森林草原防火視頻監(jiān)控前端視頻采集系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案

森林草原防火視頻監(jiān)控前端視頻采集系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案本項(xiàng)目建設(shè)前端點(diǎn)選用森林草原防火視頻監(jiān)控預(yù)警轉(zhuǎn)臺(tái)。視頻采集系統(tǒng)包括可見光部分、熱成像部分和轉(zhuǎn)臺(tái)。1.1、可見光部分可見光是由長(zhǎng)焦鏡頭、高清攝像機(jī)、真空腔體等組成。將鏡頭和攝像機(jī)調(diào)試好后，裝入真空腔體，真空腔體充氮保護(hù)，這樣可以保證鏡頭不進(jìn)灰塵，長(zhǎng)時(shí)間使用。具體參數(shù)如下：長(zhǎng)焦鏡頭：圖像尺寸：1/2英寸焦距：330mm～775mm光圈：F1.5-360接方式口：C高清攝像機(jī)：圖像尺寸：1/2英寸有效畫面像素：1920X1680最低照度：﹤0.02LUX;﹤0.003LUX(黑白模式)功耗：5瓦真空腔體：鑄鋁材料，耐壓10個(gè)大氣壓。1.2、熱成像部分熱成像部分由熱成像像機(jī)和熱成像鏡頭組成。熱成像像機(jī)和熱成像鏡頭調(diào)試好后，裝到轉(zhuǎn)臺(tái)里。安裝時(shí)保證和可見光同光軸。根據(jù)《森林草原防火視頻監(jiān)控系統(tǒng)規(guī)范2016》要求：熱成像像機(jī)探測(cè)器類型：非制冷紅外微測(cè)輻射熱計(jì)分辨率：640X480像元間距：17um靈敏度：≤80mkatf/1.0300K幀頻：50Hz響應(yīng)波段：8～14um熱成像鏡頭焦距：75mm～150mm調(diào)焦方式：手動(dòng)/電動(dòng)調(diào)焦距離：∞～10m光圈：1.0鍍膜：C+AR平均透光:〉率：72%軸上MTF:20線對(duì)〉0.3最大視場(chǎng)：11.5°畸變：0.2%接口方式：M46X0.75后靠距：18mm1.3、轉(zhuǎn)臺(tái)部分監(jiān)控轉(zhuǎn)臺(tái)起著承載可見光部分、熱成像部分運(yùn)動(dòng)，以及保護(hù)可見光部分、熱成像部分、編碼器、驅(qū)動(dòng)器、主板等的作用。可見光鏡頭330mm～775mm,焦距長(zhǎng)，看的遠(yuǎn)，鏡頭重；熱成像鏡頭75mm～150mm,鏡頭也重；因此帶動(dòng)它們運(yùn)動(dòng)的電機(jī)就要具備相應(yīng)的承載能力，為此電機(jī)選用載荷大的力矩電機(jī)，它能承載大于有效載荷10倍的力。它安裝在野外，長(zhǎng)期受雨、雪、沙、灰塵、酸、霧等的侵蝕；安裝在制高點(diǎn)（瞭望塔或鐵塔）上，受到雷電、大風(fēng)等的破壞；長(zhǎng)年使用，受到溫度等的影響；防火期使用24小時(shí)不能出故障；安裝在制高點(diǎn)上應(yīng)具有遠(yuǎn)程維護(hù)和主板雙備；它是前端采集的核心部件。轉(zhuǎn)臺(tái)抽真空，充氮?dú)馇惑w，完全可以保護(hù)鏡頭不受雨、雪、沙、灰塵、酸、霧等的侵蝕，延長(zhǎng)鏡頭的使用壽命。轉(zhuǎn)臺(tái)球型設(shè)計(jì)，不受雷電、大風(fēng)等的破壞；核心部件低溫設(shè)計(jì)，耐低溫可達(dá)-60度；轉(zhuǎn)臺(tái)內(nèi)置雙主板，一塊損壞，另一塊自動(dòng)切換，保證防火期24小時(shí)使用；轉(zhuǎn)臺(tái)具有遠(yuǎn)程升級(jí)，遠(yuǎn)程維護(hù)。根據(jù)《森林草原防火視頻監(jiān)控系統(tǒng)規(guī)范2016》要求：主要技術(shù)指標(biāo)：方位角：N×360°俯仰角：-45°～+45°轉(zhuǎn)動(dòng)速度：0.05°/S~45°/S最大加速度：45°/S2水平角精度：≤0.01°俯仰角精度：≤0.005°轉(zhuǎn)臺(tái)力矩電機(jī)：峰值堵轉(zhuǎn)：轉(zhuǎn)矩30N·M，電流15.5A，電壓27V，功率418W；連續(xù)堵轉(zhuǎn)：轉(zhuǎn)矩15N·M，電流7.75A，電壓11.5V，功率105W；扇掃：水平角度、俯仰角度、速度可調(diào)層掃：起始、終止水平角度及俯仰角度、速度可調(diào)數(shù)據(jù)交互:雙向水平、俯仰角度及鏡頭焦距值和聚焦值實(shí)時(shí)交互識(shí)別火源方式：紅外熱成像+可見光鏡頭，雙鑒識(shí)別識(shí)別火源分辨率：可見光10×10像素；熱成像：2×2像素測(cè)距功能：轉(zhuǎn)臺(tái)具有測(cè)距功能遠(yuǎn)程維護(hù)：雙主板設(shè)計(jì)，互聯(lián)網(wǎng)遠(yuǎn)程維護(hù)，遠(yuǎn)程控制轉(zhuǎn)臺(tái)升級(jí)、單一部件掉電重啟抗風(fēng)等級(jí)：12級(jí)電源：AC220V±10%；DC48伏功耗：150W工作環(huán)境：溫度：-60℃～+60℃通訊方式：RJ45、網(wǎng)絡(luò)氣密性：真空充氮保護(hù)，氣密性佳視窗：雙視窗視窗玻璃：增水、增透納米光學(xué)玻璃球體外徑：600mm出線方式：航插、BNC座、RJ45尺寸：450(L)×450(W)×1100(H)重量：90KG材料：鑄鋁安裝環(huán)境：野外森林草原1.3、前端供電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)前端監(jiān)控基站所處位置在野外，除基站附近有市電的情況下采用市電，遠(yuǎn)距離一般不建議采用市電，因?yàn)檫^長(zhǎng)的電源線路導(dǎo)致到達(dá)基站時(shí)電壓較低，容易造成設(shè)備損害，而且成本高，我們建議在日照比較豐富的地方采用太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)，在風(fēng)能比較豐富的地方采用風(fēng)能和太陽(yáng)能互補(bǔ)的發(fā)電系統(tǒng)。結(jié)合項(xiàng)目所在地現(xiàn)狀及日照時(shí)間，本項(xiàng)目選擇太陽(yáng)能供電方案。供電系統(tǒng)采用太陽(yáng)能供電系統(tǒng)帶免維護(hù)蓄電池，將太陽(yáng)能供電系統(tǒng)的光伏控制器接入蓄電池，通過蓄電池為直流設(shè)備正常供電。1.1.1、太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)是由太陽(yáng)能電池板、膠體蓄電池、控制器、逆變器、設(shè)備間等構(gòu)成。太陽(yáng)能電池板：太陽(yáng)能電池板是太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)中的核心部分，也是太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)中價(jià)值最高的部分。其作用是將太陽(yáng)的輻射能力轉(zhuǎn)換為電能，或送往蓄電池中存儲(chǔ)起來，或推動(dòng)負(fù)載工作。根據(jù)設(shè)計(jì)要求，供電設(shè)備應(yīng)大于用電設(shè)備的10倍。森林草原防火視頻監(jiān)控轉(zhuǎn)臺(tái)用電150瓦，因此選型太陽(yáng)能板功率應(yīng)大于1500瓦。膠體蓄電池：選用膠體電池可以更好的支持前端基站不完全充放電的要求，膠體電池能夠在高溫和低溫環(huán)境下正常工作，非常適合野外惡劣的環(huán)境。膠體電池的作用是在有光照時(shí)將太陽(yáng)能電池板所發(fā)出的電能儲(chǔ)存起來，到需要的時(shí)候再釋放出來。根據(jù)寧夏龍里林場(chǎng)縣歷年氣象資料，連續(xù)陰雨天超過3天的極端天氣很少，且連續(xù)陰雨天火災(zāi)發(fā)生概率幾乎沒有，因此在設(shè)計(jì)野外供電系統(tǒng)時(shí)，考慮蓄電容量3天最佳。太陽(yáng)能控制器：太陽(yáng)能控制器的作用是控制整個(gè)系統(tǒng)的工作狀態(tài)，并對(duì)蓄電池起到過充電保護(hù)、過放電保護(hù)的作用。在溫差較大的地方，合格的控制器還應(yīng)具備溫度補(bǔ)償?shù)墓δ?。其他附加功能如光控開關(guān)、時(shí)控開關(guān)都應(yīng)當(dāng)是控制器的可選項(xiàng)。電池柜：考慮到金屬機(jī)箱易銹蝕，本項(xiàng)目采用塑料箱體，板材厚度考慮12mm—15mm。設(shè)備間：為保障前端基站設(shè)備在各種不同天氣環(huán)境下正常工作，本項(xiàng)目電池采用電池柜和彩鋼房雙重保護(hù)為蓄電池保溫，以保障更加穩(wěn)定的工作環(huán)境。彩鋼房鐵塔中部懸空設(shè)計(jì)，防水、耐腐蝕、保溫、質(zhì)輕，保護(hù)蓄電池、控制器等設(shè)備。1.1