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1、第1页,武汉高德红外股份有限公司,森林防火系统设计简介,第2页,介 绍 纲 要,移动应急指挥系统,系统设计和应用,公司业绩和资质,系统相关案例（河南登封）介绍,第3页,优秀的综合资讯系统,公司的产品体系是根据地学方面综合应用，在全面整合GIS、数据库、图像处理等技术后，采用最先进的工程方法，研制开发的系统平台。它是技术起点高、功能齐全、操作方便、专业性强的新一代集图像、GIS、遥感、气象、移动指挥综合资讯系统。,品质超群的综合应用系统,中国系统集成的明星,系统设计和应用,第4页,森林防火现状,森林防火工作面临着许多新情况、新问题。 一、林内可燃物多，冬春季节风大物燥，极易引发大的森林火灾。 二
2、、森林旅游已成为人们回归自然的一种时尚，野外生产生活用火频繁，火灾隐患增多，管理难度大。 三、一些地方农村基层矛盾突出，引发的森林火灾案件增多，故意纵火案时有发生。 并迅速蔓延将造成巨大的经济损失，对植被及生态环境的破坏更无法估量。为了免遭损失，必须进一步加大森林管护的基础设施和队伍建设的力度，用科学的手段来强化防火工作，其中建立森林防火监控系统，并配合GIS地理信息、林火自动报警系统则是一个切实有效的辅助决策手段。,第5页,系统功能基本功能,1、林区图像监控 利用先进的摄像和图像增强技术、远红外技术，每个监控点配置的高清晰度摄像机(此可观察半径5KM 范围的烟火、人员活动)传回实时稳定的图像
3、,在夜间利用场积累技术仍可获得清晰的图像;该技术还可消除白天弥漫于森林上空的薄雾，即使在薄雾缭绕的天气下也可清晰地看清监测的目标。 2、利用软件实现现代化的防火调度指挥 该系统必须与地理信息系统相对接，并结合GPS 和先进的视频报警软件实现对山区森林防火的现代化综合调度指挥。当摄像机发现某一着火点时，自动运行软件，自动报警并将着火点的精确位置显示在三维电子地图上。 3、计算机图像存储 当系统监测到有着火点，并在报警的同时，启动图像存储功能或人为监控到违规用火规定的人和事以及着火点时，也可人工控制图像存储。,第6页,系统功能辅助功能,4、无线集群 工程建设集群系统，通过手持台、车载台、基站构成一
4、套高效的机动指挥调度系统，提高现场的机动指挥能力。 5、移动视频指挥 在经过改装的移动车上安装高清晰监控设备和通信设备，可以与便携式移动图像终端、中级通信基站完成图像、语音的实时高清晰传输，系统工作人员在指挥中心可以对前端现场状况做到确实有效的应对和指挥。同时移动车也可以作为一个临时指挥部，可以对现场和便携式终端进行现场调度。 6、自动气象信息采集建设 在监控采集点架设自动气象数据采集设备，并将所有气象数据（温度、湿度、风力、风向等）实时传至指挥中心作为辅助决策分析的依据。 7、系统多级联联网 多中心森林防火监控系统实行统一联网，为了满足系统联网系统的兼容性和分级控制的要求。为确保省、市联网，
5、必须做到三统一：(一)统一控制协议；(二)统一采用标准数字链路接口；(三)统一控制软件。,第7页,系统总体结构图,第8页,系统主要模块介绍,前端图像监控模块,指挥调度模块,信号传输模块,多级系统联网模块,系统电源建设安全防护模块,第9页,云台0.01的高运动精度满足了超长焦距镜头的使用，20km的监控距离极大地拓展了森林防火监控的面积； 热源探测监控技术弥补了可见光监控系统的弊端，利用“火点物理量”参数从根本上解决了火灾自动报警的准确率； 近红外技术的应用实现了“超视距”监控，实现了传说的“穿云透雾”； -50+65 的工作温度范围和特殊防护技术给脆弱的电子设备穿上了坚固的铠甲。,全天候监控前
6、端设备,全天候监控前端设备采用独特的“望远镜”结构设计，把可见光监控设备和测温自动报警设备同时安装在一个设备之内，保证了图像全天候监控效果和报警的准确性。,第10页,可见光监控部件,该镜头除满足目前森林防火监控常用的“超视距”功能外，还增加了“当前变倍数量回传”功能，给火点定位提供了更多的参考依据。,鉴于黑白成像的CCD对红外光的敏感性，系统采用的彩色/黑白转换摄像机，并且还具备红外滤光片，可在白天或夜间实现超视距效果，看清人眼直接看不到的。物体实际观测距离是眼睛直接看的距离的2 3 倍，如雾天人眼看不见的远山，也可清晰的显示出来。,第11页,关闭透雾功能效果 打开透雾功能效果,第12页,森林
7、防火滤雾效果对比,环境介绍 时间：2008年2月 地点：登封市林业局,第13页,前端设备设计特点和特色功能,全天候：可以适应任何恶劣天气条件下稳定工作，适应高、低温(-50+65 )、台风、风沙、阵风、盐碱、酸雨、高原、供电、雷击、干扰等。,密封：云台IP66以上，护罩IP67以上，同时充惰性气体，保证了内部精密设备的稳定工作,屏蔽：云台采用内部走线结构，设备的连接线全部屏蔽，解决了电子精密设备抗干扰和防浪涌能力。,第14页,GPS模块（可选件）：云台内置的GPS模块可以方便的给指挥者提供当前监控点的安装位置，有效提高火警自动定位的准确性。,数字罗盘模块（可选件）：云台内置的数字罗盘模块可以在
8、运行过程中自动校订云台正北方位。保证云台长时间工作过程中的定位精度。,水平：内置的快速水平调节装置结合水平仪可以确保云台的水平，提高了火警定位的准确性。,第15页,前端图像监控模块实拍图,第16页,热源探测报警技术是利用专用设备接受目标自身的热辐射,当草丛及树林中有燃烧物体时,它的温度及红外辐射一般都远大于周围草木的温度辐射,因此很容易被自动识别出来. 在大面积的森林中,火灾往往是由不明显的隐火引发的,这是毁灭性火灾的根源.用现有的普通监视系统,很难发现这种隐性火灾苗头.然而采用热源探测报警系统,则可以快速有效地发现这些隐火,并且可以准确判定火灾的地点和范围,即可透过烟雾发现着火点,把火灾消灭
9、在萌芽阶段.,热源探测报警系统,第17页,1热源探测设备安装于云台上，云台运动速度根据探测设备时间常数及采集要求动态调整。 2探测120km范围内1100平方米面积热源物体进行全天候实时监测，热量超过设定热值立即发出火情告警信号。,3系统自动探测环境热源，并在随云台螺旋运动过程中检测视场范围内热源。当检测出有超过环境设定的热值时的目标时给出报警信号及定位信息。,第18页,环境介绍 时间：2008年11月 地点：登封市林区 距离：2Km 点火材料：干草 火源面积：1平米,第19页,环境介绍 时间：2008年11月 地点：登封市林区 距离：5Km 点火材料：干草 火源面积：1平米,第20页,环境介
10、绍 时间：2009年5月 地点：泰安市林区 距离：10Km 点火材料：玉米杆 火源面积：3平米,第21页,热源探测&报警系统探测界面与可见光图像监控系统集成在一套监控平台软件之中，可以在出现火警时和普通可见光系统进行实时对比监控。,热源探测&报警系统成像画面,可见光监控系统成像画面,第22页,防灰尘,防护等级IP67,设备的环境适应性,特种密封橡胶圈（气缸密封圈） 耐久性、耐候性极强,防水,风沙与防水,第23页,1）护罩 视窗的特殊处理； 2）内桶与护罩特殊材料处理； 3）电解处理法。,防护罩与内部除露,第24页,4000V防雷功能,三层防雷,电源防雷,通讯防雷,视频防雷,4000V防雷功能,
11、防雷措施,第25页,控制机箱内部保护户外机柜,电池仓,设备仓,户外机柜是我公司专门开发，适用 “森林防火” 的新产品。该产品为户外通信设备及工程施工提供安全、可靠、便捷、快速的结构框架、配线及电源分配。 户外机柜的设备舱按标准机柜尺寸设计，可配置安装网络交换机和多媒体控制设备，而且便于通信网络转型或新建的逐步推进。同时做到交配线设备落地，方便维护；电池舱主要用于存放蓄电池。,加热板,温度控制（可选）,电源模块,第26页,户外机柜内部设计,、风道设计：采用双重防护结构，在外口装钼丝网，防飞虫、啮齿类动物和大颗粒物进入，内口处装有棉质防尘网，防止细小灰尘和水气的进入。 、门防水、防尘设计：采用特有
12、带钢卡口防水密封条，从而有效防止雨水、微尘的进入。 、顶部防水、防尘设计：在顶罩下口装钼丝网，柜体顶部出风口加挡水框和钼丝网，防止水雾、微尘飘入；在顶罩装有风导向装置，加强散热效果。 、防盗设计：采用覆镁铝锌板或镀锌板制造，抗冲击达到IK08级；门锁具有防盗防撬防水等功能；锁杆采用三点联锁结构，达到锁紧密封作用，还起到防撬功能。,第27页,系统主要模块介绍,前端图像监控模块,指挥调度模块,信号传输模块,多级系统联网模块,系统电源建设安全防护模块,第28页,信号传输模块,信号传输模块是将前端图像监控模块采集到的信号回传到指挥调度中心的数据通道，按照传输信号源的类型可分为模拟传输和数字传输；按照传
13、输媒介类型可以分为微波传输、电缆传输和光缆传输等，目前针对森林防火应用，较常采用的传输方式为数字微波和数字光缆传输方式。 1、数字微波传输 目前常采用的数字微波设备为无线数字网桥，它基于OFDM调制技术，是宽带无线接入并提供语音和IP服务的理想接入网络和骨干网。允许对用户设定最大信息速率(MIR)和保证信息速率(CIR)，还可分别设置上行/下行链路的数据速率，支持QOS包、带宽分配和流量管理；系统完全支持VLAN(IEEE 802.1Q) 。 使用正交频分复用技术，具有更强的抗干扰能力，提高系统在非视距环境通信能力，可轻松安装并提供更好的覆盖范围。 2、数字光缆传输 数字光缆传输选择适当的光端
14、设备，可以直接实现前端图像信号的无压缩调制编码，提供高清的数字视频信号，利用光波复用技术还可以实现在一根光纤中完成控制数据和网络数据的同步、实时传输，大大节省了光缆数量和相关设备。,第29页,点对多点无线网络组网示意图,监控中心,网桥中心站,HUB/SWITCH,LAN,视频解码器,视频服务器,监视器,第30页,视频传输情况-无组播控制功能,第31页,视频传输情况-有组播控制功能,第32页,微波链路计算,5.8GHz时电磁波在空间传输时的信号功率衰减的计算公式为：,Si=Pout-Ct+Gt-108-20LogDkm+Gr-Cr,举例：点对点方式由于本系统微波链路距离最大不超过3KM，两端均采
15、用定向天线的增益都为28dBi，在只使用基带电缆的情况下，以距离3公里带入上面的公式：接收灵敏度=21-0+28-108-20LogDkm+28-0=-48dBm.得到的接收信号强度比6Mbps速率的接收灵敏度-88dBm有40dBm以上的储备量;得到的接收信号强度比54Mbps速率的接收灵敏度-70dBm有22dBm以上的储备量。,第33页,光缆链路计算,本系统监控点传输的最大距离4KM进行计算，根据以上的结构及组成，可对该系统的光学损耗进行预算：光纤的传输损耗：4km X 0.2dB/km=0.8dB，连接器损耗：2 X 0.5dB=1dB， 光纤熔接点的损耗：2 X 0.1dB=0.2d
16、B(一般每2公里光纤有1个熔接点)，光纤配线板损耗： 2 X 2dB=4dB，光学损耗裕量： 2.0dB，光学总损耗预算值：0.8dB + 1dB +0.2dB +4dB + 2dB=8dB 26dB (最大光学衰减值),第34页,系统主要模块介绍,前端图像监控模块,指挥调度模块,信号传输模块,多级系统联网模块,系统电源建设安全防护模块,第35页,指挥调度模块,指挥调度模块大多建设在图像指挥中心，作为林业护林防火的枢纽部分，就像保证整个系统能否正常运行的“心脏”。它的性能设计优良直接关系到整个系统的正常运行，它的建设不仅要满足目前的系统需求，而且还要有长远的发展目光，在系统设计的过程中要充分考虑日后系统扩容。 系统的设计全部基于目前成熟的技术，采用了网络化的建设理念，也就是说，系统中心所有的相关系统都是建立在计算机网络之上的，而且外围监控点的都是模块化，大大节省了日后扩容的费用。,指挥调度模块按
