《森林防火监控报警系统设计方案.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《森林防火监控报警系统设计方案.doc（32页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、森林防火监控系统设计方案第一部分 *保护区森林防火监控系统方案综述第一章 前 言随着造林事业的不断发展，林地面积、林业蓄积量逐年增加，防火工作是首要任务。森林火灾是世界性的林业重要灾害之一，年年都有一定数量的发生，造成森林资源的重大损失和全球性的环境污染。森林火灾具有突发性、灾害发生地的随机性、短时间内能造成巨大损失的特点。因此一旦有火警发生，就必须以极快的速度采取扑救措施，扑救是否及时，决策是否得当，重要原因都取决于对林火行为的发现是否及时，分析是否准确合理，决策措施是否得当。为此国内外都在预防、减少和控制森林火灾而努力。为了早日实现森林防火工作的规范化、科学化、信息化，贯彻“预防为主，积极
2、扑救的方针”，真正做到早发现，早解决。林区森林防火监控工程是由监控系统的前端系统、传输系统、控制系统、显示系统、电源系统和铁塔组成，总体的管理权集中在林区的监控管理指挥中心，林区监控管理指挥中心系统提供整个系统的图像显示、远程控制功能，向指挥调度人员提供全面的、清晰的、可操作的、可录制、可回放的现场实时图像。林区监控管理指挥中心系统还具有向上级林业局和省林业厅接口的功能。第二章 森林资源无线监控系统设计简介1、计算机数字监控系统简介计算机数字监控系统是监控报警业界的新型产品，它将数字化视频图象记录与多画面图像显示功能和监视报警功能结合一起，现在正逐步取代传统模拟式多画面分割器和长时间录像机，具
3、有灵活方便等特点。与传统的监控系统所不同的在图像传输、信号控制和取电方式上。图像传输及信号控制均采用了微波发射接收的方式，取电采用了太阳能和风能互补的方式。在此基础上，采用高档的工业控制微机、PC工作站或者PC服务器，增加摄像机图像输入路数，提高多画面图像的显示速率、增加对云台和镜头的控制功能，配之以良好的人机交互界面，便构成了以计算机为核心的数字式监控报警系统。2、森林防火监控系统简介2.1监控在森林防火中的作用（1）、森林防火电视监控以直观、真实、有效而被广泛应用在许多重点防范地区。电视监控能在森林发生火灾前及时发现火情，从而起到预防火灾的目的。（2）、森林防火电视监控能在森林发生火灾时把
4、现场的图像传回指挥中心，指挥中心通过电视监控的画面指挥调度救火，最大限度的能减小火灾造成的损失。（3）、森林防火电视监控能真实记录火灾发生前救火过程中以及救火以后现场的真实情况，从而对火灾进行处理，提供有效真实的资料。2.2系统的组成：监控系统由前端系统，传输系统、控制系统和显示系统四部分组成。（1）、前端系统采集前端由摄像机、镜头、云台、防雨罩和电源等构成。摄像机能将光信号变成电信号，图像的清晰程度主要取决于摄像机的分辨率，分辨率越高，图像越清晰；摄像机的照度越低，夜晚观察的图像越清晰。云台能带动摄像机和镜头355右转动，60上下转动，从而可起到全方位观察图像的目的。防护罩起到对摄像机和镜头
5、的保护作用。它冬天有加热，夏天有风扇，雨天有雨刷。室外电源：监控点最好选到有电源的地方，若没有电源，可采用太阳能和风能供电，蓄电池能支持前端系统正常运行。（2）、传输系统采集系统将光信号 变成电信号以后，由传输系统将电信号传输到监控中心。图像传输利用L波段（10001800MHZ），采用FM方式，可传输一路彩色图像，图像传输系统由发射端接收端、组成。发射端有发射机，发射天线以及联接电缆组成。接收端有天线、滤波放大器、接收机等组成。（3）控制系统云台、镜头等动作，可由监控中心硬盘录像机控制，控制指令为无线指令控制系统，利用150M、230M、350M或450M等波段，采用FM-FSK方式，系统具
6、有256频点连续可调。 （4）显示端显示端是整个显示的核心，它由主机，电视墙、操作台组成。主机可将任意一路视频信号切换到电视墙上，并配上字符、年、月、日等。硬盘录像用于记录每路信号，它可支持图像网络传输。 2.3闭路电视监控报警系统的主要功能：2.3.1 可选择输入摄像要的图像，共计4路摄像画面，3路全方位控制画面，1路定位画面。 2.3.2 可从两路摄像机的输入图像中任选一路或多路在屏幕上作画面动态显示。 2.3.3 用硬盘对图像作数字化记录，可储存5-7天录象资料。 2.3.4 数字化硬盘存储及视频解压缩功能，可以完整的记录下摄像机的高清晰度画面，使画面回放时也能达到极高的清晰度。 2.3
7、.5 多画面分割显示。2.3.6 控制系统采用通过无线指令发射机控制云台和镜头的运动。2.3.7传输系统采用微波传送的方式。 2.3.8监控中心图像经硬件压缩后可通过公共电话线或者局域网，广域网远程传输，再以软件解压重现压缩后的视频图像，通过一对调制解调器在公共电话线或者局域网，广域网上发送与接收，在接收端通过软件解压重现画面。2.3.9 在全方位摄像机旁，均加有太阳能发电系统或风光互补发电系统，可保持维持前端系统运行的24小时蓄电量。第三章 系统设计原则1、 充分考虑用户的各种具体要求和森林资源防护的具体情况；2、 先进性：采用当今世界最为先进的计算机全数字化压缩监控系统，具有传统的监控系统
8、无法比拟的优点，能够堵塞安全漏洞以及消除因工作人员的失职而引起的纠纷，为突发事件提供证据，很好地保护用户利益；3、可靠性：系统具有高度的可靠性和工作的连续性，极大程度地减少了用户的维护工作量； 4、 可扩展性：系统可扩展性、伸缩性很强，便用非常方便； 5、 灵活性：设计时充分考虑了日常可能发生的各种突发事件，灵活性强；6、 性能比：比较合理的造价；7、 布线施工和系统维护容易；8、 采用集中式管理，管理简便，非电气专业人员，亦可管理整个系统；9、 使用高品质无线微波传输系统，符合数字监控系统图像数据传输介质标准。第四章 系统设计特点1、应用于无线远程监控和移动图像监控。2、可将20公里的图像传
9、输回指挥中心。3、传输距离远，中途无障碍，不加中继实际应用达到20km4、接收端采用低噪声放大技术，系统抗干扰能力强5、无线指令遥控系统可与任意矩阵和键盘、译码器相匹配，系统配置灵活方便6、指令系统频点可调，有256个频点，可选择7、体积小、重量轻、增益高8、太阳能供电或风光互补供电9、数字监控系统特点:数字监控系统采用了当今世界最先进的全数字化的计算机压缩技术，使用了 MPEG-4实时压缩技术，具有传统的“模拟”方式的监控系统无法比拟的许多优点。可以完全自动地对监控对象进行永不间断的全程监控，并可以非常方便地查询5-7天内任一时间，任一地点的现场图像，为彻底解决安全问题提供了有力的措施，取代
10、了传统的“模拟”方式的监控系统，这一“革命”性的监控系统，还会在相当长的一段时间保持领先地位，提高了用户的投资效益。 计算机数字监控系统，采用高性能的计算机，取代了传统的“模拟”方式的监控系统所需的大量监视器、录像机、图象分割器、解码器、视频切换器及矩阵系统等设备。这不令降低了系统的造价，使得系统简单化，易于操作维护，而且还大大提高了可靠性，由于本系统采用了先进的数字处理技术，使得图像质量更高，更易于保存，特别是通过电话，调制解调器等设备还可以将图像进行远程传输。 本系统的软件，可以提供强大的图像处理功能，调节图像的亮度和对比度等，即使是在很低的照明度的情况下，也能得到高质量的被监控对象的图像
11、，并且可以将图像保存为通用格式，在专业图像处理软件中进行进一步的处理。 该系统可以将所摄对象的图像通过数字压缩技术录存于计算机硬盘中，对被监控对象自动地永不中断地进行监控，系统自动循环，不需人工干预。不仅节约了大量的录像磁带，而且还可以通过普通打印机将所录图像打印出来。 该系统独有运动目标检测技术，基于数字技术的图像报警，可以在画面上直接用软件进行设防。系统自动“感受”画面上目标的变化，根据变化率产生报警。 以上所述特点，都是传统的“模拟”方式的监控系统所无法比拟的。第五章 系统设计方案：1、本方案设计执行标准（1）、保护区用户设计要求（2）、安全防范工程程序与要求 （ga75-94）（3）、
12、安全防范系统通用图形符号 （ga/t74-94）（4）、民用建筑闭路监控电视系统工程技术规范 （gb50198-94）（5）、中国民用建筑电气设计规范 （jgj/t16-92）（6）、建筑弱电工程设计手册（7）、安全防范工程费用概预算编制办法 （ga/t70-94）（8）、工业电视系统工程设计规范 （gbj115-87）（9）、安全防范工程设计标准2、用户功能要求和方案实施现的一些基本情况（1）、在林区消防瞭望塔制高点架设红外低照度全天候摄像机各一台，覆盖半径5公里，观测方圆5公里的森林火情。对初发火情，做到及时发现、及时救护。使火灾隐患消亡在萌芽状态。（2）、从监控瞭望塔至监控中心可传输20
13、公里，如需距离更远或遮挡严重可使用中继设备满足传输要求。森林防火消防中心可对火情及现场情况进行实时观察，以便及时了解现场情况协调调度指挥。（3）、各监控点直接采用开路微波方式将图像传输到森林防火消防中心，中心可通过无线指令遥控系统对前端设备进行长焦、短焦控制。对云台进行上下、左右控制。（4）、森林资源防护监控中心能实时监控林区火情实况。（5）、根据实际地形可在实际施工过程中考虑是否需预留或使用中继设备。中继设备起到对图像转发功能。适用于遮挡较严重的监控点。（6）、森林防火管理中心能记录火情发生、发展和消灭的整个过程，对以后的火情的预防、治理提供真实有效的直观资料（7）、中心设四路数字硬盘录像机
14、一台，满足一幅画面同时观看多幅画面的需要，配有480G的硬盘。具有报警连动及人工录像网络传输功能。 第六章 系统的构成本系统由摄像机、微波图像传输系统、无线指令遥控系统、固定支架、监控主机、操作台及相关软件、云台、解码器等组成。本系统等程序化运行，可实现自动运行、自动摄录、自动传送。1、远距离十公里之外有一个监控点，如图：解码器微波发射机机遥控接收卫星接收机译码器高频头发射机硬盘录像机遥控发射矩阵键盘 2、前端监控设备有摄像机、云台和三可变30倍镜头（或三可变50倍镜头）；3、视频音频或报警信号直接连接到微波图像发射机上,发射机靠DC12V供电,发射机将调制的视频音频或报警信号通过天线发射出去
15、。4、中心：接收前端发射的微波信号，通过低噪声滤波放大器将接收的信号进行滤波放大，再将信号输送到微波接收机进行解调，还原成标准的视频音频或报警信号，这样就可以在矩阵监视器或硬盘录像机上对图像进行处理。5、中心矩阵或硬盘录像机键盘将控制指令信号如云台（上、下、左、右）镜头变焦、聚焦等发送到指令发射机sm2000YT,指令发射机将信号进行调制通过载波发射出去。一般采用全向发射方式，有效覆盖十公里。6、前端指令接收机sm2000YR,接收到中心指令信号后解调还原成标准的控制信号，此键输入到解码器的通讯端口，解码器执行中心的指令信号，驱动云台上、下、左、右转动，镜头变焦、聚焦等。7、原理结构框图数字硬盘录像机发射机电视墙 解码器放大器接收机遥控接收NO1键盘接收机滤波放大器发射机中继点录像机接收机滤波放大器监视器发射机NO2滤波放大器
