策訓(xùn)練：通過向指揮者提供各種圖文資料，使其能針對各種模擬火場制定撲救方案。2、防火期防火準(zhǔn)備：接收氣象部門的火險天氣預(yù)報與火險等級預(yù)測結(jié)果，及時做好防火準(zhǔn)備。防火準(zhǔn)備輔助決策：根據(jù)各地區(qū)的火險天氣預(yù)報和火險等級預(yù)報，為各地分別提供各自不同的火災(zāi)預(yù)防措施、火源管理措施、撲火隊伍戰(zhàn)備措施等輔助

31、決策意見。3、林火發(fā)生時林火行為預(yù)測：林火一旦發(fā)生，系統(tǒng)可迅速向決策者提供林火區(qū)位、蔓延速度、火場擴(kuò)展趨勢、火線強度等重要的火行為數(shù)據(jù)撲火輔助決策:根據(jù)林火發(fā)生地的動態(tài)信息，利用本系統(tǒng)的虛擬演示實現(xiàn)對撲火工作的復(fù)雜指揮。4、林火發(fā)生后災(zāi)后評估：林火發(fā)生后，可利用本系統(tǒng)對受災(zāi)面積、災(zāi)害損失做出相對準(zhǔn)確的評估。災(zāi)后重建輔助決策：利用資源管理系統(tǒng)對災(zāi)后重建提供輔助決策的依據(jù)。5.2 系統(tǒng)特色1、核心技術(shù)、國內(nèi)領(lǐng)先海普人憑借自身雄厚的科研實力，以及對高新技術(shù)的探索與追求，本系統(tǒng)實現(xiàn)計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、海量數(shù)據(jù)處理技術(shù)、時態(tài)空間數(shù)據(jù)庫技術(shù)、面向?qū)ο蟮腉IS技術(shù)、3s結(jié)合技術(shù)(GIS、GPSRS、多媒體技術(shù)等

32、有機(jī)結(jié)合，使林業(yè)管理與防火工作數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、可視化和智能化。2、功能強大、行業(yè)特性鮮明本系統(tǒng)使智能監(jiān)控、資源管理、指揮撲救、災(zāi)后評估等功能模塊無縫融合，功能強大。各種林業(yè)專題信息采用林業(yè)局發(fā)布的標(biāo)準(zhǔn)，使林業(yè)系統(tǒng)的相關(guān)應(yīng)用與高新科技完美結(jié)合。為林業(yè)信息共享提供堅實的基礎(chǔ)。3、擴(kuò)展靈活，上下兼容以管理對象和業(yè)務(wù)處理為核心，采用多層構(gòu)架和插件技術(shù)，系統(tǒng)具有很高的可維護(hù)性和可擴(kuò)展性。無論是功能模塊的擴(kuò)充和裁剪，還是應(yīng)用范圍的擴(kuò)展，本系統(tǒng)優(yōu)越的開放性、靈活性，可以方便地移植到其它環(huán)境中，在全國林業(yè)管理中做到上下兼容。我們還根據(jù)行業(yè)發(fā)展需要，為生態(tài)環(huán)境控制、森林病蟲害監(jiān)測、野生動物保護(hù)等模塊提供擴(kuò)展空間

33、。4、穩(wěn)定運行、安全可靠超強的抗病毒侵?jǐn)_能力，系統(tǒng)具有完善的安全保密措施，防止機(jī)密資料的丟失和各種越權(quán)訪問。高效和快速的數(shù)據(jù)傳輸與處理，在海量的矢量數(shù)據(jù)和影像數(shù)據(jù)訪問上，能達(dá)到TB級的處理標(biāo)準(zhǔn)。較高的可靠性與穩(wěn)定性，有故障自診斷、自恢復(fù)能力。5、以人為本，易學(xué)易用軟件界面友好，簡潔美觀，操作流程清晰，配備在線幫助、圖形和聲音支持，系統(tǒng)操作易學(xué)、易用。本軟件結(jié)構(gòu)清晰，登錄時隨用戶權(quán)限自動分配操作模塊，去除多余菜單，軟件操作即學(xué)即會。在林火發(fā)生時，本軟件可演示著火區(qū)域，并根據(jù)動態(tài)信息推演火災(zāi)蔓延趨勢，實時播放火點視頻，動態(tài)生成輔助決策預(yù)案，整個過程圖形化演示，為科學(xué)決策提供直觀依據(jù)。5.3 用戶界

34、面為了方便用戶使用，森林衛(wèi)士365的所有軟件界面均使用圖形化界面，操作流程清晰，軟件界面美觀簡潔。5.4 技術(shù)簡介從下圖我們可以看出，構(gòu)成本系統(tǒng)的三個核心應(yīng)用為“智能煙火圖像識別”、“煙火定位”“火情蔓延趨勢推演”，本系統(tǒng)無縫整合計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、海量數(shù)據(jù)處理技術(shù)、智能圖像識別技術(shù)、時態(tài)空間數(shù)據(jù)庫技術(shù)、面向?qū)ο蟮腉IS技術(shù)、3s結(jié)合技術(shù)、多媒體技術(shù)等相關(guān)技術(shù)，使林業(yè)管理與防火工作數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、可視化和智能化。?5.4.1 管理高度提升、森林防火完全解決方案本系統(tǒng)將智能監(jiān)控、資源管理、應(yīng)急預(yù)案、指揮撲救、災(zāi)后評估等功能模塊無縫融合，把單一的森林防火系統(tǒng)提升到數(shù)字林業(yè)的綜合系統(tǒng)。并根據(jù)行業(yè)發(fā)展需要

35、，為森林資源、生態(tài)環(huán)境、森林病蟲害監(jiān)測、野生動物保護(hù)等模塊提供擴(kuò)展空間。系統(tǒng)可以建立防火業(yè)務(wù)管理模塊，實現(xiàn)防火部門網(wǎng)上辦公，達(dá)到日常工作管理的信息化。系統(tǒng)包括包括最新信息、文獻(xiàn)管理、報表管理、調(diào)度值班、規(guī)劃投資、裝備管理、收文管理、信息專遞、個人辦公等。充分發(fā)揮信息系統(tǒng)的資源優(yōu)勢，建立高質(zhì)量、高效率的管理信息網(wǎng)絡(luò)，為領(lǐng)導(dǎo)決策和機(jī)關(guān)辦公提供服務(wù)，實現(xiàn)信息資源化、傳輸網(wǎng)絡(luò)化、決策科學(xué)化。5.4.2 GIS地圖GIS（GeographicInformationSystems,地理信息系統(tǒng)）是多種學(xué)科交*的產(chǎn)物，它以地理空間為基礎(chǔ)，采用地理模型分析方法，實施提供多種空間和動態(tài)的地理信息，是一種為地理研

36、究和地理決策服務(wù)的計算機(jī)技術(shù)系統(tǒng)。其基本功能是將表格型數(shù)據(jù)（無論它來自數(shù)據(jù)庫，電子表格文件或直接在程序中輸入）轉(zhuǎn)換為地理圖形顯示，然后對顯示結(jié)果瀏覽，操作和分析。其顯示范圍可以從洲際地圖到非常詳細(xì)的林區(qū)地圖，現(xiàn)實對象包括人口，建筑分布，林區(qū)線路以及其他與森林防火相關(guān)的內(nèi)容。本系統(tǒng)提供三種地圖檢索方式（按經(jīng)緯度檢索、按地名檢索和按圖幅號檢索），方便地圖的管理及查詢。用戶可以指定所要檢索的圖種/圖層，查詢結(jié)果自動調(diào)整為適合的比例尺顯示。本系統(tǒng)支持兩種地圖顯示方式，即三維地圖和二維地圖。?無論是二維地圖，還是三維地圖，都具有基礎(chǔ)矢量地圖的特性?；A(chǔ)矢量地圖的制圖符號、熱點圖的制圖符號、標(biāo)繪成果圖&a

37、mp;S勢圖的制圖符號顯示及配色方案控制，均參照中華人民共和國地圖符號標(biāo)準(zhǔn)中對各比例尺地圖的相應(yīng)規(guī)定執(zhí)行。本系統(tǒng)利用1:50000地形圖進(jìn)行數(shù)字化處理生成電子地圖，并依據(jù)實際使用情況分層制作。在圖層的控制方面，系統(tǒng)支持圖層順序調(diào)度，圖層疊放順序控制，圖層的可見性控制（具有放大、縮小、平移、全屏功能）。在地圖右下角配置鷹眼圖，可以直觀地了解當(dāng)前屏幕地圖的具體位置。在地理信息系統(tǒng)上，可以對撲救林火進(jìn)行宏觀調(diào)控，指揮整個撲火的行動，同時在地圖上進(jìn)行撲火行動標(biāo)繪，對火情態(tài)勢進(jìn)行跟蹤，為火場撲救提供輔助決策。根據(jù)不同需要，GIS對數(shù)據(jù)庫資料進(jìn)行統(tǒng)計分析，生成各類專題圖，實現(xiàn)資源管理信息化。通過地理信息系

38、統(tǒng)，可以在電子地圖上數(shù)字化顯示監(jiān)測地區(qū)林場的歸屬，林區(qū)面積，種植林種、樹徑、樹高、樹齡，方便林區(qū)部門領(lǐng)導(dǎo)直觀的了解林區(qū)概況。此外，利用地理信息系統(tǒng)，還可以進(jìn)行火災(zāi)發(fā)生地形地勢分析、緩沖區(qū)分析、可視域分析、最短路徑分析等。5.4.3 林火智能識別由于森林防火監(jiān)控系統(tǒng)安裝在林區(qū)的山上，山區(qū)經(jīng)常濃霧彌漫，普通的鏡頭無法達(dá)到正常的監(jiān)控效果。本系統(tǒng)使用的鏡頭內(nèi)置轉(zhuǎn)盤使濾色片中心始終與主光軸保持一致，并且支持遠(yuǎn)程切換濾色片從而達(dá)到透霧成像功能。本系統(tǒng)采用德國的多柵格透霧成像技術(shù)，使用特制多柵格濾光鏡頭，解決了山區(qū)霧大，成像難的問題。通過動態(tài)采集將實時視頻信息轉(zhuǎn)換成指定圖像后，根據(jù)火焰煙霧的行為特征，如顏色

39、、顏色分布、形狀、輪廓、紋理等，利用森林背景圖像與火災(zāi)、煙霧圖像在光譜特征、空間幾何特征上的差異，運用圖像處理方法和復(fù)雜的識別算法，進(jìn)行精確的智能圖像分析。一且判斷林區(qū)圖像上具有疑似火點，自動觸發(fā)報警。5.4.4 林火精確定位林火精確定位通過三維目標(biāo)定位方式，可以精確定位目標(biāo)的地理位置監(jiān)測到林區(qū)出現(xiàn)疑似火情后，根據(jù)前端攝像系統(tǒng)的絕對三維（緯度，經(jīng)度，相對高程），前端攝像系統(tǒng)拍攝該疑似火情時的相對三維（云臺的水平轉(zhuǎn)角，云臺的垂直夾角，鏡頭的焦距），結(jié)合GIS地理信息系統(tǒng)，精確測算出目標(biāo)的具體位置。同時，系統(tǒng)具備實現(xiàn)人工定位功能。云臺預(yù)置位林區(qū)前端監(jiān)控設(shè)備所處環(huán)境各不相同，監(jiān)控監(jiān)測的范圍千差萬別。

40、即便是同一基站監(jiān)控的區(qū)域，地理自然環(huán)境、距離、光線等因素區(qū)別較大，視頻圖像的差別也相當(dāng)大。為了使監(jiān)控范圍能覆蓋林區(qū)，使各區(qū)域的視頻圖像都能達(dá)到清晰可辯的水平，我們需要對云臺參數(shù)進(jìn)行預(yù)設(shè)置。比如，當(dāng)攝像機(jī)水平旋轉(zhuǎn)至某一角度時，需要云臺下俯15°,鏡頭變焦為12X;當(dāng)攝像機(jī)水平旋轉(zhuǎn)至另一角度時，需要云臺下俯20°,鏡頭變焦為8X。那我們可以通過后臺管理系統(tǒng)對云臺運行的相關(guān)參數(shù)進(jìn)行預(yù)設(shè)置，設(shè)置好的預(yù)置位可以保存在云臺解碼器上，當(dāng)前端設(shè)備不間斷工作時，就可以按照設(shè)置好的參數(shù)運行。注：前端的云臺的水平旋轉(zhuǎn)范圍可達(dá)355°,垂直旋轉(zhuǎn)可達(dá)±45°。5.4.5

41、 火情蔓延趨勢推演根據(jù)火險等級預(yù)報和火行為分析模型，結(jié)合當(dāng)前火點的位置、風(fēng)向、溫度、濕度、地表溫度、植被等信息動態(tài)推演火災(zāi)蔓延的方向、面積、速度及強度，操作人員可以將多次標(biāo)繪的火場態(tài)勢圖按時間順序排列，有連續(xù)播放功能，在給定動態(tài)獲取的相關(guān)參數(shù)后，進(jìn)行火行為模擬分析，能夠模擬未來時間段火場蔓延結(jié)果，預(yù)測火情發(fā)展態(tài)勢，為撲火指揮提供科學(xué)的決策依據(jù)。5.4.6防雷防雷包括兩大方面:1、前端監(jiān)控點防雷；2、監(jiān)控中心防雷。詳見6.8.1防雷接地5.4.7 無線傳輸無線傳輸系統(tǒng)的功能是連接前端監(jiān)控點和監(jiān)控中心，將前端監(jiān)控點的音視頻信號傳到監(jiān)控中心，將監(jiān)控中心的控制信號傳輸給前端監(jiān)控點，以實現(xiàn)遠(yuǎn)程管理。無線

42、傳輸系統(tǒng)有很多的優(yōu)點：帶寬較高、建設(shè)周期短；一次性投資、建設(shè)簡便、組網(wǎng)靈活、易于維護(hù)、管理，設(shè)備可重復(fù)利用。詳見6.6.2無線傳輸5.4.8 太陽能和風(fēng)能組合供電解決了以往因林區(qū)野外架線難、維護(hù)更難的難題，防止因野外架線，出現(xiàn)斷線、打火而誘發(fā)新的火情隱患，本系統(tǒng)將太陽能、風(fēng)能轉(zhuǎn)換成電能，對UPSS電池充電，蓄電池向設(shè)備供電，保證前端設(shè)備的穩(wěn)定運行。采用太陽能、風(fēng)能組合供電，可以保證前端設(shè)備在不同的地理環(huán)境和不同氣候條件下，也能全天候不間斷工作。5.4.9 火情短信發(fā)布平臺為了讓林區(qū)防火相關(guān)部門能在第一時間內(nèi)得到火情信息，我們通過手機(jī)發(fā)布平臺將火點的相關(guān)信息，如經(jīng)緯度，地理方位，起火時間等信息以

43、短信的形式放送給林區(qū)防火領(lǐng)導(dǎo)，及時組織撲救林火，最大程度減少經(jīng)濟(jì)損失。6.2 XX省林業(yè)局監(jiān)控指揮中心5.4.10 前端設(shè)備能適應(yīng)惡劣的自然環(huán)境前端設(shè)備置身野外，自然環(huán)境隨季節(jié)、晝夜、氣候的變化而復(fù)雜多變，海普自行研發(fā)的基站控制箱，整合了前端基站重要的設(shè)備，良好的散熱功能和加溫系統(tǒng)能保證箱體內(nèi)處于穩(wěn)定的恒溫區(qū)，保證前端設(shè)備高效穩(wěn)定運行。5.4.11 林區(qū)設(shè)備智能看護(hù)考慮到前端設(shè)備大多數(shù)安裝在無人值守的密林深處，利用現(xiàn)有的智能識別系統(tǒng)，在基站設(shè)計了“周界保護(hù)”功能。一旦有人靠近、攀爬基塔，告警系統(tǒng)啟動，小型防盜攝像機(jī)錄像回傳至監(jiān)控中心并實時錄像，同時，喇叭現(xiàn)場播放語音警示。監(jiān)控中心接收到報警信號

44、后，立即通過語音對講系統(tǒng)對現(xiàn)場喊話。第6章系統(tǒng)構(gòu)建6.1系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計本系統(tǒng)從物理環(huán)境的組成來說，由XX省林業(yè)局監(jiān)控指揮中心、地/市/州林業(yè)局監(jiān)控指揮中心、區(qū)縣林業(yè)局監(jiān)控指揮中心、大型林區(qū)監(jiān)控中心和林區(qū)前端設(shè)備等組成，并經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)聯(lián)結(jié)，組成一個有機(jī)的整體。?注：具體的配置以實際需求為準(zhǔn)省市林業(yè)局監(jiān)控指揮中心作為本工程的核心，它的構(gòu)建如下圖所示:設(shè)備名稱主要功能簡介備注計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)管理服務(wù)器用于管理整個系統(tǒng)和所有設(shè)備管理信息服務(wù)器用于林業(yè)系統(tǒng)的日常辦公、信息發(fā)布GIS服務(wù)器用于矢量地圖的存儲、管理數(shù)據(jù)庫服務(wù)器用于用戶存儲、調(diào)用管理信息和數(shù)據(jù)媒體服務(wù)器用于用戶存儲、調(diào)用音視頻數(shù)據(jù)集忡！制系統(tǒng)AV

45、矩陣用于指揮中心音視頻切換RGB巨陣用于指揮中心的計算機(jī)信號的切換中央控制器主機(jī)及觸屏用于指揮中心控制外圍設(shè)備的切換信息輸出展示系統(tǒng)數(shù)字矩陣將視頻信號轉(zhuǎn)換，輸出到電視墻電視墻實時動態(tài)顯示林區(qū)監(jiān)控圖像、并可根據(jù)顯小力泵切換顯小圓向。LED實時動態(tài)顯示火險等級、林區(qū)氣象等信息數(shù)字會議擴(kuò)聲系統(tǒng)數(shù)字會議主機(jī)用于指揮中心手拉手話筒控制話筒用于揚聲指揮調(diào)度系統(tǒng)調(diào)度服務(wù)器各種調(diào)度指揮命令的交換和發(fā)布調(diào)度機(jī)電話排隊、調(diào)度指揮座席用于指揮長發(fā)布各種指揮信令6.2.1主要硬件組成6.2.2主要功能1、遠(yuǎn)程監(jiān)視可遠(yuǎn)程監(jiān)視屬下所有林區(qū)前端基站上傳至本中心的視頻圖像，電視墻可根據(jù)需要設(shè)置顯示方案，實現(xiàn)圖像顯示組合和任意

46、切換。2、視頻存儲對于各基站上傳至本中心的“報警”視頻圖像實時集中存儲，視頻數(shù)據(jù)存儲滿足90天圖像回放的最低要求。3、報警處理實行遠(yuǎn)程7X24無間斷布防，系統(tǒng)可對各林區(qū)的硬盤錄像機(jī)進(jìn)行報警設(shè)置，同時接收各林區(qū)發(fā)出的報警信號，GIS地圖上動態(tài)顯示相應(yīng)的地理位置。一旦火情確認(rèn)，第一時間聯(lián)動相關(guān)單位和人員。4、撲救指揮指揮中心可根據(jù)電視墻動態(tài)顯示的現(xiàn)場火情視頻、通過GIS地圖進(jìn)行的智能火情推演，利用即有的網(wǎng)絡(luò)體系，聯(lián)動相關(guān)單位和人員，對全域范圍內(nèi)的撲火工作進(jìn)行復(fù)雜指揮。5、雙向語音對講本中心可與下屬區(qū)縣監(jiān)控中心，各林區(qū)監(jiān)控中心實現(xiàn)對講；可對前端基站實現(xiàn)單向?qū)χv，反向監(jiān)聽。6、報警系統(tǒng)自檢報警系統(tǒng)能顯

47、示故障地址和狀態(tài)（如線路中斷、硬盤錄像機(jī)死機(jī)、短信報警、傳感報警等）。7、智能檢索和回放本系統(tǒng)支持圖像智能檢索，管理者可根據(jù)時間、網(wǎng)點、報警類型等條件搜索視頻圖像并回放。止匕外，系統(tǒng)也可對各網(wǎng)點按時間、操作員、操作類型進(jìn)行日志查詢。8、用戶權(quán)限管理本系統(tǒng)具有多用戶權(quán)限管理功能，可以設(shè)置不同等級權(quán)限，不同權(quán)限的工作人員在不同的權(quán)限范圍內(nèi)進(jìn)行林業(yè)管理工作。9、視頻圖像傳輸策略本系統(tǒng)具備前端報警視頻圖像的實時上傳功能，遠(yuǎn)程監(jiān)控軟件具有網(wǎng)絡(luò)斷線后自動聯(lián)接功能，網(wǎng)絡(luò)帶寬擁堵時優(yōu)先保證業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)上傳的功能。6.3 地市州林業(yè)局監(jiān)控指揮中心6.3.1 主要功能具有上級監(jiān)控中心所具有的所有功能，在視頻存儲方面與

48、上級監(jiān)控中心有所區(qū)別，對于各基站上傳至本中心的“報警”視頻圖像實時集中存儲，同時，對于林區(qū)（本林區(qū)沒有監(jiān)控中心）各基站上傳至本中心的各路視頻圖像實時集中存儲，視頻數(shù)據(jù)存儲滿足90天圖像回放的最低要求。此外，本中心還具有以“參數(shù)設(shè)置”和“專題繪制、維護(hù)”兩個功能:1、參數(shù)設(shè)置系統(tǒng)可對各下屬所有機(jī)構(gòu)和前端設(shè)備進(jìn)行錄像機(jī)參數(shù)、攝像機(jī)參數(shù)、云臺參數(shù)、報警參數(shù)等進(jìn)行遠(yuǎn)程設(shè)置。2、專題繪制、維護(hù)可通過GIS地圖對下屬林區(qū)的林業(yè)資源、防火資源、自然資源、社會資源等進(jìn)行專題繪制，并可對這些繪制進(jìn)行更正。6.4 區(qū)縣林業(yè)局監(jiān)控指揮中心6.4.1 主要功能具有上級監(jiān)控中心所具有的所有功能，在視頻存儲方面與上級監(jiān)控

49、中心有所區(qū)別，對于各基站上傳至本中心的“報警”視頻圖像實時集中存儲，同時，對于林區(qū)（本林區(qū)沒有監(jiān)控中心）各基站上傳至本中心的各路視頻圖像實時集中存儲，視頻數(shù)據(jù)存儲滿足90天圖像回放的最低要求。此外，本中心還具有以“參數(shù)設(shè)置”和“專題繪制、維護(hù)”兩個功能：1、參數(shù)設(shè)置系統(tǒng)可對各下屬所有機(jī)構(gòu)和前端設(shè)備進(jìn)行錄像機(jī)參數(shù)、攝像機(jī)參數(shù)、云臺參數(shù)、報警參數(shù)等進(jìn)行遠(yuǎn)程設(shè)置。2、專題繪制、維護(hù)可通過GIS地圖對下屬林區(qū)的林業(yè)資源、防火資源、自然資源、社會資源等進(jìn)行專題繪制，并可對這些繪制進(jìn)行更正。6.5 大型林區(qū)監(jiān)控中心6.5.1 主要功能具有上級監(jiān)控中心所具有的所有功能，在視頻存儲方面與上級監(jiān)控中心有所區(qū)別，

50、對于各基站上傳至本中心的“報警”視頻圖像實時集中存儲，視頻數(shù)據(jù)存儲滿足90天圖像回放的最低要求。6.6 林區(qū)前端設(shè)備6.6.1 主要硬件組成設(shè)備名稱主要功能簡介備注、乙刖端基站基塔用于安裝前端監(jiān)控設(shè)備供電設(shè)備米用太陽能、風(fēng)能組合供電，UPS電源蓄電，保證72小時供電。智能控制箱整合了前端主要控制設(shè)備，集成于定制恒溫機(jī)箱內(nèi)。視頻編碼器視頻編碼設(shè)備將模擬視頻按照H264或Done標(biāo)準(zhǔn)編碼，編碼轉(zhuǎn)換后適合在網(wǎng)上傳輸。數(shù)字云臺用于控制攝像機(jī)工作狀態(tài)，可設(shè)置云臺預(yù)置位、也可實現(xiàn)云臺精確定位。采用安全電壓供電方式(24VDC攝像機(jī)捕狀監(jiān)控區(qū)域的圖像，相機(jī)具有長焦、變焦、夜視等功能。配透霧鏡頭煙火識別智能煙

51、火智能識別軟件嵌入式設(shè)計，前置到基站處理器前端，置于基站控制箱內(nèi)。智能圖像處理器根據(jù)安保攝像機(jī)動態(tài)攝像的圖像，設(shè)置周界保護(hù)、物品丟失等報警類型，確保前端基站的設(shè)備安全野外防護(hù)罩具有自動恒溫裝置，具有防曬、防雨、防凍、防霧、防腐蝕的特點，可在惡劣的環(huán)境下工作。微波發(fā)射器發(fā)送前端設(shè)備采集的視頻、參數(shù)等相關(guān)信息返回監(jiān)控中心。微波中繼器用于傳輸距離較遠(yuǎn)時的信號中繼。6.6.2 主要功能1、林區(qū)視頻、參數(shù)采集通過前端基站的數(shù)字云臺控制長焦攝像機(jī)，攝像機(jī)可水平360°、垂直75°掃描監(jiān)控區(qū)域，并通過視頻采集卡編輯后，交由微波發(fā)射器傳輸回監(jiān)控中心。2、煙火智能識別煙火智能識別軟件嵌入式設(shè)

52、計，前置到基站前端，置于基站控制箱內(nèi)。3、物品看護(hù)考慮到前端設(shè)備大多數(shù)安裝在無人值守的密林深處，在安保攝像機(jī)后端安裝一個智能識別處理器，根據(jù)安保攝像機(jī)動態(tài)攝像的圖像，設(shè)置周界保護(hù)、物品丟失等報警類型，確保前端基站的設(shè)備安全。一旦有人靠近、攀爬基塔，告警系統(tǒng)啟動，安保攝像機(jī)錄像回傳至監(jiān)控中心并實時錄像,同時，喇叭現(xiàn)場播放語音警示。監(jiān)控中心接收到報警信號后，立即通過語音對講系統(tǒng)對現(xiàn)場喊話。4、單向語音對講、反向監(jiān)聽上級監(jiān)控指揮中心可通過對講系統(tǒng)對本地實現(xiàn)單向?qū)χv，本地聲音可被上級單向監(jiān)聽。5、氣象數(shù)據(jù)采集采用漢字和圖文方式顯示，即漢字方式顯示：實時測量值、測量平均值、測量極值、時鐘等等數(shù)據(jù)，它具有

53、很高的顯示直觀性。圖文方式顯示實時測量值、測量平均值等連續(xù)曲線，它直觀地顯示出測量值的變化趨勢。6.7 網(wǎng)絡(luò)本系統(tǒng)由市林業(yè)局監(jiān)控指揮中心、區(qū)縣林業(yè)局監(jiān)控指揮中心、大型林區(qū)監(jiān)控中心和林區(qū)前端設(shè)備等組成，經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)聯(lián)結(jié)為一個有機(jī)的整體。本系統(tǒng)具有特殊的地理環(huán)境，網(wǎng)絡(luò)由專網(wǎng)和無線網(wǎng)絡(luò)（微波）組成。6.7.1 專網(wǎng)為了保證網(wǎng)絡(luò)的高速穩(wěn)定運行，同時考慮到音視頻傳輸?shù)奶厥庑枰?，各級監(jiān)控中心之間采用Internet專網(wǎng)連接。專網(wǎng)的帶寬根據(jù)實際需要而定，從2M-10M不等。6.7.2 無線傳輸無線傳輸系統(tǒng)的功能是連接前端監(jiān)控點和監(jiān)控中心，將前端監(jiān)控點的視音頻信號傳到監(jiān)控中心，將監(jiān)控中心的控制信號傳輸給前端監(jiān)控點，以實現(xiàn)遠(yuǎn)程管理。無線傳輸系統(tǒng)有很多的優(yōu)點：帶寬較高、建設(shè)周期短；一次性投資、建設(shè)簡便、組網(wǎng)靈活、易于維護(hù)、管理，設(shè)備可重復(fù)利用。無線傳輸系統(tǒng)可以采用點對點或者點對多點的傳輸方式。如果前端監(jiān)控點數(shù)量較少，而且分布非