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1、. . . . .森林防火解决方案一、 项目概述1.1 概述xx工程项目是一个集宽带无线传输、透雾长距激光夜视监控、安全防范视频监控、林火自动识别报警和林业地理信息系统等综合技术的工程。系统由宽带无线传输、透雾长距激光夜视监控、安全防范视频监控、林火自动识别报警和林业地理信息系统、大屏幕显示、铁塔、防雷接地及太阳能电站等组成。系统的集成应以结构化、模块化的方式来实现，无论是系统设计或设备选型，都能够适应将来工程建设发展和技术发展的需要，具有一定的前瞻性。根据现场的实际情况和设计要求，特别是xx的特点，整个工程的施工要符合国家及有关行业的规范，满足系统的整体功能要求，达到国内的先进水平。1.2
2、设计依据民用闭路监视电视系统工程技术规范(GB/50198-94)系统接地的型式及安全技术要求（GB14050-93）安全防范工程程序与要求（GA/T75-94）安全防范工程验收规则（GA/T308-2001）工业电视系统工程设计规范(GBJ 115)安全检查防范系统通作图形符号（GA/74-94）火灾自动报警设计规范（GB50116-98）安全防范工程费用概预算编制办法（GA/T70-1994）视频安防监控系统技术要求（GA/T367-2001）中国产品强制认证标准（3C）民用建筑电气设计规范（JGJ/T 16-92）智能建筑设计标准（GB/T50314-2000）建筑设计防火规范（GBJ1
3、6-87 2001年版）建筑内部装修设计防火规范（GB50222-95）电器装置安装工程电器照明装置施工及验收规范（GB50259-92）智能建筑工程质量验收规范（GB50339-2003）电器装置安装工程接地装置、施工及验收规范（GB/T50169）建筑电气工程质量验收规范（GB50303-2002）电子计算机机房设计规范（GB50174-93）电子计算机房施工及验收规范（SJ/T30003-93）电视接收机确保与电缆分配系统兼容的技术要求GB12323-90无屏蔽双绞线系统现场测试传输性能规范（EIA/TIATSB67）电视广播接收机测量方法GB9372-881.3 需求分析“xx工程”是
4、以xx自然保护区为重点和主要对象，以地理信息为基础，基于成熟的无线传输技术、网络视频系统和数字定位技术，集防火信息管理、生态建设管理为一体的综合应用系统。本系统应主要满足以下三方面需求：（一） 森林资源监视：（1） 森林资源消长变化情况、森林病虫害和天然草地的监视；（2） 盗砍盗伐：防止非法进入保护区进行植被砍伐活动，牟取暴利；（二） 森林火灾监测：烟火监控：保护区的火情监控，防止森林火灾的发生；（三） 野生动物监视：对野生动物的生存环境，种群数量等进行监视，对盗猎等行为进行监控。1.4 建设内容工程建设内容如下：（1）红外激光视频采集点1套，监控范围：日视距离不小于5公里，夜视3公里，安全监
5、控1套；（2）无线传输设备点对点网桥1套，室内单元14套；（3）基础设施建设：太阳能供电系统3套，铁塔2套；（4）监控中心一个，包括软件平台及服务器、地图数据、监控终端、网络、2x4 46液晶拼接屏及电视墙体和操作台等。二、 方案设计2.1 系统简介 “xx工程项目”引进国际上先进的防火技术，以国内价格水平提供国际品质的优质、稳定的森林防火监控系统。该系统是以保护区火情监测为主，将GIS技术、纳米波滤光技术、数字图像处理技术等高新技术综合应用于自然保护区的高科技产品。 本系统在监控森林火情的同时，还可以对森林资源、生态环境、野生动物，以及非法闯入保护区盗砍盗伐等进行有效监控。系统构成图示如下：
6、 系统由前端、传输及指挥中心三部分构成。另外，由于两个前端没有市电，因此要建设太阳能供电系统三套，还要新建两个铁塔。系统中每个前端采集站有独立地址编码，且每个前端采集站的坐标与地理信息系统中的位置一一对应，通过安装在前端采集站的定位云台巡回监控覆盖区域的林区火情，一旦发现火情，GIS系统接收到特定地址编码的定位云台回传的位置数据，即可实现火点定位功能。该系统应具有以下特点： 采用高可靠，大容量无线网桥实现远程恶劣环境下的视频回传。 可实现远程图像实时图传和控制，通过前端设备实时掌握现场情况。 视频信息可在IP网络上传输，用户可在网络上的终端看到现场的图像。 系统具有可扩展性，系统具有升级功能，
7、适合保护区防火防护监控系统的发展要求。 实现无人值守,传统的视频监控方式与烟火自动识别报警软件相结合。 烟火自动识别报警,火点经纬度定位。 烟火识别报警软件与森林防火监控管理平台相结合。 具有强大的系统管理能力，实现多平台用户权限的管理。2.2方案说明“xx工程项目”项目由防火指挥中心（监控中心），传输系统，前端视频、数据采集系统，监控终端，铁塔，太阳能供电等组成。前端视频监控系统共计1个，各个前端视频监控系统包括：视像采集、云台控制及角度数据反馈系统、防雷、铁塔及地线系统。软件系统包括：操作系统软件Microsoft Windows 2008 Server（企业版）、数据库管理软件SQL S
8、erver 2008（企业版）、GIS地理信息平台软件及地理数据库、森林防火监控系统等组成。（1）信息采集利用建立分布在不同至高点的野外信息采集站，获取覆盖范围内的监控视频信息，实现全天候不间断监控。（2）动态监测在传输系统支持下，将视频图像及其它信息实时、同步传输到防火监控中心，实现实时观测保护区的动态情况，如盗砍盗伐及野生动物的监控。（3）预案处理监控中心配备林火自动识别报警系统，其主要任务是自动接收来自林火检测子系统的图像，进而根据图像上的信息来自动判断是否起火，并唤醒监测人员进行交互式的林火识别，最后做出确定的林火报警。（4） GIS地理信息利用GIS地理信息系统，提调相关数据了解并掌
9、握火场的基础情况，实现准确定位。2.2.1 系统功能概述“xx工程项目”项目为监控控制人员提供监控控制功能，正常情况下摄像机在云台带动下工作在自动扫描方式下时，观测人员在监控中心可观测到一定范围内的森林、道路、人员及野生动物等实况图像，系统可进行全程录像；若遇异常情况，工作人员可及时将摄像机从自动状态下转为手动状态，并对有关目标进行跟踪、定位、放大，以便更加仔细全面地进行观测。防火信息系统的主要功能如下：1. 采用国产46寸2*4液晶拼接屏实时显示保护区监控图像，图像中同时包括相关数字信息如坐标,时间等；2. 数字图像可以通过无线通讯和计算机网络实现远程传输；3. 所有视频图像进行全程录像存储
10、，并可以对以往的历史图像进行查询和回放；4. 采用野外定位云台，具有实时回显角度信息功能；电动可变长焦距镜头配备远程可控滤色片低照度高清晰透雾摄像机，具有透雾、深化云烟功能，即使雾天也可以进行正常的监控；可以通过专用操作键盘或监控软件控制云台和镜头；5. 系统安全性高，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安全可靠；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. 数字网络传输模式，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. 火情识别报警：当监控摄像机扑捉到林火时，系统具有的火情识别功能，可及时告警并联动报警录像，提醒值班人员察看显示画
11、面，及早发现火情及火点位置；9. GIS管理系统：以电子地图为基础,实现地图基本操作功能。10. 火灾定位功能：利用前端采集系统中的定位云台，在地理信息系统里将每一个监控点进行地址编码，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定位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。11. 太阳能供电系统:电源供给在连续三天阴雨天的环境下,保证系统不间断供电；系统中每个前端采集站有独立地址编码，且每个前端采集站的坐标与地理信息系统中的位置一一对应，通过安装在前端采集站的定位云台巡回监控覆盖区域的林区火情，一旦
12、发现火情，GIS系统接收到特定地址编码的前端定位云台回传的火情位置数据，经GIS系统通过数据处理即可实现火点定位。2.2.2 前端系统2.2.2.1系统构成前端透雾型林火视频探头、室外红外一体机、视频服务器（两路视频）、网络交换机和室外机柜等构成。其中透雾型林火视频探头可以采用两种方案：第一、 一体化激光夜视，常规的日夜型摄像机配40倍变焦红外长焦+17W大功率激光器：夜间激光红外照射距离可达2km，白天监测范围3km。产品特点： 全套系统IP67的防护等级，并具有丰富的配件（加热器、雨刷、风扇等）具有极高的耐候性能 采用专门定制的感红外镜头及超低照度黑白摄像机，配合激光器，夜视效果极佳 激光
13、光斑经过匀化处理，无干扰条纹 具有超低照度彩色黑白转换功能的高性能摄像机 独特的激光与镜头预置联动功能，即调整好镜头焦距、聚焦和激光光斑的大小、亮暗可以记忆为同一预置位。 热像仪配用了大口径的镜头，提高了探测距离和灵敏度 环境温度：-20+60，也可定制-40+60 环境湿度：95% 总体功耗：小于150W第二、一体化热成像仪，配置36倍日间用摄像机，具有专门设计的透雾功能。夜间监控采用100mm热像仪,夜间监测距离可达3Km。 全套系统IP67的防护等级，并具有丰富的配件（加热器、雨刷、风扇等）具有极高的耐候性能 采用特别设计的透雾功能，雾发时可得到清晰的视频 热像仪配用了大口径的镜头，提高
14、了探测距离和灵敏度 可选配的热像仪具有红外摄像功能，昼夜均可成像 热像仪镜头为锗制品，无需经常清洁 环境温度：-20+60，也可定制-40+60 设备总体供电：24VDC或24VAC，热像仪供电12VDC 环境湿度：95% 总体功耗：小于48W，特别适合于太阳能供电场所，另有超低功耗的32W设备可选。（不含热像仪）供电方式由市电和太阳能供电两种方式。其中红外一体机作用是为了保护激光、透雾视频探头，安装在铁塔上位于铁塔中央向下观察铁塔四角，监控看是否有人上铁塔搞破坏。2.2.2.2视频服务器 视频服务器用于将前端摄像机的模拟信号转化为数字信号，之后通过无线微波、移动专线传输至监控管理中心。采用标
15、准H.264压缩算法，支持多种分辨率实时编码，支持多种网络协议。由于前端视频传输采用无线微波的方式，因此，视频服务器必须有支持无线传输的特定算法，支持无线传输，保持顺畅的视频效果。由于前端配置了一个红外摄像头用于激光、透雾视频探头的防护，因此，视频服务器采用两路视频输入。根据保护区的实际供电情况，视频存储采用集中和分散式存储两种方式：（1）太阳能供电的前端视频，采用无线传输至后端NVR集中进行存储，配置4T的存储容量；（2）市电供电视频，采取存储于前端DVS中，每台DVS配置一台1T硬盘。存储的时间周期是按照30天来设计的。2.2.2.6覆盖范围按照白天5Km为半径，下面七个视频探头的大致覆盖范围如下：2.2.3 传输系统前端传输容量设计：前端视频采用D1格式，每路视频码流按照2Mbps设计，中心端存储、烟火监测、视频监控及解码上墙显示，共需从前端取4
